【正文】 區(qū)分出一個網(wǎng)絡(luò)地址的網(wǎng)絡(luò)號和主機號 。 這種位模式叫做子網(wǎng)掩碼 。 “ 1” 對應于網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號字段 ， 而 “ 0” 對應于主機號字段 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 17 IP地址 TCP/IP體系規(guī)定用一個 32bit的子網(wǎng)掩碼來表示子網(wǎng)號字段的長度 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 15 IP地址 網(wǎng)絡(luò)類別 最大網(wǎng)絡(luò)數(shù) 第一個可用的網(wǎng)絡(luò)號 最后一個可用的網(wǎng)絡(luò)號 每一個網(wǎng)絡(luò)中的最大主機數(shù) A 1 2 6 1 1 2 6 1 6 , 7 7 7 , 2 1 4 B 1 6 , 3 8 2 1 2 8 . 1 1 9 1 . 2 5 4 6 5 , 5 3 4 C 2 , 0 9 7 , 1 5 0 1 9 2 , 0 , 1 2 2 3 . 2 5 5 . 2 5 4 2 5 4 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 16 IP地址 一般常用 32bit的 IP地址中的每 8 個比特的等效十進制表示 IP地址 ， 產(chǎn)并且在這些數(shù) 字 之 間 加 上 一 個 點 。 A類 、 B類和 C類地址的主機號字段分別為 3， 2和 1字節(jié)長 。 A類 、 B類和 C類地址的網(wǎng)絡(luò)號字段分別為 1， 2和 3字節(jié)長 ， 在網(wǎng)絡(luò)號字段的最前面有 1~3bit的類別比特 ， 其數(shù)值規(guī)定為 0,10和110。 這了便于管理 ， IP地址分為 A、 B、 C、 D、 E五類 。 IP地址的尋址過程是這樣的：先按 IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號 id把網(wǎng)絡(luò)找到 ， 再按主機號 hostid把主機找到 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 13 IP協(xié)議及其配套協(xié)議 應用層 各種應用層協(xié)議 (TELNET,FTP,SMTP 等 ) 運輸層 TCP UDP 網(wǎng)際層 TCMP IP RARP ARP 網(wǎng)絡(luò)接口層 與各種網(wǎng)絡(luò)接口 物理硬件 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 14 IP地址 IP協(xié)議是數(shù)據(jù)流動的中心 。 據(jù)統(tǒng)計 ，在 1997年企業(yè)和服務提供商的網(wǎng)絡(luò)中 ,IP協(xié)議在其中所占比重超過 70%。 IPv4協(xié)議是 Inter標準制定組織在 1981年 9月確定的正式標準 ,即第 5呈標準 (RFC 791 Inter Protocol)。 IP協(xié)議是 Inter一系列協(xié)議的核心內(nèi)容 ,主要負責無連接的數(shù)據(jù)報傳輸 ,從而實現(xiàn)廣域異種網(wǎng)絡(luò)的互連 。 IP服務是不可靠的 ， 即它不能保證數(shù)據(jù)無差錯地到達目的端 ， 也不保證順序到達 ， 由傳輸層負責恢復各種可能的錯誤 。 所以在網(wǎng)絡(luò)層 ， 因特網(wǎng)可以被看作一組相互連接的子網(wǎng)或自治系統(tǒng) 。 當所有的分段都到達目的地的時候 ， 由網(wǎng)絡(luò)層把它們重組為原來的數(shù)據(jù)報 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 11 網(wǎng)際協(xié)議 IP 因特網(wǎng)中的通信工作方式如下：傳輸層從上層應用程序獲取數(shù)據(jù)流并其分成最大長度為 64KB的數(shù)據(jù)報 。 將因特網(wǎng)連接在一起的是網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議 （ IP） 。 數(shù)據(jù)報完整地傳到傳輸層后 ， 被插入傳輸層進程的輸入流中 。 每個數(shù)據(jù)報經(jīng)過一個或者多個同構(gòu)或者異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的傳輸 ， 其間可能會被分為更小的分段 。 網(wǎng)絡(luò)層的服務應滿足： ? 服務與通信子網(wǎng)無關(guān) ， 即通信子網(wǎng)的數(shù)量 、 類型和拓撲結(jié)構(gòu)對傳輸層來說是透明的； ? 傳輸層所獲得的網(wǎng)絡(luò)地址是統(tǒng)一編號的 ， 即使傳輸過程中跨越了多個 LAN或 WAN。 網(wǎng)絡(luò)層是傳輸載體和用戶之間的接口 ， 是通信子網(wǎng)的邊界 。 CREN的一個關(guān)鍵特征是 ,它的運行成本完全由會員機構(gòu)支付的費用來承擔 。 這樣就使得連接的數(shù)量迅猛增大 ,特別是來自大學的連接。 1986 年創(chuàng)建了NSFNET(基干速度為 56Kbps),NSF建立了五個超級計算中心以提供高計算能力 。1985年 USC的信息科學機構(gòu) (ISI)負責通過 DCA對 DNS進行基本管理 ,SRI負責 DNS NIC注冊 。 MILNET為軍方服務 ,ARPANET支持先進研究部門 ,國防部繼續(xù)對這兩個網(wǎng)絡(luò)提供支持 。 后者與頭一年創(chuàng)建的國防數(shù)據(jù)網(wǎng)合并 。 這樣 ,由于人們不必再記憶數(shù)字 ,訪問其它服務器就容易得多 。 威斯康星大學創(chuàng)建域名系統(tǒng) (DNS)。 1983年與 ARPANET聯(lián)網(wǎng)的每臺機器都必須使用 TCP/IP。 DCA和 ARPA制定傳輸控制協(xié)議 (TCP)和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP),它們一起做為一個協(xié)議組合被人們普遍視為用于 ARPANET網(wǎng)的 TCP/IP。 它的用途是為大學科學家們提供網(wǎng)絡(luò)服務 (特別是電子郵件 ),它沒有對 ARPANET的訪問權(quán) 。 Cerf和 Kahn于 9月在英國布賴頓的 Sussex大學國際網(wǎng)絡(luò)工作小組中提出了基本的互連思想 。 來自斯坦福的 Vint Cerf和 DARPA的 Bob Kahn開始領(lǐng)導一個小組開發(fā)后來被稱為 TCP/IP的協(xié)議 。 Tomlinson從模型 33電傳打字機的符號鍵中選中 來表示 在 的意思 。 它們是 :機器內(nèi)電子郵件程序 (SENDMSG)和實驗性的文件傳送程序 (CPYNET)。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 6 互連網(wǎng) 1971年 BBN的 Ray Tomlinson發(fā)明了電子郵件程序 ,可以通過分布式網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息 。 它是由夏威夷大學的 Norman Abramson 發(fā)展而來的 。 1970年在春季聯(lián)合計算機會議 (SJCC)上首次發(fā)表原始 ARPANET主機 主機協(xié)議 ——《 ARPA網(wǎng)絡(luò)中的主機 主機通信協(xié)議 》 。 1969年 ARPANET網(wǎng)絡(luò)于 1969年建成 ,連接了四個節(jié)點 :洛杉磯的加利福尼亞大學 、 斯坦福的 SRI、 圣巴巴拉的加利福尼亞大學和猶他大學 。Newman公司 (BBN)贏得 ARPANET承包工程 。 NPL網(wǎng)絡(luò)是在分組交換上的一次實驗 ,使用了 768kbps的帶寬 。 1967年第一份有關(guān) ARPANET的設(shè)計論文由Larry Roberts發(fā)表出版 :《 多計算機網(wǎng)絡(luò)與計算機間通信 》 ,三支獨立的分組網(wǎng)絡(luò)隊伍 (RAND、 NPL、 ARPA)首次會合 。 1965年 MIT林肯實驗室的 TX2和系統(tǒng)開發(fā)公司 Santa Monica的 AN/FSQ32通過一根專用 1200bps電話線 (沒有分組交換 )直接連接 。 Inter使得世界各地的計算機用戶通過高速網(wǎng)絡(luò)共享信息資源 。 (5) 網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng) ， 即稱為網(wǎng)關(guān) （ gateway） 。 （ 3） 網(wǎng)絡(luò)層中繼系統(tǒng) ， 即路由器 （ router） 。 根據(jù)中繼系統(tǒng)的所在的層次 ， 分為下列五種中繼系統(tǒng)： （ 1） 物理層中繼系統(tǒng) ， 即轉(zhuǎn)發(fā)器 （ repeater） 。2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 1 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 第 四 章 TCP/IP 及其相關(guān)協(xié) 議 史忠植 中國科學院計算技術(shù)研究所 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 2 內(nèi)容提要 互連網(wǎng) 網(wǎng)際協(xié)議 IP 基本路由選擇 路由器 下一代網(wǎng)際協(xié)議 IPv6 傳輸控制協(xié)議 TCP TCP/IP 與 ATM結(jié)合 IP over SDH IP交換的集群路由 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 3 互連網(wǎng) 互連網(wǎng) (inter) 是泛指由多個計算機網(wǎng)絡(luò)互連而成的計算機網(wǎng)絡(luò) , 它使得互連接的計算機用戶可以進行通信 ， 即從功能上和邏輯上看 ， 這些機器互連在一起 ， 組成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 。 要使網(wǎng)絡(luò)互連在一起 ， 必須要通過中繼系統(tǒng) 。 （ 2） 數(shù)據(jù)鏈路層中繼系統(tǒng) ， 即網(wǎng)橋或橋接器 （ bridge） 。 （ 4） 網(wǎng)橋和路由器的混合物橋路器 （ brouter） 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 4 互連網(wǎng) 當前世界最大的 、 開放的互連網(wǎng)是因特網(wǎng) ， 即 Inter,由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的特定的計算機網(wǎng)絡(luò) ， 采用 TCP/IP協(xié)議族。 Inter網(wǎng)始于 60 年代 , 前身是由美國聯(lián)邦政府開發(fā)的 ARPANET 網(wǎng) 。后來數(shù)據(jù)設(shè)備公司 DEC的計算機加入以形成 實驗網(wǎng)絡(luò) 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 5 互連網(wǎng) 位于英格蘭 Middlesex的英國國家物理研究所 (NPL)在 Donald Watts Davies的努力下開發(fā)了 NPL數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 。 1968年 Bolt Beranekamp。 BBN選擇了 Honeywell微型計算機來作為創(chuàng)建交換機的基礎(chǔ) 。 該網(wǎng)絡(luò)通過 50Kbps電路接通 。 第一個無線電分組網(wǎng)絡(luò) ,AKIGA網(wǎng)于 7月開始運行 。 于 1 9 7 2 年與 ARPANET 相連接,ARPANET的主機開始使用第一個主機 主機協(xié)議 ,即網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議 (NCP)。 最初的電子郵件程序是從兩個其他程序中派生出來的 。 1972年 BBN的 Ray Tomlinson又為ARPANET修改了電子郵件程序 ,它很快就風行起來 。1973年 ARPANET第一次實現(xiàn)國際連接 ,是在英國倫敦大學與挪威NORSAR之間 。 利用這種新的協(xié)議可以實現(xiàn)不同計算機網(wǎng)絡(luò)的互連 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 7 互連網(wǎng) 1981年由計算機科學家與 Delaware、 Purdue大學 、 Wisconsin大學 、 RAND公司和 BBN聯(lián)合開發(fā)建立 CSNET(計算機科學網(wǎng) ),使用的是 NSF批準的種子基金 。CSNET后來成為著名的計算機與科學網(wǎng) 。 這樣一來就出現(xiàn)了對Inter的最早一個定義 ,即為網(wǎng)絡(luò)的連接組合 ,特別是指那些使用 TCP/IP的網(wǎng)絡(luò) ,也就是說 Inter是連接起來的TCP/IP互連網(wǎng)絡(luò) 。 TCP/IP成為核心 Inter協(xié)議 ,徹底取代 NCP。 該系統(tǒng)使包可以定向傳輸?shù)揭粋€域名 ,服務器數(shù)據(jù)庫將把域名轉(zhuǎn)換成相應的 IP數(shù)字 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 8 互連網(wǎng) ARPANET分成 ARPANET和 MILNET。 113個現(xiàn)存網(wǎng)點中的 68個網(wǎng)點歸于 MILNET。 1984年引入域名系統(tǒng) (DNS)。 3月 15日第一個注冊域名問世 ,即, 其他最先注冊的還有 :,礙 , , , , 。 這五個中心分別為位于普林斯頓的 JVNC、茲堡的 PSC、 UCSD的 SDSC、 UIUN的 NCSA、 科內(nèi)爾的理論中心 。 2022/8/21 史忠植 高級計算機網(wǎng)絡(luò) 9 互連網(wǎng) 1990年 Tim BernersLee和日內(nèi)瓦的 CERN實施了一種超文本系統(tǒng) ,向國際高能物理界提供高效的信息訪問 。