第 5 章 Internet 应用基础

学习目标 了解 Internet 的起源和发展 了解中国互联网络发展状况 了解 Internet 的信息服务方式 掌握 IP 地址的组成、分类及子网划分方法 掌握域名的层次结构及 DNS 服务 了解拨号、 ISDN 、宽带、 DDN等 Internet

接入方式

第 5 章 Internet 应用基础

教学内容5.1 Internet基础知识 5.2 Internet地址和域名 5.3 Internet接入方式 5.4 本章要点小结

5.1 Internet 基础知识

5.1.1 Internet 的起源和发展 5.1.2 Internet 在中国的发展 5.1.3 Internet 的信息服务方式5.1.4 Internet 相关组织 5.1.5 Internet 草案与 RFC

5.1.1 Internet 的起源和发展 Internet 起源于美国国防部高级研究计划管

理局（ ARPA——Advanced Research Project Agency ）于 1968 年为冷战目的而研制的计算机实验网 ARPANET 。

Internet 的真正发展是从美国国家科学基金会（ NSF， National Science Foundation） 1986 年建成的 NSFNET 广域网开始。

1989年 Internet 的名称被正式采用

5.1.2 Internet 在中国的发展 1987 年，钱天白教授于 9 月 14 日发出了中

国第一封电子邮件，揭开了中国人使用互联网的序幕。

1990年 11月 28 日，钱天白教授代表中国正式在 SRI-NIC（ Stanford Research Institute‘s Network Information Center ）注册登记了中国的顶级域名 CN ，从此开通了使用中国顶级域名 CN 的国际电子邮件服务。

1994年 4 月我国正式加入 Internet 后，发展速度相当迅速。

5.1.3 Internet 的信息服务方式 三个基本功能是：共享资源、交流信息、发

布和获取信息。 采用的是客户机 / 服务器模式

客户机 服务器

I nternet

5.1.3 －电子邮件 (E-mail)

电子邮件工作方式 存储转发方式 接收邮件协议 POP3 发送邮件协议 SMTP

电子邮件地址 用户名 @ 邮箱所在的电子邮件服务器的域名

5.1.3 －远程登录 (Telnet)

远程登录是指在 Telnet 协议的支持下，本地计算机通过网络暂时成为远程计算机终端的过程，使用户可以方便地使用异地主机上的硬、软件资源及数据

Telnet < 远程主机网络地址 > 如： Telnet bbs.pku.edu.cn

5.1.3 －文件传输 (FTP)

5.1.3 －通过浏览器窗口

5.1.3 －万维网 (WWW)

World Wide Web 超文本 Hypertext 超媒体 Hypermedia 超文本标注语言 HTML 超文本传输协议 HTTP Browse/Server 结构 主页缺省的文件名，如

index.html、 default.html或homepage.html

5.1.3 －部分资源类型的含义

5.1.3 －统一资源定位器 URL

Uniform Resource Locator Internet 中，各类资源位置用 URL 定义，

以确保网络中准确链接 格式 < 传输协议 >://< 主机域名或 IP 地址

>/< 路径文件名 >

http://www.tongji.edu.cn/tongjigailan

5.1.4 － Internet 相关组织

国际互联网协会 (ISOC) 成立于 1992 年，也称 Internet 协会

国际互联网工程任务组 (IETF－ Internet Engineering Task Force ) 成立于 1985 年底，其主要任务是负责互联网

相关技术标准的研发和制定，是国际互联网业界具有一定权威的网络相关技术研究团体。

5.1.4 － Internet 相关组织

国际互联网名字与编号分配机构 (ICANN) ICANN （ Internet Corporation for

Assigned Names and Numbers ）成立于1998年 10 月

负责全球许多重要的网络基础工作，如： IP 地址空间的分配（原来是由 IANA 负责），协议参数（ Protocol parameters ）的配置，域名系统（ DNS ）与根服务器系统（ Root Server System ）的管理

CNNIC 以国家信息中心（ NIC ）的身份于1997年 1 月成为 APNIC 的联盟会员

5.1.5 － Internet 草案与RFC

在 Internet 上，任何一个用户都可以对Internet某一领域的问题提出自己的解决方案或规范，作为 Internet 草案（ ID， Internet Drafts ）提交给 IETF 。由 IESG 确定该草案是否能成为 Internet 的标准。

RFC 文档也称请求审议文档（ Requests for Comments， RFC ） ，可以通过电子邮件或FTP 服务从 Internet 上免费获取 ，如http://www.rfc-editor.org

Internet 的正式标准都是以 RFC形式进行发布，但反过来是并不是所有的 RFC都是正式标准

5.2 Internet 地址和域名

5.2.1 IP 地址的组成及分类 5.2.2 子网与子网掩码 5.2.3 域名

5.2.1 IP 地址的组成及分类

IP 地址是网络层的逻辑地址 用于标识数据报的源地址和目标地

址 在 Internet 中，一个 IP 地址可唯

一性地标识出网络上的每个主机 目前主流的 IPv4 协议采用的 IP 地址长度为 4 个字节，即 32bit

5.2.1 － IP 地址概述

IP 地址组成 分层结构（网络号、 主机号） 地址长度 32 位 X.X.X.X 点分十进制表示： 172.168.0.25 二进制形式的 IP 地址： 10101100

10101000 00000000 00011001

5.2.1 － IP 地址分类

A

B

C

D

E

0 Íø Âç µØÖ· 7 λ Ö÷»ú µØÖ· 2 4 λ

8 1 6 2 4 3 21

1 0 Íø Âç µØÖ· 1 4 λ

Íø Âç µØÖ· 2 4 λ

Ö÷»ú µØÖ· 1 6 λ

Ö÷»ú µØÖ· 8 λ

¶à Ä¿µÄ¹ã ²¥ µØÖ· 2 4 λ

1 1 0

1 1 1 0

1 1 1 1 0 ±£ Áô

1 .0 .0 .0 ---------- 1 2 7 .2 5 5 .2 5 5 .2 5 5

1 2 8 .0 .0 .0 ---------- 1 9 1 .2 5 5 .2 5 5 .2 5 5

1 9 2 .0 .0 .0 ---------- 2 2 3 .2 5 5 .2 5 5 .2 5 5

2 2 4 .0 .0 .0 ---------- 2 3 9 .2 5 5 .2 5 5 .2 5 5

2 4 0 .0 .0 .0 ---------- 2 4 7 .2 5 5 .2 5 5 .2 5 5

5.2.1 － IP 地址分类用途

A 类地址： 126个 A 类网络，每个网络有1678 万个主机，适用大型组织与国家，早已分配完毕。

B类地址： 16384个 B类网络，每个网络有 65534 个主机，适用大公司、政府机构

C 类地址： 200 万个 C 类网络，每个网络有 254 个主机，适用于小公司、科研单位

D 、 E类地址特殊用途

5.2.1 － IP 地址分配原则

可分配网络的主机或主机的 IP 地址只有A 、 B、 C 3 类

网络 ID不能全为 0 ，也不能全为 1 。全 0 表示没有网络，全 1 用于子网掩码

主机 ID不能全为 0 ，也不能全为 1 。全 0 表示为网络 ID ，全 1 为该网络广播地址

网络中分配给主机的地址不包括广播地址和网络地址 ，网络中可用的 IP 地址数＝ 2n－ 2（ n为 IP 地址中主机部分的位数）

5.2.1 －“私有” IP 地址

仅用于内部专网 A 类

10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 1 个网络 B类

172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 16 个网络

C类 192.168.0.0 ~ 192.168.255.255 256 个

网络

5.2.2 子网与子网掩码

IPv4 地址紧缺 按类别分配地址浪费

如 B类地址：网络 ID16384 ，主机ID65534

解决方法 主机位逻辑细分，划分出子网，通过

子网掩码识别

5.2.2 －子网与子网掩码

子网 通过路由器连接的网段，具有相同网络 ID

子网编址 Subnet Address 主机标识号分割，部分作为子网标识

子网掩码 Subnet Masks 32 位值，形式同 IP 地址， 同一子网中的子网掩码相同，区分 IP 地址中的网络号与主机号

例： IP 地址 202.101.100.168 C 类地址 子网掩码 255.255.255.0 网络标识 202.101.100 主机标识

168

5.2.2 －标准子网掩码

A 、 B、 C三类网络都有一个标准的子网掩码，固定子网掩码

A 类 IP 地址的标准子网掩码 255.0.0.0 ，前 8 位网络地址，其余主机地址 B类 IP 地址的标准子网掩码 255.255.0.0 ，前 16 位网络地址，其余主机

地址 C类 IP 地址的标准子网掩码 255.255.255.0 ，前 24 位网络地址，其余 8

位主机地址

5.2.2 －非标准子网掩码

A 、 B、 C三类网络主机数固定，地址浪费 为提高 IP 地址使用效率，通过定制子网掩码从主机地址高

位屏蔽出子网位，可将一个网络划分出子网。 定制方法 所有网络位与子网位用 1 标示，主机位用 0 表示 例： B类地址 155. 15 . 0 . 0 标准子网掩码 255. 255. 0 . 0 定制子网掩码 255. 255. 192 . 0 可划分出网络地址 155.15.128.0和 155.15.64.0两

个子网

1100000011000000

0100000001000000 1000000010000000

5.2.2 －用路由器连接两个子网

路由器

155. 15. 1. 11

1子网 2子网

155. 15. 1. 12

155. 15. 1. 15

155. 15. 2. 50

155. 15. 2. 52

155. 15. 1. 1 155. 15. 2. 20

5.2.2 －子网划分方法

C类网络，一个网络地址 202.101.100 ，要划分多个子网（牺牲主机地址）

子网掩码可设为 255.255.255 .224 ，最后一个字节二进制值 11100000

最高位 111， 8 种组合， 000和 111不能用，共可分成 6 个子网

X.X.X.Y.Y.Y.Y.Y 主机地址 5 位 一个 Internet 地址，可划分 6 个子网，便于

内部管理，但有些 IP 地址不能用了。

5.2.2 －对应六个子网地址

子网 内部网络地址 实际 IP地址范围1 202.101.100.32 202.101.100.33-62

2 202.101.100.64 202.101.100.65-94

3 202.101.100.96 202.101.100.97-126

4 202.101.100.128 202.101.100.129-158

5 202.101.100.160 202.101.100.161-190

6 202.101.100.192 202.101.100.193-222

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例16172 2 160

10101100 00010000 1010000000000010 Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

1

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例

10101100

11111111

00010000

11111111 11111111

10100000

11000000

00000010 Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

1

2

16172 2 160

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例

10101100

11111111

00010000

11111111 11111111

10100000

11000000

00000010 Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

1

2

3

16172 2 160

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例

10101100

11111111

00010000

11111111 11111111

10100000

11000000

10000000

00000010 Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

1

2

3

4

16172 2 160

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例

10101100

11111111

00010000

11111111 11111111

10100000

11000000

10000000

00000010

10111111

Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

1

2

3

4

56

16172 2 160

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例

10101100

11111111

00010000

11111111 11111111

10100000

11000000

10000000

00000010

10111111

10000001

Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

1

2

3

4

56

16172 2 160

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例

10101100

11111111

00010000

11111111 11111111

10100000

11000000

10000000

00000010

10111111

10000001

10111110

Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

1

2

3

4

56

7

16172 2 160

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例

10101100

11111111

10101100

00010000

11111111

00010000

11111111

00000010

10100000

11000000

10000000

00000010

10101100 00010000 00000010 10111111

10101100 00010000 00000010 10000001

10101100 00010000 00000010 10111110

Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

1

2

3

4

56

7

8

16172 2 160

5.2.2 －地址汇总示例5.2.2 －地址汇总示例

10101100

11111111

10101100

00010000

11111111

00010000

11111111

00000010

10100000

11000000

10000000

00000010

10101100 00010000 00000010 10111111

10101100 00010000 00000010 10000001

10101100 00010000 00000010 10111110

Host

Mask

Subnet

Broadcast

Last

First

172.16.2.160

255.255.255.192

172.16.2.128

172.16.2.191

172.16.2.129

172.16.2.190

1

2

3

4

56

7

89

16172 2 160

5.2.3 域名

域名 : www.tongji.edu.cn IP 地址： 202.120.195.205 域名系统 DNS Domain Name

System 域名结构 层次结构 www.tongji.edu.cn 域名划分模式 组织模式，地理模式

5.2.3 －部分国家和地区的顶层域名

5.2.3 －以机构性质划分的类别域名

5.2.3 －域名的注册与管理

设在美国的 Internet 网络信息中心（ InterNIC， Internet Network Information Center ）负责顶层国际域名的注册与管理（ http://www.internic.net ）

中国互联网络信息中心 (CNNIC)是 CN 域名的注册管理机构，负责运行和管理相应的 CN 域名系统

5.2.3 － DNS 域名系统

DNS（ Domain Name System ）域名系统

是一个分布式的主机信息数据库，其域名空间是由树状结构的各层子域名组成的集合

5.2.3 － Internet 域名空间

root

cn com

edu com

tongj i pku

mai l www

si na

news www

i bm googl e

net gov

www www

5.2.3 －域名解析

静态解析 hosts 文件 位于系统文件夹下的 \system32\drivers\etc

文件夹中，包含一个域名与 IP 地址的映射表 必须由人工维护，不能及时反映域名的变化

动态解析 利用集中的、被称为 DNS 服务器的计算机进行

域名系统的维护和解析

5.2.3 －静态解析

静态域名解析是通过客户机上的一个解析文件（ hosts 文件）来进行的

该文本文件位于系统文件夹下的 \system32\drivers\etc 文件夹中

包含一个域名与 IP 地址的映射表

5.2.3 －动态解析

利用集中的、被称为DNS 服务器的计算机进行域名系统的维护和解析

5.3 Internet 接入方式

5.3.1 拨号接入5.3.2 ISDN 接入5.3.3 宽带接入5.3.4 DDN专线接入

5.3.1 拨号接入

拨号接入就是指用户的计算机利用现有的电话线路，通过 Modem与 ISP 的主机连接

调制解调器公用电话网

I SP服务器

I nternet

5.3.1 －拨号接入 Internet 的一般步骤 1. 向 ISP申请入网用户名、密码、拨号入网

的电话号码 2. 根据说明书安装与配置 Modem ，包括物

理连接与软件设置 3. 在系统中建立 Internet连接 4. 双击已建立的拨号连接图标，连接到

Internet

5.3.2 ISDN 接入

ISDN（ Integrated Service Digital Network ）是基于传统电话网的综合业务数字网，也就是以传统电话线传输数字信号

即通过一根电话线，可实现一边在Internet 上漫游，一边打电话或发传真。

被称为“一线通”。

5.3.2 － ISDN 的分类

窄带 ISDN（ N-ISDN ） 基本速率接口 BRI（ 2B+D ） 基群速率接口 PRI（ 30B+D ） B信道一般用来传输话音、数据和图像等用户

信息流， D 信道主要用于传输信令信息（控制信息）

宽带 ISDN（ B-ISDN ） 由电话网、分组交换网和异步传输模式（ ATM）宽带交换网组成，可提供 155Mbps 以上的通信能力

5.3.2 －用户计算机接入ISDN示意

NT1是 ISDN 终端接口， TA是 ISDN 终端适配器

I SDNRS CS TR RD TD CD

TALK / DATATALK

TA

NT1

RJ -11

5.3.2 － ISDN 主要特点

通信业务的综合化 使用方便。数据信道和信令信道分离。在一条

2B+D 的用户线上最多可以连接 8 个不同设备，其中 3 个可以同时工作 。即“一线多机”“三机共线”

实现高可靠性及高质量的通信。 可以利用现有资源 占线时间短，费用低（ V-Online ） 呼叫建立时间短 1s

5.3.3 宽带接入

通常将数据传输速率在 256Kbps 以上的信道称为宽带。

三种宽带接入方式 ADSL Cable Modem FTTB

5.3.3－ ADSL

非对称数字用户环路 ,ADSL(Asymmetric Digital

Subscriber Loop)

利用现有的电话线，为用户提供上、下行非对称的传输速率

下行传输速率为 1.5Mbps～ 8Mbps ，从用户到网络的上行速率为 16Kbps～ 640kbps 。

ADSL 是双绞铜线用户接入网的一种宽带接入技术 ADSL modem 是成对出现，位于双绞线两侧 主要应用于交互式多媒体通信

5.3.3 －用户端接入 ADSL示意

公用电话网

ADSL Modem

网卡(RJ -45)

分离器

Li ne

PhoneModem

5.3.3 － ADSL运用的多路复用技术

ADSL充分运用了频分多路复用技术： 一个高速下行通道 一个中速双工（上行 / 下行）通道 一个常规的语音通道。

调制解调器 调制解调器

f (kHz)

4 32 134 181 1100

电话 上行 下行

分 离 器 分 离 器

5.3.3 － ADSL 带宽分配

5.3.3 － ADSL 的主要特点与优点 优点

速率高 ,理论上 ADSL 可以达到 8Mbps 的数据传输速率

独享带宽 对现有电话网资源进行充分的增值利用 可以与普通电话共存于一条电话线上 ADSL 采用了频分多路复用技术

缺点 ADSL 使用的接入线为铜电话线，传输频率在

30kHZ～ 1MHZ之间，传输过程中容易受到外来高频信号的串扰

5.3.3－ Cable Modem

Cable Modem （线缆调制解调器）是利用已有的有线电视光纤同轴混合网 HFC（ Hybrid Fiber Coax ）进行 Internet 高速数据接入的装置。

Cable Modem 本身不单纯是调制解调器，它集MODEM 、调谐器、加 / 解密设备、桥接器、网络接口卡、 SNMP 代理和以太网集线器的功能于一身。

它无须拨号上网，不占用电话线，可永久连接。

5.3.3 － Cable Modem 接入示意

Cabl e Modem

网卡(RJ -45)

CATV端口

5.3.3 － Cable Modem 主要性能

上行通道 频率范围为 5 ～ 65MHz 每个通道的带宽可为 200、 400、 800、 1600或 3200kHZ

采用 QPSK或 16QAM调制方式 对应的数据传输速率为 320～ 5120kbps或 640 ～ 10240kbps

下行通道 频率范围为 88～ 860MHz 每个通道的带宽为 6MHz 采用 64QAM或 256QAM调制方式 对应的数据传输速率为 30.342Mbps或

2.884Mbps

5.3.3 － Cable Modem 接入方式特点

优点 数据传输输率高，上行 500K~2.56M ，下行 2~40M 抗干扰能力强 共享介质、共享带宽 线路始终通畅。 Cable Modem系统不占用电话线，不需拨号，可永久连接（没有忙音）。

缺点 共享带宽 树状结构，可靠性不如 ADSL, 一台ADSL设备的故障只会影响到一个用

户 需进行双向网改造

5.3.3 － FTTB

FTTB（ Fiber To The Building ）的含义是光纤到楼，是一种基于高速光纤局域网技术的宽带接入方式

采用光纤到楼、网线到户的方式实现用户的宽带接入，因此又称为 FTTB+LAN

FTTB 采用的是专线接入，所以用户开机后不需要拨号即可接入 Internet

FTTB 带宽为共享式，住户实际可得的带宽受并发用户数限制

5.3.4 DDN专线接入

DDN（ Digital Data Network ，数字数据网）

利用数字信道提供永久或半永久性连接电路，以传输数据信号为主的通信网

DDN专线是指向电信部门租用的 DDN线路，按传输速率可分为14.4K、 28.8K、 64K、 128K、 256K、512K、 768K、 1.544M（ T1线路）及44.763M（ T3线路）九种

5.3.4 － DDN 的网络结构

DDN由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成

数字传输主要以光缆传输电路为主 数字交叉连接复用设备对数字电路进行半固定交叉连接和子速率的复用

各结点间通过光纤连接，构成网状的拓扑结构

5.3.4 － DDN专线接入Internet示意

DTEDSU

DTE

I nternet

DSU DDN结点 DDN结点

DDN结点

DDN结点 DDN结点

NMC

5.3.4 －中国公用数字数据网简介 CHINADDN于 1994 年正式开通 CHINADDN由中国电信经营，是面向社会

各界提供服务的公共信息平台

5.3.4 － DDN 的主要特点

优点 数据传输速率高、质量好。 DDN专线通常可提供 N×64Kbps （≤ 2M ）～ 2Mbps 速率的数字传输信道。

数据传输时延小、带宽利用率高。 连接方式简单、灵活。是全数字透明的传输链

路。 缺点

覆盖范围不如公用电话网，并且费用昂贵。

本章要点小结

1. Internet 起源于 ARPANET ， 1989年Internet 的名称被正式采用。

2. 1987 年钱天白教授发出我国第一封电子邮件，揭开了中国人使用 Internet 的序幕。 1994年 4 月我国被国际上正式承认为有 Internet 的国家。

3. Internet 的三个基本功能是：共享资源、交流信息、发布和获取信息，提供的基本服务有：电子邮件、远程登录、文件传输和WWW 信息服务等。

本章要点小结

4. IPv4 协议采用的 IP 地址长度为 4 个字节，通常用 4 段十进制数表示，每段由 0~255的数字组成，段与段之间用小数点分隔。

5. 子网掩码是用于确定网络地址的一组 32 位二进制数。 A 类地址的标准子网掩码是255.0.0.0， B类地址的标准子网掩码是255.255.0.0， C类地址的标准子网掩码是255.255.255.0 。

本章要点小结

6. 目前 Internet 的接入方式归纳起来大致有拨号接入、 ISDN 接入、宽带接入和专线接入等。

7. 拨号接入是指用户的计算机利用现有的电话线路，通过 Modem与 ISP 的主机连接；ISDN 是基于传统电话网的综合业务数字网，也就是以传统电话线传输数字信号

8. 目前常用的三种宽带接入方式是ADSL、 Cable Modem和 FTTB

9. DDN 是利用数字信道传输数据的通信网。