internet 应用基础

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Internet Internet 应应应应 应应应应 第第第 第第第 Internet Internet 第第 第第 Internet Internet 第第第 第第第 第第第第 、、 第第第 第第第 第第第第 、、 IP IP 第第第第第第第第 第第第第第第第第

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Internet 应用基础. 第二章 Internet 基础 第一讲 Internet 的发展、功能、特点以及 IP 地址的结构与分类. 内容提要. 2.1 Internet 概述 2.1.1 Internet 的形成与发展 2.1.2 Internet 的特点与功能 2.1.3 Internet 的发展方向 2.2 Internet 地址 2.2.1 Internet 的地址结构 2.2.2 IP 地址分类 2.2.3 特殊 IP 地址及专用 IP 地址 2.2.4 地址类的确定及 NETID 和 HOSTID 的提取 2.2.5 地址解析 - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: Internet 应用基础

InternetInternet 应用基础应用基础第二章 第二章 InternetInternet 基础基础

第一讲 第一讲 InternetInternet 的发展、功能、的发展、功能、特点以及特点以及 IPIP 地址的结构与分类地址的结构与分类

Page 2: Internet 应用基础

内容提要内容提要 2.1 Internet2.1 Internet 概述概述

2.1.1 Internet2.1.1 Internet 的形成与发展的形成与发展 2.1.2 Internet2.1.2 Internet 的特点与功能的特点与功能 2.1.3 Internet2.1.3 Internet 的发展方向的发展方向

2.2 Internet2.2 Internet 地址地址 2.2.1 Internet2.2.1 Internet 的地址结构的地址结构 2.2.2 IP2.2.2 IP 地址分类地址分类 2.2.3 2.2.3 特殊特殊 IPIP 地址及专用地址及专用 IPIP 地址地址 2.2.4 2.2.4 地址类的确定及地址类的确定及 NETIDNETID 和和 HOSTIDHOSTID 的提取 的提取 2.2.5 2.2.5 地址解析地址解析 2.2.6 2.2.6 域名系统域名系统 2.2.7 DNS2.2.7 DNS 域名空间域名空间 2.2.8 DNS2.2.8 DNS 顶级域名顶级域名 2.2.9 DNS2.2.9 DNS 域名服务的工作原理域名服务的工作原理 2.2.10 2.2.10 域名解析及应用举例域名解析及应用举例 2.2.11 2.2.11 域名系统的管理域名系统的管理 2.2.12 MAC2.2.12 MAC 地址、地址、 IPIP 地址以及域名地址的关系地址以及域名地址的关系

2.3 IPv62.3 IPv6 地址简介地址简介

Page 3: Internet 应用基础

2.1.1 Internet2.1.1 Internet 的形成与发展的形成与发展 InternetInternet 最早产生于美国。 最早产生于美国。

1969 年美国政府为了军事目的,成功地开发研究出了 ARPANET 网络(美国国防部高级研究计划局网络) 。 ARPANET 是一个广域网。

在 70 年代,一些学术性网络,如 USENET 、 BITNET 相继建成 。英国、挪威也在1973 年宣告加入 ARPANET 网,从而使之变成洲际网, Internet 初步形成。这期间 TCP/IP 协议得以建立和发展 。

美国国家自然科学基金会( NFS )于 1986 年开发成功了美国国家自然科学基金网络( NFSNET ),它通过 5 个超级计算机中心将美国的研究人员联系起来。向全社会开放,并逐步走向世界,成为一个国际性网络。

InternetInternet 发展中的主要技术事件发展中的主要技术事件 1983 年, TCP ( Transmission Control Protocol )、 IP ( Internet Protoco

l )协议的研制成功( ARPA 的鲍勃•凯恩,斯坦福的温登•泽夫合作) 。 1986 年, Cisco 公司的多协议路由器研制成功并投入使用。 1984 年,日内瓦欧洲粒子物理实验室, Time Berners-Lee 提出了超文本( Hyper

text) 语言 HTML ; 1989 年研制成功 WWW ( world wide web ) ,1991 年公布 。

1990 年开始,电子邮件, FTP ,消息组等 Internet 应用受到人们的欢迎, TCP/IP协议在 UNIX 系统中的实现,更进一步推动了这一发展 。

1993 年,美国伊利诺依大学国家超级计算机中心开发成功了浏览工具 Mosaic (依利诺依大学, NCSA 的青年科学家 Marc Andreeason ), 1994 年进而发展成为Netscape ;后来, 1996 年,又出现了 Internet Explorer 。

90 年代网络的交换技术, ATM , GB 以太网等技术的发展。 Java 技术 : 1995 , SUN 公司( James Cosling ),网络程序设计语言、 Write on

ce run anywhere 、 Applet 小程序、虚拟机、平台无关、人们称是一场“革命”。

Page 4: Internet 应用基础

2.1.2 Internet2.1.2 Internet 的特点与功能的特点与功能 特点特点

开放性、共享性、平等性、低廉性、、交互性 另外, Internet 还具有合作性、虚拟性、个性化和全

球性的特点。。 功能功能

信息的获取与发布 网上交流 电子商务、电子政务 网络电话 网上事务处理

Page 5: Internet 应用基础

2.1.3 Internet2.1.3 Internet 的发展方向的发展方向 InternetInternet 将朝着无线互联网和宽带互联网发展 ;将朝着无线互联网和宽带互联网发展 ; 从被动网络向主动网络发展;从被动网络向主动网络发展; 在应用上,在应用上, InternetInternet 将向如下几个方向发展将向如下几个方向发展

11 、未来、未来 INTERNETINTERNET 的用户需求将向的用户需求将向 WWWWWW 、移动性和多媒体、移动性和多媒体方向发展; 方向发展;

22 、未来、未来 INTERNETINTERNET 的应用将包括与广播媒体、通信业务以及出的应用将包括与广播媒体、通信业务以及出版媒体的综合;版媒体的综合;

33 、、 INTERNETINTERNET 社会就是信息社会。信息社会将具有五大特征:社会就是信息社会。信息社会将具有五大特征:技术的多样性、业务的综合性、行业的融合性、市场的竞争性和技术的多样性、业务的综合性、行业的融合性、市场的竞争性和用户的选择性。用户的选择性。

44 、未来、未来 INTERNETINTERNET 将给任何人(将给任何人( ANYBODYANYBODY )、在任何时间)、在任何时间(( ANYTIMEANYTIME )任何地点()任何地点( ANYWHEREANYWHERE )、以任何接入方式)、以任何接入方式(( ANY CONNECTIONANY CONNECTION )和可承受的价格,提供任何信息()和可承受的价格,提供任何信息( ANANY INFORMATIONY INFORMATION )并完成任何业务()并完成任何业务( ANY SERVICEANY SERVICE )。)。

Page 6: Internet 应用基础

2.2 Internet2.2 Internet 地址地址 在在 TCP/IPTCP/IP 体系结构中,体系结构中, IP IP 地址是一个基地址是一个基

本的概念。但是要想让人们记住主机的本的概念。但是要想让人们记住主机的 IP IP 地址是很困难的,于是人们就又为每台主地址是很困难的,于是人们就又为每台主机起了个名字,这就是域名。机起了个名字,这就是域名。

在在 TCP/IPTCP/IP 协议的协议的 IPIP 层使用的标识符叫做层使用的标识符叫做因特网地址或因特网地址或 IPIP 地址。地址。

因特网采用一种全局通用的地址格式,为因特网采用一种全局通用的地址格式,为全网的每一网络和每一主机都分配一个唯全网的每一网络和每一主机都分配一个唯一的因特网地址。 一的因特网地址。

Page 7: Internet 应用基础

2.2.1 Internet2.2.1 Internet 地址的结构地址的结构 目前因特网地址使用的是 IPv4 ( IP 第 4版本)的 IP 地址,

它是一个 32位的二进制( 4 个字节)地址,通常用 4 个十进制来表示,十进制数之间用“ .” 分开,这种标识方法叫做点分十进制。 。

11001010 01110010 11001110 1100101011001010 01110010 11001110 11001010202.114.200.202202.114.200.202

IP 地址全局唯一的定义了因特网上的主机或路由器。一个 IP地址只能被一个网络设备所使用,但一个网络设备可以同时使用多个 IP 地址。

IPv4 的 IP 地址包括 4 个字节,它定义了两个部分: NETID和 HOSTID 。其中 NETID标识一个网络,而 HOSTID标识在该网络上的一个主机。

IPIP 地址的一般格式为地址的一般格式为 1 )类别:用来区分 IP 地址的类型:2 )网络标识( Netid ):表示入网主机所在的网络;3 )主机标识( Hostid ):表示入网主机在本网段中的标

识。

Page 8: Internet 应用基础

2.2.2 IP2.2.2 IP 地址的分类地址的分类 通常将因特网通常将因特网 IPIP 地址分成地址分成 55 种类型:(种类型:( AA

类、类、 BB 类、类、 CC 类、类、 DD 类、类、 EE 类)。类)。 11 、、 AA 类地址类地址

网络标识占网络标识占 11 个字节,第个字节,第 11 位为“位为“ 0”0” ,允许,允许有有 2277-2=126-2=126 个个 AA 类网络,每个网络大约允许类网络,每个网络大约允许有有 16701670 万台主机。通常分配给拥有大量主机万台主机。通常分配给拥有大量主机的网络,如一些大公司(如的网络,如一些大公司(如 IBMIBM 公司等)和公司等)和因特网主干网络。因特网主干网络。

A 类地址结构

Page 9: Internet 应用基础

IPIP 地址的分类(地址的分类( BB 类、类、 CC 类)类) 22 、、 BB 类地址类地址

网络标识占 2 个字节,第 1 , 2位为“ 10” ,允许有 214=16383 个网络,每个网络大约允许有 65533 台主机。通常分配给结点比较多的网络,如区域网。

33 、、 CC 类地址类地址 网络标识占 3 个字节,第 1 , 2 , 3位为“ 110” ,允许有 221=2,09

7,151 个网络,每个网络大约允许有 254 台主机。通常分配给结点比较少的网络,如校园网。一些大的校园网可以拥有多个 C 类地址。

B 类地址结构

C 类地址结构

Page 10: Internet 应用基础

IPIP 地址的分类(地址的分类( DD 类、类、 EE 类)类) 44 、、 DD 类地址类地址

前前 44位为“位为“ 1110”1110” ,用于多址投递系统(组播)。目,用于多址投递系统(组播)。目前使用的视频会议等应用系统都采用了组播技术进行前使用的视频会议等应用系统都采用了组播技术进行传输。传输。

DD 类地址结构类地址结构

55 、、 EE 类地址类地址 前前 44位为“位为“ 1111”1111” ,保留未用。,保留未用。

Page 11: Internet 应用基础

2.2.32.2.3 特殊特殊 IPIP 地址及专用地址及专用 IPIP 地址地址

Page 12: Internet 应用基础

专用专用 IPIP 地址地址 仅用于组织的专用网内部——本地主机 。仅用于组织的专用网内部——本地主机 。 本地主机必须经过网络地址转换服务器(本地主机必须经过网络地址转换服务器( NATNAT或或

代理服务器)才能访问因特网。 代理服务器)才能访问因特网。 RFC1918RFC1918 定义的专用定义的专用 IPIP 地址地址

10.0.0.0 — 10.255.255.255 110.0.0.0 — 10.255.255.255 1 个个 AA 类地址;类地址; 172.16.0.0 — 172.31.255.255 16172.16.0.0 — 172.31.255.255 16 个连续的个连续的 BB 类地址;类地址; 192.168.0.0 — 192.168.255.255 256192.168.0.0 — 192.168.255.255 256 个连续的个连续的 CC 类地类地

址。址。

因特网企业内部网

内部网使用专用IP地址

代理服务器

内部网使用专用 IP 地址访问网络

Page 13: Internet 应用基础

2.2.4 IP2.2.4 IP 地址类的确定及地址类的确定及 NETIDNETID和和 HOSTIDHOSTID 的提取的提取

11 、确定一个、确定一个 IPIP 地址的类地址的类 AA 、如果地址是二进制形式,只要观察前几个比特就可直到该地址的、如果地址是二进制形式,只要观察前几个比特就可直到该地址的

类。类。 若第一位为若第一位为 00 ,则地址为,则地址为 AA 类地址; 类地址; 若第一位是若第一位是 11且第二位是且第二位是 00 ,则地址为,则地址为 BB 类地址; 类地址; 若第一二位都是若第一二位都是 11且第三位是且第三位是 00 ,则地址为,则地址为 CC 类地址; 类地址; 若前三位都是若前三位都是 11且第四位是且第四位是 00 ,则地址为,则地址为 DD 类地址; 类地址; 若前四位都是若前四位都是 11 ,则地址为,则地址为 EE 类地址。类地址。

BB 、如果地址是点分十进制,则只需要检查第一个数据就可以确定地、如果地址是点分十进制,则只需要检查第一个数据就可以确定地址的类。 址的类。

若第一个数字在若第一个数字在 00 到到 127127 (含(含 00 和和 127127 )之间,则为)之间,则为 AA 类地址; 类地址; 若第一个数字在若第一个数字在 128128 到到 191191 (含(含 128128 和和 191191 )之间,则为)之间,则为 BB 类地址; 类地址; 若第一个数字在若第一个数字在 192192 到到 223223 (含(含 192192 和和 223223 )之间,则为)之间,则为 CC 类地址; 类地址; 若第一个数字在若第一个数字在 224224 到到 239239 (含(含 224224 和和 239239 )之间,则为)之间,则为 DD 类地址; 类地址; 若第一个数字在若第一个数字在 240240 到到 255255 (含(含 240240 和和 255255 )之间,则为)之间,则为 EE 类地址。 类地址。

Page 14: Internet 应用基础

提取提取 NETIDNETID 和和 HOSTID HOSTID 若地址为若地址为 AA 类,则第一个八位组(第一个数)就是类,则第一个八位组(第一个数)就是 NETINETI

DD ,剩下的三个八位组(三个数)就是,剩下的三个八位组(三个数)就是 HOSTIDHOSTID ;; 若地址为若地址为 BB 类,则前两个八位组(前两个数)就是类,则前两个八位组(前两个数)就是 NETINETI

DD ,剩下的两个八位组(两个数)就是,剩下的两个八位组(两个数)就是 HOSTIDHOSTID ;; 若地址为若地址为 CC 类,则前三个八位组(前三个数)就是类,则前三个八位组(前三个数)就是 NETINETI

DD ,剩下的一个八位组(一个数)就是,剩下的一个八位组(一个数)就是 HOSTIDHOSTID ; ; 若地址为若地址为 DD 类,则没有类,则没有 HOSTIDHOSTID 和和 NETIDNETID 。整个的地。整个的地

址都是用于多播; 址都是用于多播; 若地址为若地址为 EE 类,则没有类,则没有 HOSTIDHOSTID 和和 NETIDNETID 。整个的地。整个的地

址都保留作为特殊用途。址都保留作为特殊用途。

Page 15: Internet 应用基础

IPIP 地址的特性地址的特性 提供全网统一、有效的地址模式提供全网统一、有效的地址模式

屏蔽不同物理网络的地址差异屏蔽不同物理网络的地址差异 为为 IPIP 层的“尽力传递”提供基础层的“尽力传递”提供基础

地址结构对应网络的层次结构地址结构对应网络的层次结构

Internet

子网 m子网 1

网络 n网络 1

主机 主机主机主机主机 主机

130.1.0.0

130.n.*.*130.1.m.11

130.1.1.1

130.1.m.0

130.1.1.0130.n.0.0

Page 16: Internet 应用基础

2.2.5 2.2.5 地址解析地址解析 IPIP 地址,地址, 32bit——32bit—— 网络层,网络层, ISO/RMISO/RM 的第三层;的第三层; MACMAC 地址,地址, 48bit——48bit——数据链路层,数据链路层, ISO/RMISO/RM

的第二层。的第二层。 数据是在数据链路层转变成数据是在数据链路层转变成 MACMAC帧后,交由物帧后,交由物

理层进行传送到网络上。理层进行传送到网络上。 数据包中的数据包中的 IPIP 地址转换成地址转换成 MACMAC 地址或地址或MACMAC 地地

址转换成址转换成 IPIP 地址的过程,就叫地址解析。地址的过程,就叫地址解析。 ARPARP:将:将 IPIP 地址解析成地址解析成 MACMAC 地址的协议。地址的协议。 RARPRARP:将:将 MACMAC 地址解析成地址解析成 IPIP 地址的协议。地址的协议。

Page 17: Internet 应用基础

ARPARP 地址解析过程地址解析过程

Page 18: Internet 应用基础

ARPARP 与与 RARPRARP 地址解析地址解析 ARPARP 是解决同一个局域网上的主机或路由器的是解决同一个局域网上的主机或路由器的 IPIP

地址到地址到 MACMAC 地址的映射问题。如果所要查找的地址的映射问题。如果所要查找的主机和源主机不在同一个局域网上,那么就要借主机和源主机不在同一个局域网上,那么就要借助于路由器进行地址解析了,即主机助于路由器进行地址解析了,即主机 AA先获得它先获得它所在局域网的路由器的所在局域网的路由器的 MACMAC 地址,然后将要发地址,然后将要发送的数据交给路由器来处理。送的数据交给路由器来处理。

另外,从另外,从 IPIP 地址到地址到 MACMAC 地址的解析过程是主机地址的解析过程是主机自动进行的。自动进行的。

无盘工作站应用无盘工作站应用 RARPRARP 协议从协议从 RARPRARP 服务器中获服务器中获取取 IPIP 地址。 地址。

Page 19: Internet 应用基础

2.2.6 Internet 2.2.6 Internet 的域名系统的域名系统 DDNSNS

域名服务域名服务 DNSDNS (( Domain Name SysteDomain Name Systemm )是)是 InternetInternet 上最重要的服务,没有它,上最重要的服务,没有它,其他服务无法进行。其他服务无法进行。

DNSDNS 域名系统就是一种帮助人们在域名系统就是一种帮助人们在 InternInternetet 上用名字来唯一标识自己的计算机,并上用名字来唯一标识自己的计算机,并保证主机名和保证主机名和 IPIP 地址一一对应的网络服务。地址一一对应的网络服务。

Page 20: Internet 应用基础

2.2.7 DNS2.2.7 DNS 域名空间域名空间 DNSDNS 域名系统域名系统 : : 分级、基于域的命名机制、分布式命名分级、基于域的命名机制、分布式命名数据库系统。数据库系统。

DNSDNS 将整个将整个 InternetInternet 视为一个域名空间(视为一个域名空间( Name SpacName Spacee )。)。

在在 DNSDNS 中,一个域代表该网络中要命名资源的集合。这中,一个域代表该网络中要命名资源的集合。这些资源通常代表工作站、些资源通常代表工作站、 PCPC 机、路由器等。机、路由器等。

域名服务器负责管理存放主机名和域名服务器负责管理存放主机名和 IPIP 地址的数据库文件,地址的数据库文件,以及域中的主机名和以及域中的主机名和 IPIP 地址映射。地址映射。

域名服务器分布在不同的地方,它们之间通过特定的方式域名服务器分布在不同的地方,它们之间通过特定的方式进行联络,这样可以保证用户可以通过本地的域名服务器进行联络,这样可以保证用户可以通过本地的域名服务器查找到查找到 InternetInternet 上所有的域名信息。上所有的域名信息。

所有域名服务器中的数据库文件中的主机和所有域名服务器中的数据库文件中的主机和 IPIP 地址的集地址的集合组成合组成 DNSDNS 域名空间。域名空间。

Page 21: Internet 应用基础

DNSDNS 域名空间域名空间 DNSDNS 的域名空间是由树状结构组织的分层的域名空间是由树状结构组织的分层

域名组成的集合。域名组成的集合。 DNSDNS 域名空间树的最上面是一个无名的根域名空间树的最上面是一个无名的根

(( rootroot )域,用“)域,用“ .”.” 表示。这个域只是表示。这个域只是用来定位的,并不包含任何信息。在根域用来定位的,并不包含任何信息。在根域之下就是顶级域名,目前包括下列域名:之下就是顶级域名,目前包括下列域名: ccomom 、、 eduedu 、、 govgov 、、 orgorg 、、 milmil 、、 netnet 、、arpaarpa 等等。所有的顶级域名都由等等。所有的顶级域名都由 InterNIInterNICC (( InternetInternet 网络信息中心)控制。网络信息中心)控制。下面是对顶级域名的说明。下面是对顶级域名的说明。

Page 22: Internet 应用基础

2.2.8 DNS2.2.8 DNS 顶级域名顶级域名     域名       含  义域名       含  义   .com .com 商业组织商业组织   .edu .edu 教育机构教育机构   .gov .gov 政府部门政府部门   .mil .mil 军队组织军队组织   .net .net 网络组织和网络组织和 ISPISP 等等   .org .org 非商业组织非商业组织   .arpa .arpa 用于返向地址查询的用于返向地址查询的   .cn .cn 用于国家代码的域名,用于国家代码的域名, cn cn 表示“中国”表示“中国”   .firm .firm   商业或公司  商业或公司   .web .web 主要活动与主要活动与 WWWWWW 有关的实体有关的实体   .arts .arts 以文化活动为主的实体以文化活动为主的实体   .info .info 提供信息服务的实体提供信息服务的实体 …… ……

Page 23: Internet 应用基础

DNSDNS 顶级域名顶级域名 顶级域名主要分为两类:组织性的和地域性的。 顶级域名主要分为两类:组织性的和地域性的。 顶级域名之下是二级域名。二级域名通常是由顶级域名之下是二级域名。二级域名通常是由 NICNIC 授权授权给的其他单位或组织自己管理的。一个拥有二级域名的单给的其他单位或组织自己管理的。一个拥有二级域名的单位可以根据自己的情况再将二级域名分为更低级的域名授位可以根据自己的情况再将二级域名分为更低级的域名授权给单位下面的部门管理。权给单位下面的部门管理。

DNSDNS 域名树的最下面的叶节点为单个的计算机。域名的域名树的最下面的叶节点为单个的计算机。域名的级数通常不多于级数通常不多于 55 个。个。

在在 DNSDNS 树中,每一个节点都用一个简单的字符串(不带树中,每一个节点都用一个简单的字符串(不带点)标识。这样,在点)标识。这样,在 DNSDNS 域名空间的任何一台计算机都域名空间的任何一台计算机都可以用从叶节点到根节点、中间用点“可以用从叶节点到根节点、中间用点“ .”.” 相连接的字符相连接的字符串来标识:串来标识:

叶节点名叶节点名 .. 三级域名三级域名 .. 二级域名二级域名 .. 顶级域名顶级域名www.cugnc.comwww.cugnc.com

cugnc.cug.edu.cncugnc.cug.edu.cn

Page 24: Internet 应用基础

com net org edu gov mil ca cn uk jp arpa  …

ac com edu gov net org bj sh hk …

pku tsinghua bupt fudan sjtu seu tju nakai …

cs math chem phy geo gsm ele hist …

mail sunsite ftp www ….

IBM   HP   DELL   INTEL …

Page 25: Internet 应用基础

2.2.9 DNS2.2.9 DNS 域名服务的工作原理域名服务的工作原理 DNS DNS 域名服务在域名服务在 InternetInternet 中起着至关重要的作用,其他任中起着至关重要的作用,其他任何服务都有赖于域名服务。因为任何服务,都需要进行域名何服务都有赖于域名服务。因为任何服务,都需要进行域名到到 IPIP 地址,或地址,或 IPIP 地址到域名的转换,也就是所谓的域名解地址到域名的转换,也就是所谓的域名解析。析。域名解析通常是发生在用户输入一些命令之后,比如输入命域名解析通常是发生在用户输入一些命令之后,比如输入命令:令: ftp ftp.microsoft.com ftp ftp.microsoft.com 这时客户机要首先从这时客户机要首先从 DNSDNS 服务器获得 服务器获得 ftp.microsoft.comftp.microsoft.com 对应的对应的 IPIP 地址,才能和远地服务器建立连接。地址,才能和远地服务器建立连接。

DNSDNS 域名空间的域名是由分布在不同地方的域名服务器来域名空间的域名是由分布在不同地方的域名服务器来管理的,域名解析是由用户指定的域名服务器来完成的。域管理的,域名解析是由用户指定的域名服务器来完成的。域名服务器和用户的计算机在同一个域中。名服务器和用户的计算机在同一个域中。

Page 26: Internet 应用基础

DNSDNS 域名服务的工作原理域名服务的工作原理 DNSDNS 域名服务采用的是客户域名服务采用的是客户 // 服务器(服务器( client/seclient/se

rverrver )工作模式。)工作模式。域名服务的客户方被称为解析过程函数域名服务的客户方被称为解析过程函数 (resolve(resolver)r) ,它们是嵌套在其它应用的客户程序之内的。,它们是嵌套在其它应用的客户程序之内的。当用户运行这些应用程序时,这些应用程序就会当用户运行这些应用程序时,这些应用程序就会调用域名解析过程函数,发送请求给指定的域名调用域名解析过程函数,发送请求给指定的域名服务器,通常是本地域名服务器。本地域名服务服务器,通常是本地域名服务器。本地域名服务器始终运行它的域名服务器进程(器始终运行它的域名服务器进程( namednamed ),),该进程收到客户请求时,就开始进行域名解析。该进程收到客户请求时,就开始进行域名解析。

下面以查找“下面以查找“ ftp.microsoft.comftp.microsoft.com”” 的的 IPIP 地址地址为例,看一下域名解析的具体步骤:为例,看一下域名解析的具体步骤:

Page 27: Internet 应用基础

2.2.10 DNS2.2.10 DNS 域名服务的举例域名服务的举例1.1. 本地域名服务器查找它缓存的域名信息。如果缓本地域名服务器查找它缓存的域名信息。如果缓存中有要查找的主机域名或存中有要查找的主机域名或 IPIP 地址,服务器进程地址,服务器进程就将结果返回给客户程序;如果在本地缓存中没就将结果返回给客户程序;如果在本地缓存中没有相应的记录,则本地域名服务器会询问其他名有相应的记录,则本地域名服务器会询问其他名字服务器,或直接向根名字服务器发送一个迭代字服务器,或直接向根名字服务器发送一个迭代查询。根域名服务器的信息是在域名服务器进程查询。根域名服务器的信息是在域名服务器进程启动时直接从一个文件中读入缓存的。启动时直接从一个文件中读入缓存的。

2.2. 根名字服务器返回它所知道的结果。在这个例子根名字服务器返回它所知道的结果。在这个例子中,根名字服务器所能给的只是有关“中,根名字服务器所能给的只是有关“ com.”com.”的域名服务器的名字和它们的的域名服务器的名字和它们的 IPIP 地址。地址。

3.3. 本 地 名字服 务 器根据返回结果继续查询“本 地 名字服 务 器根据返回结果继续查询“ cocom.”m.” 的一台名字服务器,同样采用迭代查询方式的一台名字服务器,同样采用迭代查询方式 ..

Page 28: Internet 应用基础

DNSDNS 域名服务的举例域名服务的举例4.4. ““com.”com.” 的名字服务器返回它所知道的最佳结的名字服务器返回它所知道的最佳结果,也就是“果,也就是“ microsoft.com.”microsoft.com.” 的名字服务的名字服务器的域名和器的域名和 IPIP 地址。地址。

5.5. 本地域名服务器和一台“本地域名服务器和一台“ microsoft.com.”microsoft.com.”的名字服务器建立连接,发送和以前一样的查的名字服务器建立连接,发送和以前一样的查询请求。询请求。

6.6. ““microsoft.com.”microsoft.com.” 域名服务器返回域名服务器返回 ftp.micftp.microsoft.com rosoft.com 的的 IPIP 地址,由本地服务器将该查地址,由本地服务器将该查询最后结果返给客户。询最后结果返给客户。

客户系统获得相应客户系统获得相应 IPIP 后,客户方命令继续执行。后,客户方命令继续执行。

Page 29: Internet 应用基础

迭代解析过程图解迭代解析过程图解

Page 30: Internet 应用基础

递归解析过程图解递归解析过程图解

Page 31: Internet 应用基础

2.2.11 2.2.11 域名系统的管理 域名系统的管理 InternetInternet 的最高管理机构为的最高管理机构为 IABIAB ,即,即 InternetInternet 体系结构体系结构委员会。委员会。

域名的注册由位于美国的域名的注册由位于美国的 InternetInternet 网络信息中心网络信息中心 InterNInterNICIC 及其设在世界各地的分支机构负责审批 。及其设在世界各地的分支机构负责审批 。

在国家顶级域名下注册的二级域名由该国家自行确定,在在国家顶级域名下注册的二级域名由该国家自行确定,在我国则将二级域名划分为“类别域名”和“行政区域名”我国则将二级域名划分为“类别域名”和“行政区域名”两大类。其中“类别域名”共两大类。其中“类别域名”共 66 个,分别为:个,分别为: .ac.ac表示科表示科研机构;研机构; .com.com表示工、商、金融等企业;表示工、商、金融等企业; .edu.edu表示教表示教育机构;育机构; .gov.gov表示政府部门;表示政府部门; .net.net表示互联网络、接入表示互联网络、接入网络的信息中心和运行中心;网络的信息中心和运行中心; .org.org表示各种非盈利性的表示各种非盈利性的组织。“行政区域名”组织。“行政区域名” 3434 个,适用于我国的各省、自治个,适用于我国的各省、自治区、直辖市。如区、直辖市。如 .hb.hb 为湖北省。 为湖北省。

在我国,在二级域名在我国,在二级域名 .edu.edu下申请注册三级域名由中国教下申请注册三级域名由中国教育和科研计算机网网络中心(网址:育和科研计算机网网络中心(网址: http://www.nic.edhttp://www.nic.edu.cnu.cn )负责。 )负责。

在二级域名在二级域名 .edu.edu 之外的其他二级域名下申请注册三级域之外的其他二级域名下申请注册三级域名的,则由中国互联网网络信息中心名的,则由中国互联网网络信息中心 CNNICCNNIC (网址:(网址: hthttp://www.cnnic.cntp://www.cnnic.cn )负责。)负责。

Page 32: Internet 应用基础

域名申请注意事项域名申请注意事项 对于域名地址的申请,要注意以下几点:对于域名地址的申请,要注意以下几点:

11 )域名地址在)域名地址在 InternetInternet种必须是唯一的,不种必须是唯一的,不允许重复;允许重复;

22 )大小写字母在域名地址中没有区别;)大小写字母在域名地址中没有区别; 33 )确定域名地址时,应尽量使用有意义的字)确定域名地址时,应尽量使用有意义的字符串;符串;

44 )向专门的申请机构申请域名,一般在申请)向专门的申请机构申请域名,一般在申请 IIPP 地址的时候同时申请域名;地址的时候同时申请域名;

55 )可以向“中文国际域名认证注册商”申请)可以向“中文国际域名认证注册商”申请购买中文域名。购买中文域名。

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2.2.12 MAC2.2.12 MAC 地址、地址、 IPIP 地址以及域名地址的关地址以及域名地址的关系系

一个域名地址可以对应多个一个域名地址可以对应多个 IPIP 地址,但在同一时间对某地址,但在同一时间对某个指定用户而言,一个域名地址唯一的指向一个个指定用户而言,一个域名地址唯一的指向一个 IPIP 地址。地址。

一个一个 IPIP 地址可以对应多个域名地址。地址可以对应多个域名地址。 域名地址通过域名解析可以得到对应的域名地址通过域名解析可以得到对应的 IPIP 地址,地址, IPIP 地址地址

通过反向域名解析也可以找到相对应的域名地址。通过反向域名解析也可以找到相对应的域名地址。 MACMAC 地址是设备(网卡、交换机、路由器)的物理地址。地址是设备(网卡、交换机、路由器)的物理地址。

一块网卡或交换机的一个端口对应一个全球唯一的一块网卡或交换机的一个端口对应一个全球唯一的 MACMAC地址。地址。

一块网卡可以绑定多个一块网卡可以绑定多个 IPIP 地址,即一个地址,即一个 MACMAC 地址可以地址可以对应多个对应多个 IPIP 地址。一个地址。一个 IPIP 地址在某一个指定时刻只能绑地址在某一个指定时刻只能绑定给一个定给一个 MACMAC 地址。地址。

IPIP 地址通过地址通过 ARPARP 地址解析,可以得到唯一对应的地址解析,可以得到唯一对应的 MACMAC地址;地址; MACMAC 地址通过地址通过 RARPRARP反向地址解析可以从反向地址解析可以从 RARPRARP服务主机中获取一个服务主机中获取一个 IPIP 地址。地址。

域名地址、域名地址、 IPIP 地址和地址和 MACMAC 地址在特定时刻都唯一的确地址在特定时刻都唯一的确定了一个主机资源。定了一个主机资源。

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2.3 IPV62.3 IPV6 地址简介地址简介 IPv4IPv4 存在的问题存在的问题

地址不够用;地址不够用; 安全性不够;安全性不够; 网络传输速率慢;网络传输速率慢; 对实时应用支持不够。对实时应用支持不够。

为此,为此, IETFIETF 在在 19921992 年年 66 月提出制订下一月提出制订下一代的代的 IPIP ,即,即 IPngIPng (( IP Next GeneratioIP Next Generationn )。由于)。由于 IPv5IPv5 打算用作面向连接的网际打算用作面向连接的网际层协议,因此层协议,因此 IPngIPng 现正式称为现正式称为 IPv6IPv6 。。

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2.3.1 IPv62.3.1 IPv6 的特点的特点 更大的地址空间更大的地址空间

IPv6IPv6 把地址增大到把地址增大到 128128 比特,使地址空间增大了比特,使地址空间增大了 229696倍。倍。 灵活的首部格式灵活的首部格式

IPv6IPv6 用一种全新的数据报格式,且允许与用一种全新的数据报格式,且允许与 IPv4IPv4 在若干年内共存。在若干年内共存。它使用一系列固定格式的扩展首部取代了它使用一系列固定格式的扩展首部取代了 IPv4IPv4 中可变长度的选项中可变长度的选项字段。字段。

简化了协议简化了协议 加快了分组的转发。如取消了首部检验和字段,分片只在源站进加快了分组的转发。如取消了首部检验和字段,分片只在源站进行。行。

允许对网络资源的预分配允许对网络资源的预分配 支持实时视像等要求保证一定的带宽和时延的应用。支持实时视像等要求保证一定的带宽和时延的应用。

允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的允许协议继续演变,增加新的功能,使之适应未来技术的发展。发展。

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2.3.2 IPv62.3.2 IPv6 地址的表示方法地址的表示方法 IPv6IPv6 使用冒号十六进制记法(使用冒号十六进制记法( colon hexacolon hexa

decimal notationdecimal notation ,简写为,简写为 colon hexcolon hex ),),它把每个它把每个 1616 比特的量用十六进制值表示,比特的量用十六进制值表示,各量之间用冒号分隔。各量之间用冒号分隔。

686E:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:96A:FFFF686E:8C64:FFFF:FFFF:0:1180:96A:FFFF

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冒号十六进制记法的优点冒号十六进制记法的优点 11 、允许零压缩,即一连串连续的零可以用、允许零压缩,即一连串连续的零可以用

一对冒号代替。如:一对冒号代替。如:FF05:0:0:0:0:0:0B3FF05:0:0:0:0:0:0B3 可以写成 可以写成 FF05::B3FF05::B3

22 、冒号十六进制记法可结合有点分十进制、冒号十六进制记法可结合有点分十进制法的后缀。这种结合在法的后缀。这种结合在 IPv4IPv4 向向 IPv6IPv6 的转的转换阶段特别有用。如:换阶段特别有用。如:0:0:0:0:0:0:128.10.2.1 0:0:0:0:0:0:128.10.2.1 也可写成 也可写成 ::128.10.2.1::128.10.2.1