1、第六章第六章 Internet技術技術6.1 6.1 因特網基本技術因特網基本技術6.2IP6.2IP地址地址6.2.1 IP概念與分類概念與分類n為了實現為了實現Internet上不同計算機之間的通信，上不同計算機之間的通信，每臺計算機都必須有一個不與其它計算機重復每臺計算機都必須有一個不與其它計算機重復的地址，的地址，IP地址就是可以唯一標識主機的地址。地址就是可以唯一標識主機的地址。nIP地址是一個網絡編碼，它即可以是一個地址是一個網絡編碼，它即可以是一個 主機主機（服務器、客戶機）的地址，也可以是路由器（服務器、客戶機）的地址，也可以是路由器一個端口的地址。即一個端口的地址。即IP地址

2、確定的是網絡中的地址確定的是網絡中的一個連接。一個連接。nIP地址是數字型的，地址是數字型的，32位位(32bit)，由，由4個個 8位的位的二進制數組成，每二進制數組成，每8位之間用圓點隔開。由于位之間用圓點隔開。由于二進制數不利于記憶，通常轉換成十進制數表二進制數不利于記憶，通常轉換成十進制數表示，其取值范圍為示，其取值范圍為0255。 IP 地址：地址： a) 定義：定義：IP地址是一種在網際層用來標地址是一種在網際層用來標識主機的邏輯地址。一般是識主機的邏輯地址。一般是32位位 b) 格式：二進制格式與十進制格式。格式：二進制格式與十進制格式。 二進制格式：二進制格式： 1000001

3、1 01101011 00000011 00011000 十進制格式：十進制格式： 131 107 3 24 n二進制二進制&十進制十進制n計算機會自動進行兩者之間的轉換十進制十進制 166. 111. 4. 80 =二進制二進制 10100110. 01101111. 00000100. 01010000二進制二進制 1010 01100110 11110000 01000101 0000十進制十進制 166. 111. 4. 80IP地址的兩種表示法地址的兩種表示法Chapter6210進制轉換進制轉換n10進制的進制的8轉換成轉換成2進制數是多少？進制數是多少？ 因此，因此，10

4、進制的進制的8轉換成轉換成2進制為進制為100082422210001余數余數Chapter7102進制轉換進制轉換n2進制的1001對應10進制數是多少？ 因此，因此，2進制的進制的1001是是10進制中的進制中的9 1 0 0 1 23 22 21 20 23 0 0 20 819其中：M-地址類別號地址類別號 NET-網絡號網絡號 HOST-主機號主機號 IP 地址一般格式地址一般格式：M NET HOSTIP地址的含義地址的含義nIP地址由兩個部分組成：網絡標識地址由兩個部分組成：網絡標識（netid）和主機標識）和主機標識 （hostid）。網絡）。網絡標識用于區分不同的網絡，主機標

5、識用標識用于區分不同的網絡，主機標識用于在一個網絡中區分主機于在一個網絡中區分主機nIP地址被分成了地址被分成了A、B、C、D、E五類，五類，每個類別的網絡標識和主機標識各有規每個類別的網絡標識和主機標識各有規則。則。c)IP地址分類：地址分類：A類地址：國際類地址：國際NIC0NET HOST 01 78 16 3101bit7bit24bit 地址范圍： 55 IP地址地址 之之 A類地址類地址n第一個第一個8位組為網絡標識，其余三個位組為網絡標識，其余三個8位位組為主機標識。組為主機標識。n第一個第一個8位組的首位為位組的首位為0，其余，其余7位表

6、示位表示網絡表示。全網絡表示。全0表示本地網絡，全表示本地網絡，全1保留保留診斷用。具有診斷用。具有A類地址特征的有效網絡類地址特征的有效網絡地址為地址為 1127，全世界只有，全世界只有128個個A類網類網絡，絡，n每個每個A類網絡最多可以擁有類網絡最多可以擁有224個個IP地址，地址，適用于大型網絡。適用于大型網絡。B類地址類地址：MNET HOST0 12 1516 31102bit14bit15bit 地址范圍：地址范圍： 55 IP地址地址 之之 B類地址類地址nB類地址中的第一、二個類地址中的第一、二個8位組為網絡標位組為網絡標識，第三、

7、四個識，第三、四個8位組用于主機標識。位組用于主機標識。n第一個第一個8位組的前二位為位組的前二位為10，具有，具有B類地類地址特征的網絡總數為址特征的網絡總數為214，每個網絡中的，每個網絡中的IP地址可達到地址可達到216 。n第一個第一個8位組的取值范圍為位組的取值范圍為128191。n適用于中等規模的網絡。適用于中等規模的網絡。C類地址：類地址：MNET HOST0 23 2324 311103bit21bit8bit 地址范圍：地址范圍： 55 IP地址地址 之之 C類地址類地址nC類地址中的前三個類地址中的前三個8位組是網絡標識，第四位組

8、是網絡標識，第四個個8位組位主機標識。位組位主機標識。n第一個第一個8位組的前三位為位組的前三位為110，其余，其余5位和第二、位和第二、三個三個8位組共位組共21位表示網絡，具有位表示網絡，具有C類地址特類地址特征的網絡總數為征的網絡總數為221 。每個網絡中可擁有。每個網絡中可擁有256 個個IP地址。地址。n第一個第一個8位組的取值范圍為位組的取值范圍為192223。nC類地址適用于主機量較少的網絡中。類地址適用于主機量較少的網絡中。D類地址：類地址： 多址廣播地址多址廣播地址M多播地址多播地址 0 34 311110bit 28bit 地址范圍：地址范圍： 239.2

9、55.255.255 E類地址：試驗地址類地址：試驗地址M試驗地址試驗地址 0 45 31111105bit 27bit 地址范圍：地址范圍： 55 IP地址地址 之之 D、E類地址類地址nD類地址用于組播通信地址，其第一個類地址用于組播通信地址，其第一個8位組位組的最高四位等于的最高四位等于1110，取值范圍為，取值范圍為 224 239，用于標識組播通信地址，后用于標識組播通信地址，后28位用于區分不位用于區分不同的組播組。同的組播組。nE類地址的第一個類地址的第一個8位組的最高五位等于位組的最高五位等于 11110 ，其取值范圍為，其取值范圍為

10、240255，此類地址作，此類地址作為未來地址而被保留。為未來地址而被保留。n目前，具體的網絡只能分配到目前，具體的網絡只能分配到A類、類、B類、類、C類地址中的一種。類地址中的一種。Ip地址分析：地址分析：11001010011101010101000000000010202117802M NET HOSTClass CNetwork 685392host 2Ip地址110 010100111010101010000 00000010nClass A: nClass B: nClass C: nClass D: 多址地址 nClass E: 科研用IP 地址分類地址分類NetworkHost

11、HostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8 bits8 bits8 bits8 bits1A類類:Bits:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2532范圍范圍(1-126)1B類類:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost8 916 1724 2532范圍范圍(128-191)1C類類:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost8 916 17242532范圍范圍(192-223)1D類類:Bits:1110MMMMMulticast Group Multica

12、st Group Multicast Group8 916 17242532范圍范圍 (224-239)IP 地址分類地址分類 11111111計算可用的主機地址 172 16 0 0 10101100 00010000 00000000 0000000016151413121110 987654321網絡網絡主機主機 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 11111110. 00000000 00000011 11111101123655346553565536-.265534N2N-2 = 216-2 = 65534特殊用途的特殊用途的I

13、P地址地址n網絡地址網絡地址n主機標識位全部為零的地址從不分配給單個主機，主機標識位全部為零的地址從不分配給單個主機，而是作為網絡本身的標識。而是作為網絡本身的標識。n例如：主機例如：主機 212. 111. 44. 136所在網絡的網絡地所在網絡的網絡地址為址為 212. 111. 44. 0。n直接廣播地址直接廣播地址n主機標識位全部為壹的地址從不分配給單個主機，主機標識位全部為壹的地址從不分配給單個主機，而是作為同網絡的廣播地址。而是作為同網絡的廣播地址。n例如：主機例如：主機 212. 111. 44. 136所在網絡的廣播地所在網絡的廣播地址為址為 212. 111. 44. 255

14、。公共地址和私有地址公共地址和私有地址n計算機要通訊必須有計算機要通訊必須有IP地址地址n公共地址是指在公共地址是指在Internet上通訊的地址上通訊的地址n私有地址不可以在私有地址不可以在Internet上通訊，可上通訊，可以用于局域網以用于局域網n為了解決公共地址不足的現狀，路由器為了解決公共地址不足的現狀，路由器之間的背靠背連接可以使用私有地址之間的背靠背連接可以使用私有地址 域名系統域名系統 n由于由于ip地址是數字型的，難以記憶難以理地址是數字型的，難以記憶難以理解，為使基于解，為使基于ip地址的計算機在通信時便地址的計算機在通信時便于被用戶所識別，于被用戶所識別，internet

15、 1985年采用另年采用另一套字符型的地址方案，域名管理系統一套字符型的地址方案，域名管理系統dns(domain name system）即域名地址。）即域名地址。n它是以一定意思的字符串來標識主機地址，它是以一定意思的字符串來標識主機地址，其域名類似于如下結構：計算機主機名其域名類似于如下結構：計算機主機名.機機構名構名.網絡名網絡名.最高層域名最高層域名為什么要用域名系統？（續）為什么要用域名系統？（續）nIp與域名地址兩者相互對應，而且保持與域名地址兩者相互對應，而且保持全網統一。全網統一。n這是一種分層的管理模式，域名用文字這是一種分層的管理模式，域名用文字表達比用數字表示的表達比用

16、數字表示的ip地址容易記憶。地址容易記憶。n由美國由美國internic負責受理國際域名的注負責受理國際域名的注冊申請，冊申請，cnnic（中國國際互聯網信息（中國國際互聯網信息管理中心）負責受理管理中心）負責受理.Cn一級域名下的一級域名下的域名注冊申請。域名注冊申請。6.3 域名系統域名系統nDns（domain name system）是指在）是指在internet上查詢域名或上查詢域名或ip地址的目錄服地址的目錄服務系統。在接收到請求時，它可將另一務系統。在接收到請求時，它可將另一臺主機的域名翻譯為臺主機的域名翻譯為ip地址，或反之。地址，或反之。n大部分域名系統都維護著一個大型的數大

17、部分域名系統都維護著一個大型的數據庫，它描述了域名與據庫，它描述了域名與ip地址的對應關地址的對應關系，并且這個數據庫被定期地更新。翻系，并且這個數據庫被定期地更新。翻譯請求通常來自網絡上的另一臺計算機，譯請求通常來自網絡上的另一臺計算機，它需要它需要ip地址以便進行路由選擇。地址以便進行路由選擇。域名系統的分類域名系統的分類n可見，可見，internet的域名系統主要由多級的域名系統主要由多級域名組成：無命名的根級、一級、二級域名組成：無命名的根級、一級、二級及各子級域名。及各子級域名。ninternet的名字實間為樹狀結構，樹上的名字實間為樹狀結構，樹上的每一結點為一個確定指示的域。的每一

18、結點為一個確定指示的域。一級域名一級域名n由根級由根級(即即nic)授權管理。授權管理。n一級域名通常有兩種命名方式：一級域名通常有兩種命名方式：一是按行業命名，一是按行業命名，一是按國家和地區命名。一是按國家和地區命名。一級域名的命名及涵義一級域名的命名及涵義nCom商業組織商業組織edu教育組織教育組織nGov政府部門政府部門mil軍事部門軍事部門nNet主要網絡主要網絡org各種組織各種組織n國家碼國家碼(兩位兩位),如中國（如中國（cn）英國（）英國（uk）n其中其中3個字符表示的域名對應于各部門，個字符表示的域名對應于各部門，2個字符是按國別、地理位置劃分的國家域個字符是按國別、地理

19、位置劃分的國家域名，如名，如cn表示中國。表示中國。二級域名：二級域名：n是一級域名的進一步劃分，如是一級域名的進一步劃分，如cn下下又可參照一級域名中地行業分類再分為又可參照一級域名中地行業分類再分為教育機構教育機構(edu)、商業組織、商業組織(com)等。等。子級域名子級域名n同樣，子級域名是二級域名的進一同樣，子級域名是二級域名的進一步劃分，子級域名，可小到只管理一臺步劃分，子級域名，可小到只管理一臺主機，也可大到包含許多主機和進一步主機，也可大到包含許多主機和進一步授權管理的子域。授權管理的子域。n如南開大學域名如南開大學域名naikai就是中國就是中國cn的教的教育機構育機構edu

20、下的一個子域；下的一個子域；sina是中國是中國cn的的com域下的一個子域。域下的一個子域。 .com 適用于全球各國商業公司適用于全球各國商業公司 .ac 適用于美國的科研機構適用于美國的科研機構.net 適用于全球各國網絡組織適用于全球各國網絡組織 .edu 適用于美國教育機構適用于美國教育機構.org 適用于全球各國非盈利組織適用于全球各國非盈利組織.gov 適用于美國政府部門適用于美國政府部門.mil 適用于美國的軍事機構適用于美國的軍事機構 國際一級域名國際一級域名： 適用于科研機構適用于科研機構 適用于網絡組織適用于網絡組織 適用于商業公司適用于商業公司 適用于非盈利組織適用于非

21、盈利組織 適用于教育機構適用于教育機構 中國二級域名中國二級域名：域名的例子域名的例子n一個完整的域名，就是從根級域到當前一個完整的域名，就是從根級域到當前域的所有組織名從右到左由域的所有組織名從右到左由“.”分隔符分隔符連接。連接。n如 雅 虎 搜 索 引 擎 的 域 名 為 ：如 雅 虎 搜 索 引 擎 的 域 名 為 ：“www.Yahoo.Com”域名系統域名系統(DNS)的體系結構的體系結構 采用客戶采用客戶/服務器服務器(CLIENT/SERVER)體系結構體系結構域名的管理和查詢域名的管理和查詢n域名服務器域名服務器: 為了分散地自動地管理，為了分散地自動地管理，完成完成ip地址與主機名的查詢，每一個申地址與主機名的查詢，每一個申請和獲得一個域名管理的機構，都須設請和獲得一個域名管理的機構，都須設置一相應的域名服務器。置一相應的域名服務器。n這個域名服務器，實際上是一個軟件，這個域名服務器，實際上是一個軟件，運行在指定的計算機上，主要完成自己運行在指定的計算機上，主要完成自己域內主機名的管理及與其它各級域名服域內主機名的管理及與其它各級域名服務器相配合，完成務器相配合，完成internet上上ip地址與地址與主機名的查詢。主機名的查詢。域名的管理域名的管理n域