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1、INTERNET基础基础5.2 因特网的构成因特网的构成一、什么是因特网一、什么是因特网 对一个用户来说，对一个用户来说，Internet看上去像一个单一的、看上去像一个单一的、巨大的网络，但实际上它是由成千上万个通过路由巨大的网络，但实际上它是由成千上万个通过路由器这种专门计算机网络设备连接起来的网络构成的。器这种专门计算机网络设备连接起来的网络构成的。 路由器能互联广域网和广域网、广域网和局域路由器能互联广域网和广域网、广域网和局域网，或者局域网和局域网。网，或者局域网和局域网。 因为因为Internet是由路由器将不同的网络连接起来是由路由器将不同的网络连接起来而形成的，因此人们称而形成
2、的，因此人们称Internet为网中网。为网中网。因特网主干网因特网主干网: ANSNET (ANS, Advanced Network and Services). 从网络设计者角度考虑从网络设计者角度考虑,因特网是计算机互联网络因特网是计算机互联网络. 从使用者角度考虑从使用者角度考虑,因特网是信息资源网因特网是信息资源网. 二、因特网的组成部分二、因特网的组成部分1.通信线路通信线路 因特网中的通信线路归纳起来主要有两类因特网中的通信线路归纳起来主要有两类:有线线路和无线线路有线线路和无线线路. 2.路由器路由器路由器实际上也应该是一个网关路由器实际上也应该是一个网关.交换机是数据链路层
3、，交换机是数据链路层，路由器是网络层，而网关是工作在应用层。路由器是网络层，而网关是工作在应用层。3.服务器与客户机服务器与客户机 所有连接在因特网上的计算机统称为主机所有连接在因特网上的计算机统称为主机. . 服务器就是因特网服务与信息资源的提供者服务器就是因特网服务与信息资源的提供者. .客客户机是因特网服务和信息资源的使用者户机是因特网服务和信息资源的使用者. . 通过因特网访问的大部分信息都是存储在称通过因特网访问的大部分信息都是存储在称为为“服务器服务器”的计算机上。的计算机上。 服务器可以是任意一种类型的计算机；使它成服务器可以是任意一种类型的计算机；使它成为服务器的原因是因为它所
4、起的作用：存储着可供为服务器的原因是因为它所起的作用：存储着可供客户机使用的数据。客户机使用的数据。 客户机是一台计算机，更确切地说，是一个客户机是一台计算机，更确切地说，是一个特殊的计算机程序，它知道如何与某种类型的服特殊的计算机程序，它知道如何与某种类型的服务器通信以便使用服务器上存储的信息。务器通信以便使用服务器上存储的信息。 例如当在例如当在Web上冲浪时，会使用一种被称为上冲浪时，会使用一种被称为Web浏览器的客户机程序与存储浏览器的客户机程序与存储Web页的计算机页的计算机通信。通信。 一般而言，每一种类型的因特网活动都涉及一般而言，每一种类型的因特网活动都涉及不同的客户机和服务器
5、类型。不同的客户机和服务器类型。 要使用要使用Web，就需要使用，就需要使用Web客户机程序与客户机程序与Web服务器通信；要使用电子邮件，就需要使用电服务器通信；要使用电子邮件，就需要使用电子邮件程序与邮件服务器通信。子邮件程序与邮件服务器通信。 这种客户机和服务器的关系表明：因特网实际这种客户机和服务器的关系表明：因特网实际上只是一种通信媒介，计算机之间的通信是通过一上只是一种通信媒介，计算机之间的通信是通过一种虚拟线路实现的。决定实现各种活动的是各种类种虚拟线路实现的。决定实现各种活动的是各种类型的客户机和服务器，而不是因特网本身。型的客户机和服务器，而不是因特网本身。 因为会出现新的客
6、户机和服务器类型，所以新因为会出现新的客户机和服务器类型，所以新的活动类型可能会随时被添加到因特网。的活动类型可能会随时被添加到因特网。4.信息资源信息资源 TCP/IP协议就是将它们维系在一起的纽带协议就是将它们维系在一起的纽带.TCP/IP是一个协议集是一个协议集,它对因特网中主机的寻址方它对因特网中主机的寻址方式式,主机的命名机制主机的命名机制,信息的传输规则信息的传输规则,以及各种服务以及各种服务功能做了详细约定功能做了详细约定. 因特网主要由通信线路，路由器，服务器和因特网主要由通信线路，路由器，服务器和客户机，信息资源四部分组成客户机，信息资源四部分组成。校园网Internet路由
7、器主机主机主机主机路由器主机主机路由器主机局域网路由器路由器路由器路由器路由器广域网、其他子网5.3 IP 协议协议一、一、IPIP协议与协议与IPIP服务服务1.IP协议协议 IP协议是因特网中的通信规则，协议是因特网中的通信规则，IP是网络互连协是网络互连协议议(Internet Protocol)的简称。的简称。IP协议具有良好的适协议具有良好的适应性，因此应性，因此 IP协议得到广泛使用，成为支撑协议得到广泛使用，成为支撑Internet的基础。的基础。 IP协议位于因特网协议栈的第三层，最早于协议位于因特网协议栈的第三层，最早于1970年在年在UNIX系统平台上开发成功今天，系统平台
8、上开发成功今天，IP协议协议已经发展成为网络操作系统相互之间进行通信的标已经发展成为网络操作系统相互之间进行通信的标准机制，是准机制，是HTTP和和TCP等高层协议的基础。等高层协议的基础。 除了可以提供网络路由之外，除了可以提供网络路由之外，IP协议还具有错协议还具有错误控制及网络分段等众多功能，是整个因特网协议误控制及网络分段等众多功能，是整个因特网协议栈的核心栈的核心 IP IP协议的内容包括：基本传输单元的格式，也协议的内容包括：基本传输单元的格式，也就是就是IPIP报文的类型与定义、报文的类型与定义、IPIP报文的地址以及分配报文的地址以及分配方法、方法、IPIP报文的路由转发以及报
9、文的路由转发以及IPIP报文的分段与重组。报文的分段与重组。IP(IP(通信规则通信规则) )主要是负责为计算机之间传输的数据主要是负责为计算机之间传输的数据报寻址报寻址, ,并管理这些数据报的分片过程并管理这些数据报的分片过程. . IP IP协议提供的是一种无连接的、不可靠的、尽协议提供的是一种无连接的、不可靠的、尽力发送的服务，把数据从源端发送到目的端。力发送的服务，把数据从源端发送到目的端。 IPIP数据报在经过网络传输时，有可能因为网络数据报在经过网络传输时，有可能因为网络拥塞、链路故障等原因而造成丢失或出错。对此，拥塞、链路故障等原因而造成丢失或出错。对此，IPIP协议仅具有有限的
10、错误报告功能，它调用协议仅具有有限的错误报告功能，它调用ICMPICMP协协议来实现差错报告。数据报内容的差错捡测和恢复议来实现差错报告。数据报内容的差错捡测和恢复则交给高层则交给高层( (传输层协议传输层协议-TCP)-TCP)去完成。去完成。运行运行IP协议的网络层可以为其高层用户提供如下协议的网络层可以为其高层用户提供如下三种服务三种服务: 1. 不可靠的数据投递服务不可靠的数据投递服务. 2.面向无连接的传输服务面向无连接的传输服务. 3.尽最大努力投递服务尽最大努力投递服务. 二、二、IPIP地址地址 要使要使InternetInternet上主机间能正常通信，必须给每上主机间能正常
11、通信，必须给每个计算机一个全球都能接收和识别的唯一标识，它个计算机一个全球都能接收和识别的唯一标识，它就是就是IPIP地址。地址。1.IP1.IP地址的分类从概念上讲，每个地址的分类从概念上讲，每个IPIP地址都是由两地址都是由两部分构成：网络号，主机号。其中，网络号标识某部分构成：网络号，主机号。其中，网络号标识某个网络，主机号标识在该网络上的一个特定的主机。个网络，主机号标识在该网络上的一个特定的主机。IP地址分为地址分为A、B、C、D、E五类五类:A A类类: :第一个字节的最高位是第一个字节的最高位是0 0B B类类: :第一个字节的前两位是第一个字节的前两位是1010C C类类: :
12、第一个字节的前三位是第一个字节的前三位是110110D D类类: :第一个字节的前四位为第一个字节的前四位为11101110E E类类: :第一个字节的前五位为第一个字节的前五位为1111011110A A、B B、C C三类三类IPIP地址的结构都是由两部分组成：地址的结构都是由两部分组成：网络号和主机号。网络号和主机号。A A类地址类地址: :共共128128个子网，每个子网内可以有个子网，每个子网内可以有16001600万万台主机；台主机；B B类地址类地址: :共共16,38416,384个子网，每个子网内可以有个子网，每个子网内可以有65,53665,536台主机；台主机；C C类子
13、网类子网: :共共200200万个子网，每个万个子网，每个C C类子网内最多只能类子网内最多只能有有256256台主机。台主机。211.68.236.0211.68.236.239.255将将IP地址中每个字节以十进制数字表示，并用地址中每个字节以十进制数字表示，并用“.”隔开，五类地址如下：隔开，五类地址如下： 类型 最低地址 最高地址 A 1.0.0.1 126.255.255.254 B 128.0.0.1 191.255.255.254 C 192.0.0.1 223.255.255.254D 224.0.0.0 239.255.255.255 E 240.0.0.0 247.255.
14、255.255 A类地址相对应的标准掩码是：类地址相对应的标准掩码是：255.0.0.0B类地址相对应的标准掩码是：类地址相对应的标准掩码是：255.255.0.0C类地址相对应的标准掩码是：类地址相对应的标准掩码是：255.255.255.0。三、子网地址与子网屏蔽码三、子网地址与子网屏蔽码 掩码是一个与掩码是一个与IPIP地址对应的地址对应的3232位数字。掩码的一位数字。掩码的一些位为些位为1 1，另一些位为，另一些位为0 0。通过掩码可以把。通过掩码可以把IPIP地址中的地址中的主机号再分为两部分：子网号和主机号。这样，我们主机号再分为两部分：子网号和主机号。这样，我们就可以把就可以把
15、A A类或者类或者B B类类IPIP地址的地址空间再细化成若干地址的地址空间再细化成若干个稍小一些的子网，每个子网中所能够包含的最多主个稍小一些的子网，每个子网中所能够包含的最多主机数比原来的要少。机数比原来的要少。 IP IP地址与掩码中为地址与掩码中为1 1的位相对应的部分为子网号，的位相对应的部分为子网号，其他为其他为0 0的位则表示的是主机号。使用了掩码后，我们的位则表示的是主机号。使用了掩码后，我们通常把原来的网络号和新划分的子网号合在一起称为通常把原来的网络号和新划分的子网号合在一起称为网络号网络号( (与掩码为与掩码为1 1的位相对应的位相对应) )，把掩码划分后的新的，把掩码划
16、分后的新的主机号叫做主机号主机号叫做主机号( (与掩码为与掩码为0 0的位相对应的位相对应) )。四、四、IPIP数据报数据报 IP数据报数据报(packet)是是IP协议的基本处理单元，它协议的基本处理单元，它由两部分组成：报文头和数据部分。由两部分组成：报文头和数据部分。五、路由器和路由选择五、路由器和路由选择 路由器在因特网中起着重要的作用路由器在因特网中起着重要的作用, ,它连接两个或多它连接两个或多个物理网络个物理网络, ,负责将从一个网络收来的负责将从一个网络收来的IPIP数据报经过路由数据报经过路由选择选择, ,转发到一个合适的网络中转发到一个合适的网络中. . 路由表通常包含许
17、多路由表通常包含许多(N,R)(N,R)对序偶对序偶, ,其中其中N N指的是目的网络的指的是目的网络的IPIP地址地址,R,R是到网络是到网络N N路径上的路径上的 下一个下一个 路由器的路由器的IPIP地址地址. . 因特网中因特网中,需要路由选择的设备一般采用表驱动的需要路由选择的设备一般采用表驱动的路由选择算法路由选择算法. 路由表有两种基本形式路由表有两种基本形式:1.静态路由表静态路由表.2.动态路由表动态路由表.动态路由表是网络中的路由器互相自动发送路由动态路由表是网络中的路由器互相自动发送路由信息而动态建立的信息而动态建立的. 六、六、IP数据报的传输数据报的传输一个IP数据报
18、从源端发送到目的地的途中，一般要经历若干个路由器，而路由器存储转发IP数据报，为每个IP报文寻找最优路径。以下图的网络实例来进行说明。 路由器路由器R1收到主机收到主机A发送给主机发送给主机C的的IP数据报。数据报。R1的链路层根据帧中的以太网类型确定帧中的数的链路层根据帧中的以太网类型确定帧中的数据是据是IP报文，于是交给报文，于是交给IP协议处理。协议处理。 IP协议首先要检验协议首先要检验IP报文头中的各个域的正确报文头中的各个域的正确性，包括版本号、校验和以及长度等。如果发现错性，包括版本号、校验和以及长度等。如果发现错误，则丢弃该数据报；如果全部正确，则把误，则丢弃该数据报；如果全部
19、正确，则把TTL域域的值减的值减1。 TTL的值为的值为0，数据报到期，应该丢弃；，数据报到期，应该丢弃；TTL大于大于0，根据，根据IP数据包中目的地址查询数据包中目的地址查询R1中的路由中的路由表；找到合适的路由，把该数据报向下一站转发表；找到合适的路由，把该数据报向下一站转发（需要知道下一站的（需要知道下一站的MAC地址，进行帧封装）；地址，进行帧封装）；没有合适的路由，则丢弃该数据报。没有合适的路由，则丢弃该数据报。 报文经过路由器时，由于路由器修改了报文经过路由器时，由于路由器修改了IP头中头中的的TTL域，所以还需要重新计算域，所以还需要重新计算IP头中的校验和。头中的校验和。 如
20、果如果IP报文头带有报文头带有IP选项选项(option)，则还要根，则还要根据选项的内容进行处理。在处理的过程中，凡是出据选项的内容进行处理。在处理的过程中，凡是出现错误、路径不通等情况，现错误、路径不通等情况，IP协议都要向报文的源协议都要向报文的源端发送一个端发送一个ICMP差错报文，报告不能转发及其原差错报文，报告不能转发及其原因。因。5.4 TCP协议与协议与UDP协议协议一、一、TCPTCP协议协议 TCP TCP是传输层协议，实现端到端是传输层协议，实现端到端(peer-to-peer)(peer-to-peer)通通信；在端主机上实现；屏蔽下层网络提供的服务质量信；在端主机上实
21、现；屏蔽下层网络提供的服务质量的差别，为应用程序提供稳定可靠的服务。但不能实的差别，为应用程序提供稳定可靠的服务。但不能实现组播功能。现组播功能。TCPTCP对上层提供面向连接可靠的通信服务。对上层提供面向连接可靠的通信服务。1.TCP连接管理连接管理TCP是面向连接的协议；采用是面向连接的协议；采用“三次握手三次握手”(three-way handshake) 方式来建立连接。工作过程用下图方式来建立连接。工作过程用下图表示：表示：在在TCP协议中用一个发送方的序号和一个接收方的序号合起来唯一地标识一条连接。协议中用一个发送方的序号和一个接收方的序号合起来唯一地标识一条连接。2.TCP报文格
22、式报文格式 源端口和目的端口：源端口和目的端口：都是16个比特，分别表示发送方和接收方的端口号。端口号和IP地址构成套接字(socket)地址的主要内容。源端和目的端的套接字合起来唯一地表示一条连接。网络应用程序在通信时直接向套接字发送和接收数据。序列号和确认号序列号和确认号：都是32位的无符号整数，可以表示0-4G(232)字节的范围。其中，序列号表示数据部分第一个字节的序列号，而确认号表示该数据报的接收者希望对方发送的下一个字节的序号(即序号小于确认号的数据都已正确地被接收)。头长度头长度(HLEN)：表示TCP报文头的长度。长度以32-bit为单位来计算。所以如果选项部分的长度不是4个字
23、节的整数倍，则要加上填充(padding)。保留域：保留域：紧接在头长度字段后有6个比特，应该把它设置为0。校验和校验和(checksum)域域。是TCP协议提供的一种检错机制。与我们在前面的章节中学过的UDP协议类似，在计算校验和时不仅要计算TCP报文自身(报文头和数据)，还要增加一些额外的信息内容 12个字节的“伪包头”。 再后则是6个标志位。标志位特定的含义：URG(urgent)为紧急数据标志为紧急数据标志。如果它为1，则表示本数据报中包含紧急数据。此时紧急数据指针表示的值有效。它表示在紧急数据之后的第一个字节的偏侈值(即紧急数据的总长度)。ACK(acknowledge)为确认标志位
24、。如果ACK为1，则表示报文中的确认号是有效的。否则，报文中的确认号无效，接收端可以忽略它。PSH(push)标志位标志位。被置位后，要求发送方的TCP协议软件马上发送该数据报，接收方在收到数据后也应该立即上交给应用程序，即使其接收缓冲区尚未填满。RST(reset)标志位。标志位。用来复位一条连接。RST标志置位的报文称为复位报文。一般情况下，如果TCP收到的一个报文明显不是属于该主机上的任何个连接，则向远端发送一个复位报文。SYN(synchronous)标志位。标志位。用来建立连接，让连接双方同步序列号。如果SYN=1而ACK=0，则表示该数据报为连接请求，如SYN=1而ACK=1则表示
25、是接受连接。FIN(finish)标志位。标志位。表示发送方已经没有数据要传输了，希望释放连接。窗口窗口(window)字段。字段。窗口表示的是从被确认的字节开始，发送方最多可以连续发送的字节的个数。接收方通过设置该窗口值的大小，可以调节源端发送数据的速度，从而实现流控。二、二、UDP协议协议用户数据报协议UDP(User Datagram Protocol)是无连接传输层协议，提供应用程序之间传送数据报的基本机制。1.UDP报文的格式每个UDP报文称为一个用户数据报：它分为两部分：头部和数据区。如图是一个UDP报文的格式，报文头中包含有源端口和目的端口、报文长度以及UDP检验和。源端口源端口
26、(Source Port)和目的端口目的端口(Destination Port)字段包含了16比特的UDP协议端口号，它使得多个应用程序可以多路复用同一个传输层协议 UDP协议，仅通过不同的端口号来区分不同的应用程序。长度长度(Length)字段记录了该UDP数据包的总长度(以字节为单位)，包括8字节的UDP头和其后的数据部分。最小值是8(即报文头的长度)，最大值为65,535字节。UDP检验和检验和(Checksum)的内容超出了UDP数据报文本身的范围，实际上，它的值是通过计算UDP数据报及一个伪包头而得到的。但校验和的计算方法与通用的一样，都是累加求和。 TCP和和UDP是是TCP/IP
27、协议中的两个传输层协协议中的两个传输层协议，它们使用议，它们使用IP路由功能把数据包发送到目的地，路由功能把数据包发送到目的地，从而为应用程序及应用层协议提供网络服务。从而为应用程序及应用层协议提供网络服务。 TCP提供的是面向连接的、可靠的数据流传输，提供的是面向连接的、可靠的数据流传输，而而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输。面向连接的协议在任何数据传输前就建立好传输。面向连接的协议在任何数据传输前就建立好了点到点的连接。了点到点的连接。 如果比较如果比较UDP包和包和TCP包的结构，很明显包的结构，很明显UDP包不包不具备具备TCP包复杂的
28、可靠性与控制机制。与包复杂的可靠性与控制机制。与TCP协议协议相同，相同，UDP的源端口数和目的端口数也都支持一台的源端口数和目的端口数也都支持一台主机上的多个应用。一个主机上的多个应用。一个if位的位的UDP包包含了一个包包含了一个字节长的头部和数据的长度，校验码域使其可以进字节长的头部和数据的长度，校验码域使其可以进行整体校验。许多应用只支持行整体校验。许多应用只支持UDP，如多媒体数据，如多媒体数据流，不产生任何额外的数据，即使知道有破坏的包流，不产生任何额外的数据，即使知道有破坏的包也不进行重发。也不进行重发。端口就是端口就是TCP和和UDP为了识别一个主机上的多个为了识别一个主机上的
29、多个目标而设计的目标而设计的. 80超文本传输协议HTTP 21文件传输FTP 25 SMTP110POP3nInternet的通信协议的通信协议 Internet中使用的一个关键的协议是网与网之中使用的一个关键的协议是网与网之间的协议，也叫做网际协议间的协议，也叫做网际协议IP。IP精确地定义精确地定义了分组必须怎样组成，以及路由器必须怎样将了分组必须怎样组成，以及路由器必须怎样将每一个分组递交到其目的地。每一个分组递交到其目的地。 连接到连接到Internet上的每台计算机都必须遵守网上的每台计算机都必须遵守网际协议际协议 IP的约定。每台发送信息的计算机必须的约定。每台发送信息的计算机必
30、须按按IP定义的格式产生分组。接收信息的计算机定义的格式产生分组。接收信息的计算机也要按也要按IP的约定从中提取信息。的约定从中提取信息。 由此可见，实现该操作的软件由此可见，实现该操作的软件(IP软件软件)是最基本的软件，所有是最基本的软件，所有Internet服务都使用服务都使用IP来发送或接收分组，因此通常每台计算机来发送或接收分组，因此通常每台计算机在通信时都必须使在通信时都必须使 IP软件驻留在内存中，以软件驻留在内存中，以便时刻准备发送或接收分组。便时刻准备发送或接收分组。IP分组也称为分组也称为 IP数据报。数据报。 IP分组的发送方式就像电报局处理电报分组的发送方式就像电报局处
31、理电报的方式一样，一旦发送方准备好一个数据报的方式一样，一旦发送方准备好一个数据报并且将其发送到并且将其发送到Internet上后，发送者就可上后，发送者就可以处理其他事务，正像发电报的人将电报发以处理其他事务，正像发电报的人将电报发出去以后就可以处理其他事务一样。出去以后就可以处理其他事务一样。n TCP协议的主要作用是使协议的主要作用是使 Internet工作得比工作得比较可靠。连接到较可靠。连接到Internet上的所有计算机都运上的所有计算机都运行行IP软件，并且其中的绝大多数还运行软件，并且其中的绝大多数还运行TCP软软件。事实上，由于件。事实上，由于TCP和和IP在在 Intern
32、et网络中网络中的重要地位以及两者在一起工作得很好，因而的重要地位以及两者在一起工作得很好，因而人们把人们把Internet中所使用的整个通信协议组称中所使用的整个通信协议组称为为TCP/IP协议组。协议组。 n在分组交换系统中有可能出现一些问题：路由在分组交换系统中有可能出现一些问题：路由器由于到达的数据报过多而引起超载的时候，器由于到达的数据报过多而引起超载的时候，它必须将一些数据报丢弃，结果，一个数据报它必须将一些数据报丢弃，结果，一个数据报在在Internet上传输时就可能丢失了。上传输时就可能丢失了。TCP将自将自动检测丢失的数据报并解决这一问题。动检测丢失的数据报并解决这一问题。
33、n由于路径的变化，一些数据报会以和它们由于路径的变化，一些数据报会以和它们发送时不同的顺序到达目的地，发送时不同的顺序到达目的地，TCP自动自动检测到来的数据报并将它们按原来的顺序检测到来的数据报并将它们按原来的顺序调整过来；网络硬件故障也可能导致重复调整过来；网络硬件故障也可能导致重复发送同一个数据报，结果可能会有一个数发送同一个数据报，结果可能会有一个数据报的多个副本到达目的地。据报的多个副本到达目的地。TCP将自动将自动检测有没有重复的数据报发来，如果有，检测有没有重复的数据报发来，如果有，它只接受最先到达的数据报它只接受最先到达的数据报。TCP利用自动重传功能在接收方恢复数据报。利用自
34、动重传功能在接收方恢复数据报。当数据报到达最终目的地时，接收端上的当数据报到达最终目的地时，接收端上的TCP软件就向源计算机发送回一个确认信号，软件就向源计算机发送回一个确认信号，告诉发送方哪些数据已经到达了。就这样，告诉发送方哪些数据已经到达了。就这样，发送方使用确认机制来保证所有数据都能安发送方使用确认机制来保证所有数据都能安全可靠地到达目的地。全可靠地到达目的地。无论何时，当发送方准备发送数据报时，发送无论何时，当发送方准备发送数据报时，发送方计算机上的方计算机上的TCP软件就启动计算机内部的一软件就启动计算机内部的一个计时器来计算时间。如果数据报在指定的时个计时器来计算时间。如果数据报
35、在指定的时间内没有到达，计时器就认为这个数据报可能间内没有到达，计时器就认为这个数据报可能已经丢失了，于是它就发出一个信息通知已经丢失了，于是它就发出一个信息通知TCP，要求重新发送这个数据报。如果数据报在指定要求重新发送这个数据报。如果数据报在指定的时间内到达目的地，的时间内到达目的地，TCP就取消这一计时器。就取消这一计时器。 在在Internet内，接收方的目标计算机与发送方内，接收方的目标计算机与发送方的源计算机间的距离可能较近，也可能很远；的源计算机间的距离可能较近，也可能很远；信道可能较空闲，也可能很拥挤。由于信道可能较空闲，也可能很拥挤。由于TCP重传数据报的等待时间不固定，因而
36、为了确重传数据报的等待时间不固定，因而为了确定这个时间，定这个时间，Internet中使用了超时机制。超中使用了超时机制。超时机制完全由时机制完全由TCP自动执行，自动执行，TCP能够计算能够计算出在出在Internet上某一个数据报传送路径的远近上某一个数据报传送路径的远近和网络传输的繁忙情况并自动调整超时值。和网络传输的繁忙情况并自动调整超时值。TCP自动调整超时值的能力为自动调整超时值的能力为Internet的成的成功做了很大贡献。事实上，功做了很大贡献。事实上，Internet的大多的大多数应用程序离开自动适应情况变化的数应用程序离开自动适应情况变化的TCP软软件就无法运行。件就无法运
37、行。 尽管尽管IP软件提供了基本的软件提供了基本的Internet通信，但它通信，但它没有解决出现的所有问题。像任何一个分组没有解决出现的所有问题。像任何一个分组交换系统一样，如果有很多计算机在同一时交换系统一样，如果有很多计算机在同一时刻同时发送数据，刻同时发送数据，Internet中的数据流量可能中的数据流量可能会超出其限制。当计算机发送的数据报比会超出其限制。当计算机发送的数据报比Internet所能处理的数据报多时，路由器不得所能处理的数据报多时，路由器不得不丢弃到来的某些数据报，而不丢弃到来的某些数据报，而IP软件又不检软件又不检测数据报丢失。为了处理这些通信问题，计测数据报丢失。为
38、了处理这些通信问题，计算机必须使用算机必须使用TCP软件。软件。TCP去掉重复的数据，保证精确地按原发送去掉重复的数据，保证精确地按原发送顺序重新组装数据，并且在数据丢失时重发顺序重新组装数据，并且在数据丢失时重发数据。也就是说，数据。也就是说，TCP使用确认和超时机制使用确认和超时机制处理数据丢失的问题。如果确认信号在时钟处理数据丢失的问题。如果确认信号在时钟超时期限之后到达，发送方将重传数据。超时期限之后到达，发送方将重传数据。TCP的超时机制在的超时机制在Internet上工作得很好，上工作得很好，因为因为TCP自动根据目标计算机离源计算机的自动根据目标计算机离源计算机的远近来修改超时值
39、远近来修改超时值5.5 主机名与域名服务主机名与域名服务一、因特网的域名体系一、因特网的域名体系DNS(Domain Name System)将整个Internet视为一个域名空间（Name Space）。在DNS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、PC机、路由器等，但理论上可以标识任何东西。 域名服务器负责管理存放主机名和IP地址的数据库文件，以及域中的主机名和IP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Internet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IP地址的集
40、合组成DNS域名空间。二、主机名的书写方法二、主机名的书写方法叶节点名.三级域名.二级域名.顶级域名三、域名服务器与域名解析三、域名服务器与域名解析1.域名服务域名服务DNS 域名服务在域名服务在Internet中起着至关重要的作用，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，其他任何服务都有赖于域名服务。因为任何服务，都需要进行域名到都需要进行域名到IP地址，或地址，或IP地址到域名的转地址到域名的转换，也就是所谓的域名解析。换，也就是所谓的域名解析。DNS域名空间的域名是由分布在不同地方的域名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
41、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。域名服务器和用户的计算机在服务器来完成的。域名服务器和用户的计算机在同一个域中。同一个域中。DNS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/server）工作模式。域名服务的客户方）工作模式。域名服务的客户方被称为解析过程函数（被称为解析过程函数（resolver），它们是嵌套），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，这些应用程序就会调用域名解析过应用程序时，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服务器，通常是程函数，
42、发送请求给指定的域名服务器，通常是本地域名服务器。本地域名服务器始终运行它的本地域名服务器。本地域名服务器始终运行它的域名服务器进程（域名服务器进程（named），该进程收到客户请），该进程收到客户请求时，就开始进行域名解析。求时，就开始进行域名解析。因特网中的这种命名结构只代表着一种逻辑的组因特网中的这种命名结构只代表着一种逻辑的组织方法织方法,并不代表实际的物理连接并不代表实际的物理连接.借助于一组既借助于一组既独立又协作的域名服务器来完成独立又协作的域名服务器来完成,因特网存在着大因特网存在着大量域名服务器，每台域名服务器保存着域中主机量域名服务器，每台域名服务器保存着域中主机的名字与的
43、名字与IP地址的对照表地址的对照表,这组名字服务器是解析这组名字服务器是解析系统的核心系统的核心.域名解析两方式域名解析两方式:1.递归解析递归解析.2.反复解析反复解析. n例 如 ， 本 地 名 字 服 务 器 向 一 根 名 字 服 务 器 查 询例 如 ， 本 地 名 字 服 务 器 向 一 根 名 字 服 务 器 查 询这一地址，根名字服务器返回这一地址，根名字服务器返回cn名字服务名字服务器地址。本地名字服务器再向器地址。本地名字服务器再向cn名字服务器查询同样的问名字服务器查询同样的问题，题，cn名字服务器返回名字服务器返回名字服务器地址。同样，名字服务器地址。同样，名字服务器将
44、名字服务器将名字服务器地址传递给本地名字服务器地址传递给本地名字服务器。最后，本地名字服务器从名字服务器。最后，本地名字服务器从名字服务名字服务器获得所查询的地址。本地名字服务器会把名字对应的器获得所查询的地址。本地名字服务器会把名字对应的IP地址返回给解析器，解析器再把它返回给调用者。地址返回给解析器，解析器再把它返回给调用者。n以上所描述的查询方法被称为递归查询。在递归中，解析以上所描述的查询方法被称为递归查询。在递归中，解析器将有关特定域名信息的递归查询发送给名字服务器，这器将有关特定域名信息的递归查询发送给名字服务器，这时，被查询的名字服务器只能以所查询的数据结果、指出时，被查询的名字
45、服务器只能以所查询的数据结果、指出所要查询的数据类型不存在的错误信息或者要查询的域名所要查询的数据类型不存在的错误信息或者要查询的域名不存在的错误信息三种情况来回答。不存在的错误信息三种情况来回答。n另一种形式下，某些服务器不执行递归查询，总是另一种形式下，某些服务器不执行递归查询，总是返回要去尝试的下一个服务器的名称，解析器发送返回要去尝试的下一个服务器的名称，解析器发送重复查询，然后可能返回别的更靠近要寻找的域名重复查询，然后可能返回别的更靠近要寻找的域名的名字服务器的地址，继续查询直到找到答案。这的名字服务器的地址，继续查询直到找到答案。这个过程给客户更多的搜索过程控制权。个过程给客户更
46、多的搜索过程控制权。n如果需要使用如果需要使用DNS，必须在设置，必须在设置TCP/IP的时候指的时候指定若干定若干DNS服务器服务器IP地址。解析器直到超时也无法地址。解析器直到超时也无法从从DNS服务器得到回答时，通常它会再尝试查询指服务器得到回答时，通常它会再尝试查询指定的另一个服务器。定的另一个服务器。 例如，通过例如，通过来访问微软公司，来访问微软公司，DNS系统会将我们请求的名称翻译为相应的系统会将我们请求的名称翻译为相应的IP地址。地址。有了有了IP地址，程序就可以和目的方建立地址，程序就可以和目的方建立TCP连接，连接，或者向它发送或者向它发送UDP分组。分组。 2.域名解析域
47、名解析查找查找“”的的IP地址为例，看一下域名解析的地址为例，看一下域名解析的具体步骤：具体步骤：（1）本地域名服务器查找它缓存的域名信息。如果缓存中）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有要查找的主机域名或IP地址，服务器进程就将结果返回地址，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有相应的记录，则本地给客户程序；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字服务器，或直接向根名字服务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递归查询。根域名服务器的信息是在域名服务器发送一个递归查询。根域名服务器的信息是在域名服务器
48、进程启动时直接从一个文件中读入缓存的。器进程启动时直接从一个文件中读入缓存的。（2）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根名字服务器所能给的只是有关“com.”的域名服务器的的域名服务器的名字和它们的名字和它们的IP地址。地址。（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“com.”的一台名字服务器，同样采用递归的一台名字服务器，同样采用递归查询方式。查询方式。（4）“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“”的名字服务器
49、的域名和的名字服务器的域名和IP地址。地址。（5）本地域名服务器和一台）本地域名服务器和一台“.”的名的名字服务器建立连接，发送和以前一样的查询请求。字服务器建立连接，发送和以前一样的查询请求。（6）“.”域名服务器返回域名服务器返回“”的的IP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IP后，客户方命令继续执行。后，客户方命令继续执行。 因特网提供的基本服务主要有因特网提供的基本服务主要有: 1. 电子邮件E-MAIL. 2. 远程登陆Telnet 3. 文件传输FTP. 4. WWW服务电子邮件服务采用客户机电子
50、邮件服务采用客户机/服务器工作模式服务器工作模式. 用户发送和接收邮件需要借助于安装在客户机中的用户发送和接收邮件需要借助于安装在客户机中的电子邮件应用程序来完成电子邮件应用程序来完成. 电子邮件应用程序应具有如下两个最为基本的功能电子邮件应用程序应具有如下两个最为基本的功能: 1. 创建和发送电子邮件创建和发送电子邮件. 2. 接收接收,阅读阅读,管理邮件管理邮件. 客户机邮件服务器Internet客户机邮件服务器 电子邮件应用程序在向邮件服务器传送邮件电子邮件应用程序在向邮件服务器传送邮件时使用简单邮件传输协议时使用简单邮件传输协议SMTP.从邮件服务器读从邮件服务器读取时候可以使用取时候