网络工程师学习笔记第9章Internet

第九章互联网

主要内容:1。互联网架构

2.互联网连接方法

3.互联网地址

4.互联网域名系统

5.互联网地址是一个扩展。

一.互联网架构

1.自治系统:最初的互联网核心系统是在互联网权利有骨干网的时期开发的。然而，这种架构存在以下问题:

这个系统不能适应互联网向任意数量网点的扩张；

许多节点由多个局域网组成，并通过多个路由器互连。因为核心路由器在每个节点连接到网络，所以核心路由器只知道该节点中一个网络的情况。

大型互联网是由独立组织管理的一组互联网络。路由架构必须为每个组织提供控制路由和访问网络的独立方法。因此，必须使用单一的协议机制来构建由许多节点组成的互联网，每个节点都是一个自治系统。

二、互联网连接方法

1.将计算机连接到局域网，局域网的服务器是互联网的主机。

条件:您必须连接到与互联网相连的网络。你需要一个网卡和ODI或NDIS驱动程序。您还需要在本地计算机上运行TCP/IP。如果是Windows系统，还需要Winsock支持。

2.使用串行接口协议(SLIP)或点对点协议(PPP)通过电话拨号访问互联网主机。

条件:需要一个调制解调器，TCP/IP软件和SLIP或PPP软件，如果是Windows系统还需要Winsock支持。

3.拨打电话进入提供互联网服务的在线服务系统。

条件:需要一个调制解调器、标准通信软件和一个在线服务帐户。

4.用户选择连接方式的考虑因素:组网的目标和需求；用户配置的网络基础设施；用户支付互联网费用的能力；互联网安全服务需求。

三。互联网地址

在TCP/IP协议中，一个32位数字被分配给每台主机作为主机的IP地址。每个IP地址由两部分组成，即网络标识符netid和主机标识符hostid。

IP地址的层次结构有两个重要的特点:第一，每个主机被分配一个唯一的地址；第二，网络标识号的分布必须是全球统一的，但是主机标识号可以是局部分布的，不需要全球一致。

1.A类:从1.0.0.1到126.255.255.254有126个可能的网络，有1，677，216台(224-2)主机。

2.B类:从128.0.0.1到191.255.255.254有16，384个可能的网络和65，536台主机。

3.C类:从192.0.0.1到223.255.255.254有2097152个可能的网络，共有256台主机。

4.D类:224-239，用于向多个目的地址进行广播传输

5.E类:用于保留地址240-255

RFC1918保留了从10.0.0到10.255.255.255、127.16.0.0到172.31.255.255、192.168.0.0到192.168.255.255的地址。
四。互联网地址映射

将计算机的IP地址映射到物理地址的过程称为地址解析。

有三种常用的地址解析算法:

1.查表法:将地址映射关系放在内存中的一些表中，解析地址时查表得到解析结果。用于广域网。

2.近似形式计算方法:通过简单的布尔和算术运算得到映射地址。用于配置网络。

3.消息交换方法:计算机通过网络交换信息以获得映射的地址。用于静态寻址。

TCP/IP协议套件包含一个地址解析协议(ARP)。ARP协议定义了两种基本类型的消息，一种是请求消息，另一种是回复消息。

动词 （verb的缩写）互联网地址之间的扩展空

1.IPV6仍然支持无连接传输；允许发送方选择数据报大小；在数据报到达目的地之前，发送方需要指出数据报的跳数。更大的地址空房间；灵活的标题格式；增强选项；支持资源分配；支持协议扩展。

2.IPV6数据报格式:IPV6数据有一个40字节的固定基本头，其后可以允许多个扩展头，也可以没有扩展头，后面是数据。

IPV4的数据报格式:包括数据报报头和数据区。报头:版本号、IHL、服务级别、数据单元长度、标识、标记、段偏移量、生存期、用户协议、报头校验和、源地址、目的地址、可选+填充、数据。

3.这个基本报头包含版本号、数据流标记、有效载荷长度、下一个报头、跳数限制、源地址和目的地址。

4.IPV4和IPV6的比较:取消了报头长度字段，用净荷长度字段代替了数据报长度字段；源地址和目的地址字段的大小增加到16个八位字节，每个字段128位；分段信息从基本报头的固定字段移动到扩展报头；存活时间字段被改变为跳数限制字段；将服务类型字段更改为数据流标签字段；协议字段被改变为指示下一个报头类型字段。

5.IPV6有三种基本地址类型。单播(目的地址)表示计算机或路由器，数据报选择最短路径到达目的站。群集地址(Cluster)意味着目标站是共享一个网络地址的计算机的集合。数据报选择到达该组的最短路径，然后将其传递给该组中最近的成员。组播，即目的站是一组计算机，可以在不同的地方。数据报通过硬件多播或广播传送给组中的每个成员。

6.对于任何地址，如果前80位全是0，然后16位全是1或全是0，则较低的32位是IPV4地址。