因特网
TCP/IP协议
IP路由技术
Internet接入技术
Internet服务
TCP/IP协议
概述
TCP/IP协议是以套件的形式推出的，它包括一组相互补充、相互配合的协议，又称TCP/IP协议簇。TCP/IP协议套件包括TCP（传输控制协议）、IP（互联网协议）和其它的协议
TCP/IP协议簇可以分为网络接口、网间网层、传输层和应用层等4个层次
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
SMTP、FTP、HTTP、Telnet
SNMP、DNS（应用层）
TCP、UDP（传输层）
ICMP、IP、ARP（网络层）
数据链路层（网间网层）
物理层
TCP/IP协议
几个重要的协议
IP协议
负责主机之间的通信，有3个功能：
将传输层的分组装入IP数据包（报），填充报头，选择去往目的主机的路由，将数据报发往适当的网络接口
对从网络接口收到的数据报，首先检查其合理性，然后进行寻径
处理网间网差错与控制报文，处理路径、流控、拥塞等问题
IP协议不包含错误检测或错误恢复的编码，属于不可靠协议
IP协议是无连接的，不进行“握手”操作
IP协议的主要功能是为数据的发送寻找一条通向目的地的路径。
TCP/IP协议
几个重要的协议
TCP协议
提供端到端的通信服务，功能为：
格式化信息流
提供可靠传输
解决不同应用程序的识别问题
应用层协议
依赖于面向连接的TCP：TELNET、SMTP、FTP等
依赖于无连接的UDP：TFTP、RPC等
依赖于TCP和UDP的协议：DNS、COMT等
TCP/IP协议
常见的TCP/IP应用的标准端口
名称 说明 端口 DOMAIN 域名协议 53 FTP 文件传输协议 20，21 FINGER Finger协议 79 HTTP 超文本传输协议 80 POP 邮局协议 110 SMTP 简单邮件传输协议 25 SNTP 简单网络管理协议 161，162 TELNET 远程访问终端协议 23
IP地址
概念
IP地址共32位，每8位为1节，共由4节组成，每节用一个10进制数字表示，中间用“.”隔开，称为“点分十进制记法”，目前正在开发16节IP地址
IP地址的分类
IP地址由网络地址(NETWORK ID)和主机地址(HOST ID)两部分组成，可以分为5类，其编码方案如下：
地址类别 高位字节 标识符范围 网络数 主机数 A 0******* 1~126 126 16,777,214 B 10****** 128~191 16,384 65,634 C 110***** 192~223 2,097,152 254 D 1110**** 不标识网络，即只有主机地址， 用于多目广播等特殊用途 E 1111**** 不标识网络，预留作实验用途
IP地址的分类
IP地址
特殊IP地址
网络地址：主机地址为0的IP地址
广播地址：主机地址为255的IP地址
循环检测地址：网络地址为127，特别是用来发送消息给本机，用来检测网卡和IP协议安装的正确性
私有地址： ~ （A类地址） ~ （B类地址） ~ （C类地址）
企业组网，必须向InterNIC(Internet Network Information Center)组织申请一个NETWORK ID，也就是你的整个网络使用一个NETWORK ID，然后再给网络上的每一台主机一个唯一的HOST ID，来防止IP地址的冲突。
子网掩码(Subnet Masks)
子网掩码也是一个32位、4节的十进制数，它有两大功能：用来区分IP地址中的Network ID与Host ID；用来将网络分割为多个子网。
通过子网掩码与IP地址进行与操作，来区分Network ID与Host ID，如： IP地址： 子网掩码： 转换为二进制数分别为： IP： SM： 做AND操作后可以知道： NETWORK ID： HOST ID：20
IP地址
通过调整子网掩码可以将网络分为多个通过IP路由连接的子网。例如：向NIC申请的IP地址为，即可以同时连接从到的254台主机，也可以将这254个地址进行划分，如设定子网掩码为，即最后一节不为00000000，而是11100000，这个子网掩码表示最后一节的前三位表示NETWORK ID，后五位表示HOST ID，这样可以将一个C类地址分成6个子网，分别为： 第一个子网：00100001到00111110，即 从到 第二个子网：01000001到01011110，即从65到94 第三个子网：01100001到01111110，即从97到126 第四个子网：10000001到10011110，即从129到158 第五个子网：10100001到10111110，即从161到190 第六个子网：11000001到11011110，即从193到222 经过分割后，会导致一定的IP地址的浪费。
IP Router的设定（default Gateway)
IP地址
IP地址的动态分配
IP地址的分配和管理非常困难
可以使用DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)所提供的功能，减轻网络管理的负担
DHCP服务器有两种给DHCP工作站提供IP地址的方法： 自动分配 动态分配
IP地址
IP地址----地址短缺的解决之道
非传统网络区域路由（Classless InterDomain Routing, CIDR），是节省B类地址的一个紧急措施。
CIDR：原理是为那些拥有数千个主机的企业分配一个由一系列连续的C类地址组成的地址块，而非一个B类地址。
例如，假设某个企业网络有15 00个主机，那么可能为该企业分配8个连续的C类地址，如：192. 至，并将子网掩码定为，即地址的前21位标识网络，剩余的11位标识主机。
尽管通过采用CIDR，可以保护B类地址免遭无谓消耗，但是依然无法从根本上解决IPv4面临的地址耗尽问题。
IP地址----地址短缺的解决之道
另一个延缓IPv4地址耗尽的方法是网络地址翻译（Network Address Translation, NAT），它是一种将无法在Internet上使用的保留IP地址翻译成可以在Internet上使用的合法IP地址的机制。
授权的IP地址和非授权的IP地址。
NAT使企业不必再为无法得到足够的合法IP地址而发愁了，它们只要为内部网络主机分配保留IP地址，然后在内部网络与Internet交接点设置NAT和一个由少量合法IP地址组成的IP地址池，就可以解决大量内部主机访问Internet的需求了。
IP地址----地址短缺的解决之道
由于目前要想得到一个A类或B类地址十分困难，因此许多企业纷纷采用了NAT 。然而，NAT也有其无法克服的弊端。
首先，NAT会使网络吞吐量降低，由此影响网络的性能。
其次，NAT必须对所有去往和来自 Internet的IP数据报进行地址转换，但是大多数NAT无法将转换后的地址信息传递给IP数据报负载，这个缺陷将导致某些必须将地址信息嵌在IP数据报负载中的高层应用如FTP和WINS注册等的失败。
IP地址----IPv6
随着Internet用户在全球范围内的飞速增长，使得Internet地址出现了紧张局面，有预测表明，以目前 Internet发展速度计算，所有IPv4地址将在2005～2010年间分配完毕。
另外，在Internet网络上，安全性已经成为一个敏感而重要的问题。但是在网络安全性方面IPv4不能提供有效的服务，
最后，IPv6的出现还和多媒体应用的急剧增加有关，多媒体应用使网络带宽资源显得日益紧张，如果不合理利用的话，会造成网络运行状况的急剧恶化，因此在网络层必须对实时应用和非实时应用加以区分，根据特定情况进行特定处理，从而有效提高网络效率。
在这种情况下，Internet国际组织决定对TCP和IP协议加以修改，一方面改进协议本身执行的性能，以适应低层网络运行速度的提高，另一方面增加协议功能，以支持新的应用需求。于是推出了IPv6这一IP协议的改进版本。
IP地址----IPv6
IPv6是于1995年12月颁布的新的Internet网络层协议，由Xerox PARC的和Ipsilon Networks的共同执笔完成，其RFC编号为1883，与IPv4（RFC-791）相比，主要的变化和特点有：
（1）扩展了编址能力：IPv6将IP地址由32位扩展至128位，可以支持更多层次的地址编码，可指明更多的节点，可以实现更简单的地址自配置。
（2）简化了报头格式：IPv4报头中的一些域被抛弃或改为可选项，这样可以降低通用情况下报文处理代价，并限制IPv6报头的带宽代价。
IP地址----IPv6
（3）对扩展项和可选项的改进支持：IPv6报头对可选项都进行了编码，从而可以实现更为有效的转发。可选项的长度限制的放宽，为今后可选项扩展提供了更大的灵活性。
（4）流标识能力QoS：这是一项新增加的功能。它通过标识指明报文是否属于特定的交通流，这些流的发送方请求特殊处理，如非默认的服务质量或实时服务等。
（5）证实和保密能力：IPv6可以支持授权、数据完整性和数据保密性等服务。
IP路由技术
概念
直接交付
间接交付
IP路由原理
路由表
目的网络
掩码
网关
接口地址
度量值
IP包的转发
IP路由技术
IP路由原理
路由器转发分组的过程
IP层验证IP报头校验和
判断是否为直接交付
查找自己的路由表，寻找最佳路由
若路由表中有一个默认路由，则转发给下一个路由
否则将数据包丢弃
因特网路由选择协议RIP
Routing Information Protocol
基于距离向量的路由选择协议（本路由器到目的网络所要经过的路由器个数＋1）
各相邻路由器每30s交换一次路由信息
采用动态路由技术
IP路由技术
IP路由原理
因特网路由选择协议OSPF
Open Shorts Path First，开放最短路径优先
动态路由技术
交换信息：链路状态信息
采用“泛洪法”在整个网络中交换路由链路状态信息
在链路状态发生改变时进行信息交换
Internet接入技术
PSTN
ISDN
宽带接入
xDSL
Cable Modem
FTTH等
无线接入
Internet服务
WWW
DNS
E-Mail
FTP
BBS
其它
案例分析
1.假设你是Monroe First National Bank的顾问，你要解决该银行的网络问题，据银行经理所说，从星期一起，每天早晨16个出纳员中有两个不能登录到网络上，另两个出纳员偶然也会遇到问题。但若他们在其他人之前开始工作，就不会出现这些问题，他们只收到一条像另一台机器正在使用那个名字的错误信息。你得知其中一台机器的软件、操作系统和它的属性的精确拷贝被复制到所有的计算机上，所有的PC都是新的，都运行Windows 98 ，并使用相同的硬件和软件，First National Bank的网络包括两台Windows NT服务器，运行TCP/IP和NetBIOS/NetBEUI协议。它使用DHCP协议分配TCP/IP地址。是什么使两个出纳员在早晨不能登录到网络上呢？
案例分析
First National Bank准备建立购买Monroe另一家银行，即Monroe Saving 使用的那种服务器或工作站，但Monroe Saving的经理提到过关于UNIX系统的某些问题。关于如何集成两个系统，你觉得该如何做？为促进集成过程你建议她使用或继续使用什么协议？
案例分析
3.随着商业迅速发展，银行调查允许用户上网查询帐户余额的可能性，但银行人员对因特网缺乏经验。银行的总经理告诉你，实际上银行当时就没有连接到因特网上，他知道他需要为所有的机器获得一个IP地址，但他们已在内部使用了IP地址，他们工作得很好，不想为新的IP地址付费给InterNIC。你是建议保留银行的IP地址还是改变它，你如何建议银行获得接入因特网的权利？关于允许用户获得他们的帐户信息，你的意见是什么？因特网的接入可能会如何影响银行的内部局域网？
练习题
选择题
1. 11111111 11111111 11111111 11111111 地址的另外一种称呼为：
a.组播地址 b.广播地址
c.反馈地址 地址
2.当已经连到FTP服务器时，使用何种命令可以看到所有FTP命令：
类型 类型
类型 类型
练习题
简答题
1. 请举例说明TCP/IP协议的应用。
2.试区别IP地址、物理地址和主机名，并说明它们之间的对应关系是怎样建立起来的。
3.试简述FTP服务器的优缺点。
