1、1,计算机网络与信息安全讲座,装甲兵工程学院信息工程系 2009年10月,2,1、Internet 2、无线局域网 3、Ad-Hoc 4、传感器网络 5、WPAN,第2讲 计算机网络应用,3,TCP/IP协议,TCP/IP协议历史 ARPANET NCP协议 Telnet协议 FTP协议 TCP协议 IP协议 Internet TCP/IP协议栈,4,TCP/IP协议栈发展简图,5,良好的容错能力 很好的故障恢复能力 极佳的扩展性 与硬件厂商和网络类型的无关性 较小的数据开销,TCP/IP协议特点,6,传输层 互联网层 物理接口层,TCP/IP协议结构,7,TCP/IP协议栈的结构,8,应用层
2、,应用层主要的工作是为应用程序提供和下层服务及其他应用程序的通信协议和接口规范。例如： HTTP FTP SMTP,9,WWW,10,万维网 WWW,万维网 WWW (World Wide Web) 是一个大规模的、联机式的信息储藏所。,11,应用层,又例如： Telnet SNMP,12,传输层,TCP协议和UPD协议 端到端的数据传输 保证数据的完整并且顺序正确 TCP和UDP协议,13,IP地址的编码方式,32位二进制数 10000011 01101011 00010000 11001000 点分十进制 131.107.16.200,14,IP地址分类,15,A类网络,规则 二进制表示中
3、以0开头 w的范围 1126 网络ID和主机ID划分 网络ID为w，主机ID为x.y.z 网络数目 126 每个网络中主机数目 16777214,16,B类网络,规则 二进制表示中以10开头 w的范围 128191 网络ID和主机ID划分 网络ID为w.x，主机ID为y.z 网络数目 16384 每个网络中主机数目 65534,17,C类网络,规则 二进制表示中以110开头 w的范围： 192223 网络ID和主机ID划分 网络ID为w.x.y，主机ID为z 网络数目 2097152 每个网络中主机数目 254,18,D类网络,二进制表示中以1110开头 对应w值为224239 用于多点播送地
4、址,19,Internet 和 Intranet,Internet就是国际互联网，它是全世界各种网络互联的一个庞大的计算机网络系统；Intranet是指企业内部互联网，即企业内联网，通常称为内部网、企业网或单位内部网。,20,什么是域名？,Internet域名是Internet网络上的一个服务器或一个网络系统的名字，在全世界，没有重复的域名。 域名的形式是以若干个英文字母和数字组成，由“.”分隔成几部分，如IBM.COM就是一个域名，是一个国内域名。无论是国际或国内域名，全世界接入Internet网的人都能够准确无误的访问到。,21,域名和IP地址的关系,如果把域名比喻成一个人的姓名，IP地址
5、就是他的身份证号码，理论上二者是一一对应的关系。但是毕竟姓名要比一长串数字好记得多。比101.7.180.130好记，而二者的作用实际上是一致的，都是计算机的身份代表，计算机之间就是通过域名或IP地址互相联系并传递信息的。,22,域名与网址的关系,域名还不是网址。一般来说，在通过注册获得了一个域名之后，需要根据网址所载信息内容的性质，在域名的前面加上一个具有一定标识意义的字符串，才构成一个网址。例如，，www标识着你的服务器是Web服务器，而则是域名。,23,为什么要申请域名?,域名具有巨大的商业价值，企业的域名一般与其名称和商标保持一致，人们就能较容易地在Internet上查找该企业的信息，
6、这样便于企业宣传，所以很多公司都注册了域名。 国际的惯例是谁先注册谁就拥有这个域名，所以出现许多不法商人利用企业的名称和商标名称抢注域名。域名是唯一的，被抢注的企业就再无法使用该域名了。 “域名就是财富”，华尔街的域名曾经卖了103万美元；而B域名卖了750万美元。,24,从商界看，域名已被誉为“企业的网上商标“。没有一家企业不重视自己产品的标识-商标，而域名的重要性和其价值，也已经被全世界的企业所认识。1998年3月一个月内，世界上注册了179331个通用顶级域名（据精品网络有关资料），平均每天注册5977个域名，每分钟25个！这个记录正在以每月7%的速度增长。中国域名注册的数量，从96年底
7、之前累计的300多个，至98年11月猛增到的16644个,每月增长速度为10%。,25,3. 注册域名的条件,注册域名现在基本上通过在线申请来实现，注册国内域名还需申请表打印件并加盖公章，连同单位营业执照副本复印件（或政府机构条码证书复印件），单位介绍信（如：介绍某公司某某申请某域名）； 注册国际域名没有条件限制。单位和个人均可以申请。只是申请后的付款比较麻烦。,26,Internet域名注册由什么机构管理 ?,国内域名由中科院域名管理中心负责，国际域名由设在美国的Internet信息管理中心InterNIC和它设在世界各地的分支机构负责批准域名的申请。,27,国际域名和国内域名有何区别?,所
8、谓国际域名实际上就是美国域名，因为美国是互联网的发祥地，所以略去了国家代码。而从二者的使用上，没有任何区别。申请国际域名也不能代表该企业是国际型大企业，而且世界各国都申请国际域名，使域名资源非常匮乏。另外，从交费和变更角度来说，国际域名也远不如国内域名方便，要根据情况来选择域名。,28,域名的种类,常见的世界性的域名有以下四类： 1、.com 商业机构，如 2、.net网络机构，如 3、.org非盈利组织，如redcross.org 4、.edu 教育机构，如mit.edu 此外，还可以域名后加上地区分类标志，以区别来自世界各地不同区域的域名，如中国的会加上cn，香港会加上hk，台湾是tw
9、、日本是jp等。,29,域名的命名规则,由于Internet上的各级域名是分别由不同机构管理的，所以，各个机构管理域名的方式和域名命名的规则也有所不同。但域名的命名也有一些共同的规则，主要有以下几点： 只能包含：26个英文字母“0，1，2，3，4，5，6，7，8，9”十个数字“-”（英文中的连词号）。 域名中字符的组合规则：在域名中，不区分英文字母的大小写；对于一个域名的长度是有一定限制的。,30,域名选择的一般原则,域名要短小 域名要容易记忆 不容易与其他域名 域名不容易出现拼写错误 域名与公司名称、商标或核心业务相关 域名要避免文化冲突,31,如何利用自己的域名?,域名注册完后，利用域名建
10、立自己的Internet服务系统，是用户所关心的问题，如何设计自己在网上的形象呢？ 1、建立一个属于自己的电子邮件系统，让本单位的每位员工都能够用自己公司的域名地址收发邮件； 2、建立一个本单位的主页； 3、在广告上打上自己的主页地址。,32,域名保护,域名是Internet上名字，已经具有商标标志性质的无形资产的象征，域名对于商业企业来讲显得格外重要。 国内域名不允许买卖。所以国内域名对注册所有人是安全的，自己有对域名的控制权，如网站放在某网络公司，由于服务不好，带宽不够速度较慢，想挑选更好的网络服务商，这时需要变更域名解析，一份加盖公章的传真发给中国互联网中心就可以了。 域名稀缺已经导致了
11、一种被称为“电子投机“的现象-将别人已有的商标抢注为自己的域名，并企图从中获利。联合国世界知识产权组织（WIPO）是关于域名争议的仲裁者。 美国国会制定的反电子投机消费者保护法规定：对于那些故意以并非自己所有的、别的企业的商标作为自己域名的注册者，企业有权索取损害赔偿， 赔偿金额最高可达100万美元。,33,申请国内域名的步骤,访问CNNIC站点http:/，在线按要求严格填写域名申请表； 一天内CNNIC会发来确认邮件，表示收到你的申请，正在处理之中，并给你分配了查询号，以方便于注册其它域名； 两天后，CNNIC发来处理结果的邮件，要求你提交加盖公章的书面域名申请表、营业执照复印件和介绍信（
12、可通过邮寄办理）； CNNIC会发来邮件，表示收到了这些材料； 核实无误后，CNNIC发来最后一封邮件，通知可以交费了，这时，就可以去CNNIC交纳域名服务费并领取域名证书。,34,申请国际域名的步骤,访问Networksolutions站点（http:/），在线按要求严格填写域名申请表；然后根据提示一步步进行即可。由于Networksolutions更新了域名申请的步骤，申请后必须马上在线付费（70美元/2年），使得国际域名申请比以前困难了许多。 由于申请域名的内容是机器校验的，所以非常严格；另外，由于用户本身没有服务器，因此主、辅域名服务器、IP地址等项内容也不知如何去填写。 所以域名注册
13、工作必须由服务商协助才能完成。如果申请了域名而没有及时交费，该域名只能保留30天，逾期未交费，则该域名自动失效。同样，第二年该交费时，如果逾期，域名同样会被注销，因此按时交费是很重要的。,35,无线局域网,无线局域网的组成,AP1,AP2,36,一个基本服务集 BSS 包括一个基站和若干个移动站， 所有的站在本 BSS 以内都可以直接通信， 但在和本 BSS 以外的站通信时 ， 都要通过本 BSS 的基站。,AP1,AP2,37,基本服务集内的基站叫做接入点 AP (Access Point) 其作用和网桥相似。,AP1,AP2,当网络管理员安装 AP 时，必须为该 AP 分配 一个不超过 3
14、2 字节的服务集标识符 SSID 和一个信道。,38,AP1,AP2,一个基本服务集可以是孤立的，也可通过接入点 AP 连接到一个主干分配系统 DS (Distribution System)， 然后再接入到另一个基本服务集，构成 扩展的服务集ESS (Extended Service Set)。,39,AP1,AP2,ESS 还可通过叫做门户(portal)为无线用户提供 到非 802.11 无线局域网（例如，到有线连接 的因特网）的接入。门户的作用就相当于一个网桥。,40,AP1,AP2,移动站 A 从某一个基本服务集漫游到 另一个基本服务集（到 A 的位置）， 仍可保持与另一个移动站 B
15、 进行通信。,41,热点(hot spot),现在许多地方，如办公室、机场、快餐店、旅馆、购物中心等都能够向公众提供有偿或无偿接入 Wi-Fi 的服务。这样的地点就叫做热点。 由许多热点和 AP 连接起来的区域叫做热区(hot zone)。热点也就是公众无线入网点。 现在也出现了无线因特网服务提供者 WISP (Wireless Internet Service Provider)这一名词。用户可以通过无线信道接入到 WISP，然后再经过无线信道接入到因特网。,42,Ad-Hoc,Ad-Hoc: “For the specific purpose only” Ad-Hoc网络是一组带有无线收发
16、装置的移动终端组成的一个多跳的临时性自治系统。 网络拓扑可变，可接入Internet和蜂窝无线网络。,43,Ad-Hoc,44,Ad-Hoc,每个移动终端兼备路由器和主机功能 主机：运行用户的应用程序 路由器：运行路由协议，根据路由策略和路由表参与分组转发和路由维护工作 别名 多跳（hop）无线网 自组织网,45,Ad-Hoc,特点 独立组网 无中心 自组织 多跳路由 动态拓扑 特殊的无线信道特征,46,Ad-Hoc,应用 军事应用 传感器网络 紧急场合 偏远野外 临时场合 动态场合 个人通信 商业应用,47,Ad-Hoc和移动 IP,移动 IP 技术使漫游的主机可以用多种方式连接到因特网。
17、移动 IP 的核心网络功能仍然是基于在固定互联网中一直在使用的各种路由选择协议。 自组网络是将移动性扩展到无线领域中的自治系统，它具有自己特定的路由选择协议，并且可以不和因特网相连。,48,无线传感器网络 WSN (Wireless Sensor Network),由大量传感器结点通过无线通信技术构成的自组网络。 无线传感器网络的应用是进行各种数据的采集、处理和传输，一般并不需要很高的带宽，但是在大部分时间必须保持低功耗，以节省电池的消耗。 由于无线传感结点的存储容量受限，因此对协议栈的大小有严格的限制。 无线传感器网络还对网络安全性、结点自动配置、网络动态重组等方面有一定的要求。,49,传感
18、器结点的形状(a)和组成(b),存储器,CPU,传感器 硬件,电池,无线 收发器,(a),(b),50,无线传感器网络主要的应用领域,环境监测与保护（如洪水预报、动物栖息的监控）； 战争中对敌情的侦查和对兵力、装备、物资等的监控； 医疗中对病房的监测和对患者的护理； 在危险的工业环境（如矿井、核电站等）中的安全监测； 城市交通管理、建筑内的温度/照明/安全控制等。,51,无线个人区域网 WPAN (Wireless Personal Area Network),在个人工作地方把属于个人使用的电子设备用无线技术连接起来自组网络，不需要使用接入点 AP。 整个网络的范围大约在 10. m 左右。
19、无线个人区域网 WPAN 和个人区域网 PAN (Personal Area Network)并不完全等同，因为 PAN 不一定都是使用无线连接的。,52,WPAN 和 WLAN 并不一样。,WPAN 是以个人为中心来使用的无线人个区域网，它实际上就是一个低功率、小范围、低速率和低价格的电缆替代技术。WPAN 都工作在 2.4 GHz 的 ISM 频段。 但 WLAN 却是同时为许多用户服务的无线局域网，它是一个大功率、中等范围、高速率的局域网。,53,蓝牙系统(Bluetooth),最早使用的 WPAN 是 1994 年爱立信公司推出的蓝牙系统，其标准是 IEEE 802.15.1 。 蓝牙
20、的数据率为 720 kb/s，通信范围在 10. 米左右。 蓝牙是使用 TDM 方式和扩频跳频 FHSS 技术组成不用基站的皮可网(piconet)。,54,皮可网(piconet),Piconet 直译就是“微微网”，表示这种无线网络的覆盖面积非常小。 每一个皮可网有一个主设备(Master)和最多7个工作的从设备(Slave)。 通过共享主设备或从设备，可以把多个皮可网链接起来，形成一个范围更大的扩散网(scatternet)。 这种主从工作方式的个人区域网实现起来价格就会比较便宜。,55,低速 WPAN,低速 WPAN 主要用于工业监控组网、办公自动化与控制等领域，其速率是 2 250 kb/s。 低速 WPAN 的标准是 IEEE 802.15.4。最近新修订的标准是 IEEE 802.15.4-2006。 低速 WPAN 中最重要的就是 ZigBee。 ZigBee 技术主要用于各种电子设备（固定的、便携的或移动的）之间的无线通信，其主要特点是通信距离短（10. 80 m），传输数据速率低，并且成本低廉。,
