因特网是怎样工作的

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因特网是怎样工作的

地址和协议的概念

计算机网络是由许多计算机组成的,要实现网络的计算机之间传输数据,必须要作两件事,数据传输目的地址和保证数据迅速可靠传输的措施,这是因为数据在传输过程中很容易丢失或传错,Internet使用一种专门的计算机语言(协议),以保证数据安全、可靠地到达指定的目的地,这种语言分两部TCP(TransmissionControlProtocol传输控制协议)和IP(InternetProtocl网间协议)。

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TCP/IP协议所采用的通信方式是分组交换方式。所谓分组交换,简单说就是数据在传输时分成若干段,每个数据段称为一个数据包,TCP/IP协议的基本传输单位是数据包,TCP/IP协议主要包括两个主要的协议,即TCP协议和IP协议,这两个协议可以联合使用,也可以与其他协议联合使用,它们在数据传输过程中主要完成以下功能:

1)首先由TCP协议把数据分成若干数据包,给每个数据包写上序号,以便接收端把数据还原成原来的格式。

2)IP协议给每个数据包写上发送主机和接收主机的地址,一旦写上的源地址和目的地址,数据包就可以在物理网上传送数据了。IP协议还具有利用路由算法进行路由选择的功能。

3)这些数据包可以通过不同的传输途径(路由)进行传输,由于路径不同,加上其它的原因,可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复的现象。这些问题都由TCP协议来处理,它具有检查和处理错误的功能,必要时还可以请求发送端重发。简言之,IP协议负责数据的传输,而TCP协议负责数据的可靠传输。

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什么是IP地址

无论是从使用Internet的角度还是从运行Internet的角度看IP地址和域名都是十分重要的概念,当你与Internet上其它用户进行通信时,或者寻找Internet的各种资源时,都会用到IP地址或者域名。IP地址是Internet主机的一种数字型标识,它由两部分构成,一部分是网络标识(netid),另一部分是主机标识(hostid)。

  网络标识
  主机标识

目前所使用的IP协议(IPv4:IP第4版本)规定:IP地址的长度为32位。每8位二进制数为一个整数,中间由小数点间隔,如159.226.41.98。为了便于寻址和层次化的构造网络,IP地址被分为A、B、C、D、E五类, 商业应用中只用到A、B、C三类。

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  • A类地址:A类地址的网络标识由第一组8位二进制数表示, 网络中的主机标识占3组8位二进制数, A类地址的特点是网络标识的第一位二进制数取值必须为“0”。 不难算出,A类地址允许有126个网段,每个网络大约允许有1670万台主机,通常分配给拥 有大量主机的网络(如主干网)。
  • B类地址:B类地址的网络标识由前两组8位二进制数表示, 网络中的主机标识占两组8位二进制数, B类地址的特点是网络标识的前两位二进制数取值必须为“10”。 B类地址允许有16384个网段,每个网络允许有65533台主机,适用于结点比较多的网络(如区域网)。
  • C类地址:C类地址的网络标识由前3组8位二进制数表示, 网络中主机标识占1组8位二进制数, C类地址的特点是网络标识的前3位二进制数取值必须为“110”。 具有C类地址的网络允许有254台主机,适用于结点比较少的网络(如校园网)。
  • 为了便于记忆,通常习惯采用4个十进制数来表示一个IP地址, 十进制数之间采用句点“.”予以分隔。 这种IP地址的表示方法也被称为点分十进制法。如以这种方式表示,

      A类网络的IP地址范围为:1.0.0.1-127.255.255.254; 
      B类网络的IP地址范围为:128.1.0.1-191.255.255.254; 
      C类网络的IP地址范围为:192.0.1.1-223.255.255.254

    域名的意义

    前面讲到,IP地址是一种数字型网络标识和主机标识,数字型标识对计算机网络来讲自然是最有效的,但是对使用网络的人来说有不便记忆的缺点,为此人们研究出一种字符型标识,这就是域名。目前所使用的域名是一种层次型命名法。

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    第n级子域名.......第二级子域名.第一级子域名.
    这里一般:2≤n≤5
    

    域名可以以一个字母或数字开头和结尾,并且中间的字符只能是字母、数字和连字符,标号必须是小于255。经验表明为了简便并容易记住名字,每个标号小于或等于8个字符,但这不是必须的。

    第一级子域名是一种标准化的标号,如下表:

      域名意义
    
  • COM 商业组织
  • EDU 教育机构
  • GOV 政府部门
  • MIL 军事部门
  • NET 主要网络支持中心
  • ORG 上述以外的机构
  • INT 国际组织
  • COUNTRYCODE 国家(采用国际通用两字符编码)
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    NIC(网络信息中心)将第一级域名的管理特权分派给指定管理机构,各管理机构再对其管理下的域名空间继续划分,并将各子部分管理特权授予子管理机构,如此下去,便形成层次型域名,由于管理机构是逐级授权的,所以最终的域名都得到NIC承认,成为Internet全网中的正式名字。Internet地址中的第一级域名和第二级域名是由NIC管理,我国国家级域名(CN)由中国科学院计算机网络中心(NCFC)进行管理,第三级以下的域名由各个子网的NIC或具有NIC功能的节点自已负责管理。

    注意几点:
    

    1)域名在整个Internet中必须是唯一的,当高级子域名相同时,低级子域名不允许重复。

    2)大小写字母在域名中没有区别。

    3)一台计算机可以有多个域名(通常用于不同的目的),但只能有一个IP地址。

    4)主机的IP地址和主机的域名对通信协议来说具有相同的作用,从使用的角度看,两者没有区别。但是,当你所使用的系统没有域名服务器,只能使用IP地址不能使用域名。

    5)为主机确定域名时应尽量使用有意义的符号。

    何谓域名系统:把域名翻译成IP地址的软件称为域名系统(DNS)。从功能上说,域名系统基本上相当于一本电话簿,已知一个姓名就可以查到一个电话号码,它与电话簿区别是可以自动完成查找过程,此时,完整的域名系统应该具有双向查找功能。

    所谓域名服务名:实际上就是装有域名系统的主机。

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