Internet及其应用技术.ppt
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1、1,第八章 Internet及其应用技术,8.1 Internet及其在我国的发展 8.2 域名系统 8.3 Internet接入技术 8.4 Internet的功能与服务,2,A、定义: 各种不同类型的网络实体,按照某种技术互相连接而组成的超级计算机网络,人们把这种网络形态叫Internet。它是一个专用名词,指当前全球最大的、开放的、由众多网络相互连接而成的特定计算机网络。 从网络设计的角度看,它是一个互联网; 从通信的角度看,它是一个超级数据通信网; 从用户的角度看,它是一个超级资源库; 从网络管理的角度看,它是一个不受政府或任何组织控制的包括成千上万组织和网络的集合体。,8.1 Int
2、ernet 及其在我国的发展 1) Internet知识简介,3,B、Internet的特点 (1)核心协议具有开放性:Tcp/Ip具有连接不同网络的功能。 (2)便捷性:利用公用电话交换系统为用户提供各种服务。 (3)Internet是用户自己的网络,网上的许多功能和服务都是用户自己开发,经营和管理的。 C、推动Internet发展的几项主要技术 (1)分组交换:用户共享传输路径,采用分割总量、轮流服务的分组交换思想来传输数据。 (2)TCP/IP协议:TCP/IP协议是Internet的核心。 (3)客户机/服务器模式,4,D、Internet的基本结构: 分层网络互联群体的结构,5,我国
3、于1994年4月正式加入Internet,中国的网络建设进入了大规模的发展阶段。 到1996年初,中国的互联网形成四大主流体系: 中国教育网(CERNET)、中国金桥网(ChinaGBN)、 中国科技网(CSTNET)、中国互联网(ChinaNET),3) 我国Internet的发展,6,Internet的管理组织,在Internet中,最权威的管理机构是Internet协会,它是一个完全由志愿者组成的组织,目的是推动Internet技术发展与促进信息交流; 在Internet协会中,有一个专门负责协调Internet的技术管理与技术发展的分委员会-Internet体系结构委员会(IAB);
4、在Internet体系结构委员会中,设有以下两个具体的部门:Internet工程任务组(IETF)与Internet研究任务组(IRTF)。,7,我国Internet的管理者,1997年6月3日,中国互联网信息中心(CNNIC)在北京成立,并开始管理我国的Internet主干网; CNNIC的主要职责是:为我国的互联网用户提供域名注册、IP地址分配等注册服务;提供网络技术资料、政策与法规、入网方法、用户培训资料等信息服务;提供网络通信目录、主页目录以及各种信息库等目录服务。,8,中国互联网络发展状况统计报告 (2013/12) 中国互联网络信息中心 ,9,1、 域名系统概述,Internet上
5、信息的存放站点 ; Internet的域名系统是为方便解释机器的IP地址而设立的。 IP地址域名: 202.113.112.58 ,代表中国教育网上的河北工业大学站点。 域名地址和对应的IP地址相转换的问题:域名信息存放在ISP中称为域名服务器(DNS)的计算机上,当输入一个域名地址时,域名服务器就会搜索其对应的IP地址,然后访问到该地址所表示的站点。,8.2 域名系统DNS,10,2、 因特网的域名结构,因特网采用了层次树状结构的命名方法。 任何一个连接在因特网上的主机或路由器,都有一个唯一的层次结构的名字,即域名。 域名的结构由若干个分量组成,各分量之间用点隔开: .三级域名.二级域名.顶
6、级域名 各分量分别代表不同级别的域名。,11,顶级域名 TLD (Top Level Domain),(1) 国家顶级域名 nTLD:如: .cn 表示中国,.us 表示美国,.uk 表示英国,等等。 (2) 国际顶级域名 iTLD:采用.int。国际性的组织可在 .int 下注册。 (3) 通用顶级域名 gTLD:最早的顶级域名是: .com 表示公司企业 .net 表示网络服务机构 .org 表示非赢利性组织 .edu 表示教育机构(美国专用) .gov 表示政府部门(美国专用) .mil 表示军事部门(美国专用),12,新增加了七个通用顶级域名,.aero 用于航空运输企业 .biz 用
7、于公司和企业 .coop 用于合作团体 .info 适用于各种情况 .museum 用于博物馆 .name 用于个人 .pro 用于会计、律师和医师等自由职业者,13,因特网的名字空间,com,net,org,edu,gov,mil,coop,biz,info,aero,int,cn,uk,hk,js,sh,bj,org,net,gov,edu,com,ac,pku,fudan,sjtu,tsinghua,树根,cctv,ibm,hp,mot,顶级域名,二级域名,三级域名,mail,ep,四级域名,mail,csnetl,seu,hebut,14,3、域名系统的基本结构:,域名系统由域名解析器
8、和域名服务器两部分组成。 域名解析器:处于客户端,其功能是与应用程序连接,负责查询域名服务器,解析从域名服务器返回的应答并把信息传给应用程序。 域名服务器:完成从域名到IP的转换,它采用C/S的工作模式。一个域名服务器可以管理一个或多个域。通常情况下,一个域有多个域名服务器,有助于提高系统的可靠性和主机之间的通信能力。,15,域名系统的工作过程,16,4、中国的域名体系(1),在许多国家的二级域名注册中,也遵守机构性域名和地理性域名注册办法。 中国互联网络的二级域名也分为机构性域名(或类别域名)和地理性域名两大类。其中,机构性域名表示各单位的机构,共6个,如下所示: 二级域名 表示机构 AC
9、科研院及科技管理部门 GOV 国家政府部门 ORG 各社会团体及民间非盈利组织 NET 互联网络、接入网络德信息和运行中心 COM 工、商和金融等企业 EDU 教育单位,17,中国的域名体系(2),地理性域名使用4个直辖市和各省、自治区的名称缩写表示,共34个:,18,居民接入网 RAN (Residential Access Network),居民接入网就是从居民住宅至某个 ISP 之间的一个中间网络,它起到接口作用,目的是使用户能够方便和经济地享用各种宽带多媒体信息。 现在居民接入网 RAN 往往是宽带上网的一个瓶颈。 居民接入网有多种实现方案,但居民接入网到底应采用何种技术方案,目前既无
10、定论,也无统一的国际标准。,8.3 Internet接入技术,19,1 xDSL 技术,xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使它能够承载宽带业务。 DSL 是数字用户线(Digital Subscriber Line)的缩写。而字母 x 表示 DSL 的前缀可以是多种不同字母,用不同的前缀表示在数字用户线上实现的不同宽带方案。,20,xDSL 的几种类型,ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line):非对称数字用户线 HDSL (High speed DSL):高速数字用户线 SDSL (Single-line DSL):1 对线的
11、数字用户线 VDSL (Very high speed DSL):甚高速数字用户线 DSL :ISDN 用户线。 RADSL (Rate-Adaptive DSL):速率自适应 DSL,是 ADSL 的一个子集,可自动调节线路速率)。,21,ADSL 调制解调器的 频谱利用的划分,频谱,频率(kHz),下行,上行,传统电话,6.3 Mb/s,1.5 Mb/s,0,4,20,50,500,1100,140,150,22,ADSL 的组成,ATU-C,ATU-C,ATU-R,ATU-C,用户线,电话 分路器,区域宽带网,至 ISP,居民家庭,基于 ADSL 的接入网,端局或远端站,DSLAM,至本
12、地电话局,PS,PS,数字用户线接入复用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer) 接入端接单元 ATU (Access Termination Unit) ATU-C(C 代表端局 Central Office) ATU-R(R 代表远端 Remote) 电话分路器 PS (POTS Splitter),23,2 光纤同轴混合网 HFC (Hybrid Fiber Coax),HFC 网是在目前覆盖面很广的有线电视网 CATV (Community Antenna Television)的基础上开发的一种居民宽带接入网。 HFC 网除可传送 CATV 外,还提供电话、数
13、据和其他宽带交互型业务。 现有的 CATV 网是树形拓扑结构的同轴电缆网络,它采用模拟技术的频分复用对电视节目进行单向传输。而 HFC 网则需要对 CATV 网进行改造,,24,HFC 的主要特点,(1) HFC网的主干线路采用光纤 HFC 网将原 CATV 网中的同轴电缆主干部分改换为光纤,并使用模拟光纤技术。 在模拟光纤中采用光的振幅调制 AM,这比使用数字光纤更为经济。 模拟光纤从头端连接到光纤结点(fiber node),即光分配结点 ODN (Optical Distribution Node)。在光纤结点光信号被转换为电信号。在光纤结点以下就是同轴电缆。,25,(2) HFC 网采
14、用结点体系结构,同轴电缆,头端,模拟光纤,放大器,引入线,分路器,光纤结点,服务区,服务区,服务区,26,(3) HFC 网具有比 CATV 网更宽的频谱,且具有双向传输功能,下行信道,上行 信道,5 40 50 550 750 1000,原有模拟电视,数字信号,频率(MHz),保留,27,(4) 每个家庭要安装一个用户接口盒,用户接口盒 UIB (User Interface Box)要提供三种连接,即: 使用同轴电缆连接到机顶盒(set-top box),然后再连接到用户的电视机。 使用双绞线连接到用户的电话机。 使用电缆调制解调器连接到用户的计算机。,28,电缆调制解调器(cable m
15、odem),电缆调制解调器是为 HFC 网而使用的调制解调器。 电缆调制解调器最大的特点就是传输速率高。其下行速率一般在 310 Mb/s之间,最高可达 30 Mb/s,而上行速率一般为 0.22 Mb/s,最高可达 10 Mb/s。 电缆调制解调器比在普通电话线上使用的调制解调器要复杂得多,并且不是成对使用,而是只安装在用户端。,29,HFC 网的最大优点,具有很宽的频带,并且能够利用已经有相当大的覆盖面的有线电视网。 要将现有的 450 MHz 单向传输的有线电视网络改造为 750 MHz 双向传输的 HFC 网(还要将所有的用户服务区互连起来而不是一个个 HFC 网的孤岛),也需要相当的
16、资金和时间。 在电信政策方面也有一些需要协调解决的问题。,30,3 FTTx 技术,FTTx(光纤到)也是一种实现宽带居民接入网的方案。这里字母 x 可代表不同意思。 光纤到家 FTTH (Fiber To The Home):光纤一直铺设到用户家庭可能是居民接入网最后的解决方法。 光纤到大楼 FTTB (Fiber To The Building):光纤进入大楼后就转换为电信号,然后用电缆或双绞线分配到各用户。 光纤到路边 FTTC (Fiber To The Curb):从路边到各用户可使用星形结构双绞线作为传输媒体。,31,4 以太网接入,以太网已成功地把速率提高到 1 10 Gb/s
17、,所覆盖的地理范围也扩展到了城域网和广域网,因此现在人们正在尝试使用以太网进行宽带接入。 以太网接入的重要特点是它可提供双向的宽带通信,并且可根据用户对带宽的需求灵活地进行带宽升级。 采用以太网接入可实现端到端的以太网传输,中间不需要再进行帧格式的转换。这就提高了数据的传输效率和降低了传输的成本。,32,以太网接入举例:光纤到大楼 FTTB,100 M,10 M,10 M,100 M,吉比特以太网,光结点汇接点,1 Gb/s,1 Gb/s,高速光结点汇接点 GigaPoP,33,8.4 Internet的功能与服务,8.4.1 电子邮件E-mail 8.4.2 万维网 WWW 8.4.3 文件
18、传输协议FTP 8.4.4 远程终端协议 TELNET 8.4.5 Internet的其他功能,34,8.4.1 电子邮件,电子邮件(e-mail)是因特网上使用得最多的和最受用户欢迎的一种应用。 电子邮件把邮件发送到 ISP 的邮件服务器,并放在其中的收信人邮箱中,收信人可随时上网到 ISP 的邮件服务器进行读取。 电子邮件不仅使用方便,而且还具有传递迅速和费用低廉的优点。 现在电子邮件不仅可传送文字信息,而且还可附上声音和图像。,35,电子邮件的一些标准,在 1982 年制定出简单邮件传送协议 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 和因特网文本报文格式,
19、它们都已成为因特网的正式标准。 1993 年提出了通用因特网邮件扩充 MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)。 MIME 在其邮件首部中说明了邮件的数据类型(如文本、声音、图像、视像等)。在 MIME 邮件中可同时传送多种类型的数据。,36,电子邮件的最主要的组成构件,发送方,邮件缓存,接收端 邮件服务器,用户代理,SMTP,SMTP,POP3,发送端 邮件服务器,用户代理,用户邮箱,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,SMTP,SMTP,POP3,(发送邮件),(发送邮件),(发送邮件),(发送邮件),(读取邮
20、件),(读取邮件),(TCP 连接),(TCP 连接),(TCP 连接),因特网,37,邮件服务器,邮件服务器的功能是发送和接收邮件,同时还要向发信人报告邮件传送的情况(已交付、被拒绝、丢失等)。 邮件服务器按照客户服务器方式工作。邮件服务器需要使用两个不同的协议。 SMTP 协议用于发送邮件。 邮局协议 POP (Post Office Protocol) 用于接收邮件。,38,用户代理 UA (User Agent),用户代理 UA 就是用户与电子邮件系统的接口。 用户代理的功能是:撰写、显示和处理。 常用的UA有: Outlook Express Foxmail Microsoft Of
21、fice Outlook,39,电子邮件的发送和接收过程,发送方,邮件缓存,接收端 邮件服务器,用户代理,发送端 邮件服务器,用户代理,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,因特网,(1) 发信人调用用户代理来编辑要发送的邮件。 用户代理用 SMTP 把邮件传送给发送端邮件服务器。,40,电子邮件的发送和接收过程,发送方,接收端 邮件服务器,用户代理,SMTP,发送端 邮件服务器,用户代理,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,SMTP,(发送邮件),(发送邮件),(TCP 连接),因特网,(2) 发送端邮件服务器将邮件放入 邮件缓存
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