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第一章 IP基本原理

第一节 什么是INTERNET？

Internet概述

Internet网又称国际互连网，它是目前世界上最大的信息网络，通过INTERNET网，我们可以和世界上大多数国家进行交流，检索各种信息资料。我国已连通INTERNET网，并向全社会开放。

INTERNET网是由美国军用计算机网络发展起来的，1968年美国国防部研究局主持研制用于支持军用研究的计算机实验网络（ARPANET）。该网络的设计思想是：要求网络能够经受住故障而维持正常工作。为此，ARPA使用了国际互连协议IP和传输控制协议TCP实现网络互连，1969年ARPANET投入运行，标志着计算机网络的发展进入了一个崭新的纪元。INTERNET的发展先后经历了三个阶段：

1、 1969~1984年，为军用实验阶段。 2、 1984~1992年，学术应用阶段。 3、 1992~1995年，向商业应用过度阶段。 1995年以后，INTERNET网进入商用阶段。

INTERNET网是一个“网络的网络”它是以TCP/IP协议把各个国家、各个部门、各种机构的内部网络连接起来的数据通信网，从信息资源的观点看，INTERNET网是一个集各个部门、各个领域内各种信息资源为一体的信息资源网。它提供的价值远远超出了任何一个单独网络。

INTERNET实质是物理网络和信息资源相结合而形成的一个庞大的信息网络实体。具有以下特点：

1.TCP/IP协议是INTERNET网的基础和核心。INTERNET网中，依靠该协议实现各种网络的互连。

2.用户在使用INTERNET网时，并不需要了解网络底层的物理结构，这种透明性使得用

户在使用时十分方便。

3.由于INTERNET网也“互连”了公用电话网，因此，对一般用户，只要具备一部电话机、一台微机和一台调制解调器，就可以接入INTERNET网。

4.没有对INTERNET网上的通信进行统一管理的机构，INTERNET网上的许多服务和功能都是由用户来开发、经营和管理的。可以说，从经营管理的角度来讲，INTERNET网是一个用户的网络。

目前，连接到INTERNET网上的大型网络包括有NSINET（美国宇航局NASA的网络）、ESNET（美国能源部的网络）、CREN（由美国BITNET和CSNET合并的网络， 提供电子邮件及专题讨论等服务）、UUNET（基于UNIX的UUCP协议）、NCSANET（美国 超级计算机网络）、USAN（美国院校卫星网）、EBONE（欧洲骨干网）、SWITH（瑞士院校 网）、SUNET（瑞士院校网）、ILAN（以色列科技网）、AARNNT（澳大利亚科研网）等等。我国接入INTERNET网的骨干网是CHINANET（中国公用计算机互连网）。

第二节TCP/IP网络协议

IP协议提供一种全网间网通用的地址格式，并在统一的管理下进行地址分配，使网上的每一台计算机或其他设备都有一个唯一的网间网地址（即IP地址）与它相对应。而原来的物理地址保持不变。这样，物理地址的差异就被IP地址所屏蔽。

IP地址结构与表示 （一）IP地址的结构

IP地址是一种层次结构的地址，它的组成如下： 网络号+主机号

其中，网络号确定计算机所在的网络，主机号确定计算机在该网络中的所处的位置。在INTERNET网中，根据TCP/IP协议规定，每个IP地址是由32bit的二进制数组成的。主要分为三类：

图1-3-1 IP地址类型

A类地址：前8位代表网络。第0位为特征位，内容为0，表明它是A类地址。A类地址共有128个，每个A类地址可带16777124个IP主机，所以A类地址主要用于大型网络，每个网络可包含大量的主机，但网络数量较少。

B类地址：前16位代表网络，第0位和第1位为特征位，内容为10，表明它是B类地址；B类地址共有16384个，每个B类地址可带65534个IP主机和网络。B类地址主要用于中型网络。

C类地址：前24位代表网络，第0位、第1位和第2位为特征位，内容为110，表明 它是C类地址。C类地址共有2097152个，每个C类地址可带254个IP主机和网络。C类地址主要用于小型网络。每个网络所带的主机数量较少，但可支持的网络数较多。

除了以上A、B、C三类地址外，网间网还有另外两类地址，D类地址是一种组播地址，主要是留给Internet体系结构委员会IAB（Internet Architecture Board）使用。E类地址保留在今后使用。目前使用大量IP地址仅A至C类三种

·（二）IP地址的表示

为了便于记忆和书写，IP地址可以写成4个用小数点隔开的十进制整数，每个整数对应一个字节。列如：某主机的IP地址为：

11001010 01100000 00011110 00000101 通常写成 202.96.30.5

A类地址的第一位表示网络号，后三位表示网内主机号；B类地址的前两位表示网络号，后两位表示网内主机号；C类地址的前三位表示网络号，最后一位表示网内主机号。如：A类地址10.28.1.2表示网络号为10，网内主机号为28.1.2。

结合IP地址的特征位和IP地址的十进制整数表示法，我们可以很方便地区分类IP地址，如表所示：

表1-1 IP地址表示表 特征位 二进制表示的前八位十进制表示的前八位地址类别