IP协议相关知识简介.docx

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1、第1章Internet概述什么是InIernet?在英语中“Inter”的含义是交互的,net*是指“网络。简单而宵,Interne1.是指一个由计算机构成的交互网珞.它是一个世界范围内的巨大的计算机网络体系，它把全魂数万个计算机网络，数千万台主机迷接起来,包含了施以计敷的信息资源.向全世界提供信息效劳。它的出现，是世界由工业化走向信息化的必梦和兼任.但这并不是对Intern1的一种定义,而仅仅是对它的一种解帏.从阿珞通信的角度东看，Intemet是一个以TCP/IP网络恢式造捶各个SI家.各个地区.各个机构的计算机网络的致屈通信网.从信息烫理的角度来看，Internet是一个集各个部门.各个

2、较域的各种信息费源为一体.供网上用户共享的信息玄源网.现在的IIHernet巳经远远是过了一个网络的涵义，它是一个信息社会的绪影.虽然至今迁没有一不准磷的定义东管若Internet,但是这个定义应从遗信协议.物理连接、充源共享、相互联系,相互通信等角度来炼合加以考慰。了解一个事物的最有效方法莫过于先了解它的历史，在本章中，先简要回忆一下Internet的开展历史，再介绍与Internet相关的管理结构.并方当前的In1.enW1.应用现状与开展於势作一碧华介绍。1.1Internet开展历史Internet最早来与于美IEsI防制高级研究方案局DARPA（DefenseadvancedRese

3、archProjectsAgency）的前身ARpA建立的ARPAne1.该网于1969年投入使用。从20世纪60年代开始，ARPA就开始向美国国内大学的计算机系和一些公司提供经费,以促进基于分组交换技术的计算机网络的研究.1968年，ARPA为ARPAnet网络工程立项.该工程基于这样一种主导思芽：网络必须能够羟受住故簿的考验而雄持正常工作,一旦发生战争.当网珞的某一局部因遭受攻击而失去工作能力时.网络的其他局部应当能垓维持正常迪信.最初.ARPAnet主要用于军事研究目的,它有五大轿点：（1）支持资源共享.（2）采用分布式控制技术.（3）采用分代交揍技术.（4）使用通信控制处理机.（5）采

4、用分层的网络通佶物议。1969年6月，完成第一阶段的工作，组成了4个结点的试图性网络，移为ARPAnet.ARPAnet采用弊之为接口报文处理据UMP）的小型机作为网络的结点,机，为了保证网络的可*性，每个IMP至少和其他两个IMP独过专技过隹，主机见JiSit1.MP接入ARPAnetIMP之何的信息传筠采用分组交换技术.并向用户投供电子即件、文件传送和远线登及4f.ARPAnet被公认为世界上第一个采用分遗交换技术组建的网烙.1972年,ARPAnet在首届计算机后台通信国号会议上首次与公众见面,并整证了分组交换技术的可行性.由此.ARPAne1.成为现代计算机网场诞生的标志.1973年.

5、美国国防部商统研究方案局DARPA正式启动并实袍T一研究工程,称为“TheIn1.eme1.tinRProject,.该工程着里于互联各种基于分组交换技术的计算机网络,并设计出一类通信协议以便于在网络计算机中透明地交豆，由该工程构迂的网珞可视为现在IntCrne1.的前身,其所研发的通信协议最终开展成为著名的TCP/IP协议旅，1980年,ARPA投资把TCP/IPiPiiCN1.X（BS（H.1版本的内核中，立BSIM.2版本以后，TCP/IP势议即成为UNIX操作系统的界准通信模块,这兑中英CEIS防部的作用功不可没.1982年,Internet由ARPAne1.,MIINEr等几个计算机

6、网络合并而成.作为InIerneI的早期货干网.ARPAne1.试监并其定了Intemet存在和开展的基础，段好地解决了异珅机网络互联的一系列理论和技术问累.1983年,ARPAnet分裂为两总部：ARPAne1.和婉军事用的MI1.NET.该年I月.ARPA把TCP/IP越议作为ARPAnet的标准势议.其后，人们称呼这个以ARPAne1.为主干网的网际互联网为Internet,TCP/IP协议残便在Internet中迸行研究、试枝,并改良成为使用方便.效率极好的协议族.1986年，美国住家科学基金会NSF（Nationa1.ScienceFoundation）茬立了6大巡线计算机中心，为了

7、使金E）的科学家.工程师能轿共享这些超级计算机设施，NSF龙文了自己的基于TCP/IPt*仪成的计算机网络NSFnet.NSF在全国建史了按地区划分的计算机广垓网,并将这些地区网络和巡线计算中心相连.最后将各理统计箪中心互联年来。地区网的构成一般是由一批在地理上局限于某一地域，在管理上次属于某一机构或在经济上有扶式利益的M户的计算机互联而成。连接各地区网上主通信结点计算机的高速数据专段构成了NSFnet的主干网.这样,当一个用户的计算机与某一地区汨违以后，它除了可以使用任一超级计算中心的设施，可以月网上任一用户通信外，还可以获得网络提供的大量信息和就据。这一成功使得NSFne1.于1990年6

8、月彻底取代了ARPAne1.而成为Internet的主干网。到了20世纪9。年代，美缶政府意识到仅靠政府资助，裁以适应应用的开.茨K左，故嵌的商业部门介入.MCI.IBM和MERrr公司联合超电ANS（寓级网络和效劳公司）.Jt立及步全美的.T3（44,746M）的ANSNET.连接ARPANET和NSHNET,随后，DARPA和NSF微精对ARPAnet.XSFNET的费助，因特网开始商用.南业机构的介入，出现大IE的ISP和ICP,丰富TInten1.e1.的效劳和内容。美国谀府通过因构网发布世界各国的羟济、贸易信息。Internet的开展时何来如图1.I所示，图中给出了在IntemC1.

9、开展中涉及到的更大事件.1.2Internet管理机构InIenWt的开展和正常运转畜要一些管理机构的管理,如IP地址的分配畲费有IP地址证源的管理机构.各种标准的形成帘要有专门的技术管理机构.本节将介络Internet各个管理机构的职能及它们之间的关累.1.2.1Internet管理机构Internet工作委员会（InteInetActivitiesBoard,1AB成立于1980年，离于非管利机构，货货技木的方针和策略的拟定,以及管理工作的导引协调,例如有关TCP/IP的开展、决定#些协议能成为TCP/IP的一员、在何时可以成为标准，以及因特网的演进.网络条统与通信技术的研发等工作.在IA

10、B之下,有研究小组及工作小组两个主要单位，并有一些小型指导群.共同进行设定标准及决定策略的工作。IAB的组织架构可用图1.2来说明.ESIAB的组织架构图1.2.2Internet域名与地址管理机构Internet域名与地址管理机构(ICANN)是为承当域名系统管理、IP地址分配.协议参数比置以及主效劳冷系统管理等职能而设立的芈营利机构.现由IANA和其他实体与美国致府妁定进行管理。ICANN理事全是ICANN的核心权力机构,共由19位理事俎成：9位A1.1.arge理事,9住东自ICANN3家支持姐织提名的理事(每家3名)和一位总裁.根据ICAM的聿程规定,它设立3个支持坦炽,从3个不同方面

11、对In1.Crne1.政策和构迨逐行协助.检企以及提出战议.这些支挣组织帮助促进了In1.erne1.政策的开展,并且看InIernet技术管理上或描多样化和国际参与.每家支持组织向ICA时竞事会委派3位萤事.这3不支持组织是：(1)地址支特组织(ASO).负责IP地址系统的管理。(2)域名支持姐织(DXSO),负责互联网上的域名系笠(DNS)的管理.(3)协仅支持是织(PSO),负责涉及Intenwtt衩的惟一叁散的分配。此t仅是允许计算机在因特网上相互交换信息,管理通信的技术标准，1.2.3IP地址管理机构全g界国际性的IP地址管理机构有4个.BPARIN.RIPE、APNIC和1.ACN

12、K：,它们负责IP地址的地理区域,如图1.3所不箕中美(SInterne1.号码注册中心ARIN(AmericanRegistryforInternetNunbcrs)费供的套询内容包括了全世界早期网络及现在的美国.斤拿大.撒吩拉沙演以南酢洲的IP地址信息：欧洲IP地址注研中心R1.PE(ReSaaUXIPEuropCCnS)包括了欧洲、北非、西五地区的IP地址信息；亚大地区网络信息中心梆IC(ASiaPaeiriCNeIwrkInfonui1.ionCenter)包括了东亚，南出、大洋洲IP地址注册信息：拉丁美洲及加勒比互联网络信息中心1.ACNIC(1.a1.inAmeriCanandCa

13、ribbeanNetworkInformationCenter)包名了投丁美洲及拉勒比海诸岛IP地址佶息.中国的IP地址管理机构称为中国互联网络信息中心(ChinaInternetNetworkInformationCenter.简芽CNNIC).它是成立于1997年6月的车营利管理与效劳机构，行使国家互联网络信息中心的职责.中科学院计算机网络信息中心承当CNN1.C的运行和管理工作.它的主要职责包括域名注册管理.IP地址、AS号分配与管理.目荥效据库效劳.互联网寻址技术研发，互联网诋查与相关信息效劳，H际交流。政策询研，承当R1.a互联网你会政笠与资源工作委员会秘书处的工作，1.3Inter

14、net协议与标准Internet的实质是实现异种网络的互联,它充分利用各种通信子网的数据传为能力，通过在依精于通信子网的逋信模块和应用程序之间插入新的协设软件来保证应用程序之间的互操作性,因朴网的协议族称为TCP/IP协仅皴。其中包含了为数众多的协议,如应用层的Te1.neI.,SMTP,DNS等矫议、传检层TCP、UDP协议.网络层的IP、ARP、RARP,ICMfIGMP等协议.InIerneI的一个公认标准是RFC(RequestForComnent).RFCar以说是TCP/IP和Internet开展及成长的菱石.所有关于ICP/IP和回转网的规格、的议内容.会仪记录、开展历史等文件数

15、据都以RFC数字编号的方式，由美C0网烙信息中心(NeIWOrkInfornaHonGjnter.N1.C)所收集.例如RFC1.C100介绍了一些RFC的历史.以及各种RFC的分夫，着有人对于改良TCP/IP现有能力有新的想法时，可以写一个方案方案发表在Internet上，这个方案方案即是所谓的RFCRFC的作者梆是自思的.其创作褥不到任何报售.每个RFC会镀赋予一个号码.此号码为一途弟的数字.也不会被更新指定.更新的RFC有更高的数字筠号，并使得旧的RFC失效，因此若发现在不同的文件中讨论的是相同的主题，应以轴号莪高的RFC为依据.另外，亦可能有自愿的评论者对RFC作建设性的批评与战以，原

16、作者可根据以校订原先的设计使之更加完美。若一切无问题.该项RFC便成为起型标准(DraCStandard),程序设计人员就可依该份疔准来设计就件，实现其所描述的功能.在真正的程序代码出现之前,RFC和不被认定是正式标准.1.4Internet应用现状与开展趋势从目前的情况来看,Iniernet市场仍具有巨大的开展潜力.非来其应用将涵蓑从办公室共享信息到市场营销.效劳等广泛软域.另外，Intemet带来的电子贸易正改变着现今商业活动的传统嘿式，然提供的方便而广泛的互联必将对未来社会生活的各个方面带来影啕。然而Interne1.也有其困有的缺点，如接入网络缺乏整体规划和设计,网络拓扑结构不清晰以及容姑及可拿佳能的缺乏,而这些对于商业领域的不少应用是至关正要的。平安性问题是函扰Internet用户开展的另一主要因素.虽怵现在已有不少的方案和协议来硝像Internet网上的联机商业交