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Chapter 6

Chapter 6. Internet 原理及應用. 大綱. From ARPANET to Internet TCP/IP 介紹 IP 位址 網域名稱系統 國內 Internet 現況 Internet 應用. 6-1 From ARPANET to Internet. 1960 年代後期，美國國防部開始進行 DARPA (Defense Advanced Research Project Agency Network) 計畫，開始架設實驗性質的分封交換網路，重點在於有效整合各種不同網路資源，以利研究計畫的發展及進行，這項計畫的成果就是 ARPANET 。.

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Chapter 6

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Presentation Transcript

  1. Chapter 6 Internet原理及應用

  2. 大綱 • From ARPANET to Internet • TCP/IP 介紹 • IP位址 • 網域名稱系統 • 國內Internet現況 • Internet應用

  3. 6-1 From ARPANET to Internet • 1960年代後期，美國國防部開始進行DARPA (Defense Advanced Research Project Agency Network) 計畫，開始架設實驗性質的分封交換網路，重點在於有效整合各種不同網路資源，以利研究計畫的發展及進行，這項計畫的成果就是ARPANET。

  4. From ARPANET to Internet • 1969年設立的ARPANET實驗網路，由下面四個單位連線組成： • 加州大學洛杉磯分校(UCLA) • 加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB) • 史丹佛研究所 • 猶他大學 • 一般是以網路此作為現代網路的起源。

  5. From ARPANET to Internet • ARPANET是由美國國防部提供經費開發，作為軍事用途的網路系統。 • 後來加入的教育機構、研究單位、和商業公司越來越多，ARPANET 逐漸成為非國防部通訊的媒介。 • 1983年另外成立專為軍事用途的MILNET。 • 1986年美國國家科學基金會(National Science Foundation) 設立NSFNET，逐步取代ARPANET原先所提供的非國防部通訊服務，專門負責全球性民間網路交流，也就是後來的Internet。

  6. From ARPANET to Internet • 在 1990 年代中期，美國國家電腦中心 (NCSA) 推出全球資訊網 (WWW) 的瀏覽器，Mosaic，為今日蓬勃的網頁資訊流通揭開了序幕。 • 著名的Netscape 和 Internet Explore 以及許多網際網路瀏覽器，都由 Mosaic 改良而來。

  7. TCP/IP • 美國國防部在1969年，開始進行目的如下的研究： • 共同通訊協定 • 穩定的通訊 • 容易重新組態 • 這項研究計劃最後的產物便是TCP/IP的雛形。

  8. TCP/IP • TCP/IP是一套通訊協定，包含許多種通訊規約，TCP(傳輸控制協定)與IP (網際網路協定)是這套通訊協定中，最重要的兩種通訊協定，這套通訊協定便以此命名。 • 最初的TCP/IP通訊協定是在1980年代初期發展出來的，並於1983年成為ARPANET的標準通訊協定。

  9. 電腦通訊年表 9

  10. 6-2 TCP/IP通訊協定 • 通訊協定有十餘種，所負責的功能不同 • TCP/IP • 一組通訊協定的名稱，代表著數個不同的通訊協定 • Internet (網際網路)上的主要通訊協定

  11. Internet網際網路階層架構 • 應用層 • Telnet, Ftp, E-mail, BBS, WWW, News • 傳輸層 • TCP • 網路層 • IP (Internet protocol,網際網路通訊協定) • 網路存取層 • Ethernet, FDDI, Token Ring, ATM

  12. Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical ISO與Internet網路架構 應用層 TCP IP 網路存取層

  13. Internet應用層 • TELNET : 遠端登入協定 • BBS 電子佈告欄, Gopher • FTP (File Transfer Protocol) : • Ftp 網路檔案傳輸協定 • HTTP (HyperText Transfer Protocol): • WWW 全球資訊網路 • SMTP(Small Mail Transfer Protocol): • E-mail 電子郵遞傳送協定 • NNTP (Net News Transfer Protocol): • News 網路新聞通訊協定

  14. Internet傳輸層:TCP • Transmission Control Protocol • 負責網路連接之建立、分割／組合傳送訊息 • 主要在提供可靠、有效率的連接給網路應用節點使用

  15. Internet 網路層: IP • Internet Protocol • 接收傳輸層傳送的訊息，依所欲傳送的位址(IP Address)自動轉送路徑 • 轉換不同協定的訊息格式 • 監控網路流量狀況

  16. Internet網路存取層 • 接收網路層傳送的封包，做更細的資料框(Frame)之切割(組合)、檢出(更正錯誤)，再傳送資料 • 判斷資料的正常傳送與控制傳送速度 • 負責傳送由0與1組合的原始網路資料

  17. 應用層 TCP IP 網路存取層 TCP/IP中的元件

  18. 210.60.141.18 210.60.141.72 210.60.141.125 210.60.141.0 210.60.141.254 210.60.141.4 210.60.141.1 6-3 IP 位址 • Internet 上的每一節點都有一個唯一的網路位址，稱為Internet Protocol Address (IP位址) • 經由IP位址，可以和Internet上的任何一節點相連接，以便使用者能在網路上找到彼此

  19. IP 位址 • IP位址– 由四組數字組成，舉例來說，『210.60.141.72』代表一台位於德霖技術學院資圖中心的電腦。整個IP位址由左而右，每組數字都有其命名的意義與規則，說明如下：  210 - 分配給台灣使用的編號。 60 - 由教育部分配給德霖技術學院的編號。 141 -德霖技術學院分配給資圖中心的編號。 72 -資圖中心分配給電腦的編號。

  20. IP 位址 • 當在美國有人想透過網路，將資料送給『210.60.141.72』這部電腦時，便會依照IP位址，先送到台灣，再送到德霖技術學院，然後到資圖中心，最後送到編號72的電腦。

  21. IP 位址表示法 • 本質上是一個長度為 32 Bits 的二進位數值, 看起來就是一長串的 0 或 1：

  22. 二進位 IP 位址的轉換 1.以 8 Bits 為單位, 將 IP 位址分成 4 段： 2.將各段的二進位數值轉換成十進位, 再以 『.』 隔開以利閱讀：

  23. IPv4 與 IPv6 • Internet Protocol version 4/6 • IPv4 位址由 32 Bits 組成, 理論上會有 232 = 4294967296 (約 43 億) 種組合, 但目前已快不夠用了。 • 下一版的 IP 規格 ─ IPv6, 其 IP 位址由 128 Bits 所組成, 2128可說是天文數字, 提供了非常充裕的 IP 位址空間。

  24. IP 位址的結構 • 網路位址 ( Network ID ) • 主機位址 ( Host ID )

  25. 網路位址 ( Network ID ) • 位於 IP 位址的前端, 用來識別所屬的網路。 • 同一網路上的所有裝置, 都會有相同的 Network ID。 • IP 路由便是依據 IP 位址的 Network ID, 決定要將 IP 封包送至哪個網路。

  26. 主機位址 ( Host ID ) • 位於 IP 位址的後端, 可用來識別網路上個別的裝置。 • 同一網路上的各裝置之間, 是以 Host ID 來做區別。

  27. IP位址架構

  28. IP 位址的等級 ( Class ) • 為了符合不同網路規模的需求, 便依據 Network ID 的長度, 劃分 IP 位址等級。 • 共分為 5 種等級 (Class)。一般用到的是 Class A、B、C 這三種等級的 IP 位址。

  29. Class A • Network ID 長度為 8 Bits。 • 可用的 Host ID 有 224 = 16777216 個。 • 只有國家或特殊單位, 會分配到 Class A 的 IP 位址。

  30. Class B • Network ID 的長度為 16 Bits。 • IP 位址介於 128.x.y.z 與 191.x.y.z 之間。 • 可用的 Host ID 有 216 = 65536 個。 • 通常分配給一些跨國企業或 ISP 使用。

  31. Class C • Network ID 的長度為 24 Bits。 • IP 位址介於 192.x.y.z 與 223.x.y.z 之間。 • 可運用的 Host ID 有 28 = 256 個。 • 通常用來分配給一些小型企業。

  32. Class D • 作為 Multicast 的用途。 • IP 位址必然介於 224.x.y.z 與 239.x.y.z 之間。

  33. Class E • 做為保留用途。 • IP 位址必然介於 240.x.y.z 與 255.x.y.z 之間。

  34. Class A、B、C 的比較

  35. 特殊的 IP 位址 • Network ID 全為 0 代表『本網路』。 • Host ID 全為 0 用來識別網路。 • Network ID 與 Host ID 皆為 0 代表裝置本身。皆為 1 則稱為 Local 廣播封包。 • Host ID 全為 1 代表網路中全部裝置。 • 除前導位元外, 其餘的 Network ID 位元皆設為 1,代表『Loopback』 位址。

  36. IP 定址的管理 • 管理單位 • 國際協會： • ICANN • Internet Corporation for Assigned Names and Numbers • 台灣分會： • 台灣網路資訊中心TWINC • Taiwan Network Information Center

  37. 6-4 DNS(網域名稱系統) • Domain Name System 屬於應用層 • 一套使用文字或符號對映到IP位址的方法 • 一個IP位址允許同時擁有一至數個網域名稱 • 可改進IP位址不易理解、記憶的缺點 • 採用樹狀階層式結構來分門別類的方法來管理IP位址對應到網域名稱

  38. DNS • 網域名稱系統 – 由四組文字組成，舉例來說，www.sitc.edu.tw代表一台位於德霖技術學院的www伺服主機。整個網址由右而左，每組文字都有其命名的意義與規則，說明如下：  tw - 代表最上層的網域名稱，tw為台灣網路的代號 edu - 代表教育機構的學校網路 sitc - 代表德霖技術學院的網域名稱 www- 代表負責網頁的主機

  39. . root uk edu net tw gov org jp gov com edu org ntu sitc ccu gopher nctu www ftp ad cc ee www me ftp ccserver www

  40. DN命名原則 • 機器名稱 .網域名稱 • 網域名稱 : • 國碼 : tw, jp, uk, cn • 組織類別 : com, edu, gov, net, org, mil, int • 機構名稱 www.edu.tw ftp.sitc.edu.tw student.sitc.edu.tw ms19.hinet.net www.acer.com.tw www.yahoo.com

  41. 網域名稱 說明 國碼 例如：tw表台灣地區 .com 商業機構 .edu 教育機構、學校 .gov 政府機關 .int 國際組織 .org 各種組織、通常是非營利的 .net 網路業者、ISP 最上層網域 • 最上層網域就以網路的類別來區分，常用的命名說明於下表：

  42. DNS伺服器 • 負責主機名稱與IP位址格式轉換 IP位址 210.60.141.5 www.sitc.edu.tw ftp.sitc.edu.tw proxy.sitc.edu.tw DN IP位址 210.60.141.1 mail.sitc.edu.tw dns.sitc.edu.tw

  43. DNS v.s. IP 210.60.141.5 www.sitc.edu.tw ftp.sitc.edu.tw proxy.sitc.edu.tw 210.60.141.72 andres.cc.sitc.edu.tw 210.60.141.18 210.60.141.0 210.60.141.254 210.60.141.4 www.cc.sitc.edu.tw ftp.cc.sitc.edu.tw 210.60.141.1 mail.sitc.edu.tw dns.sitc.edu.tw

  44. 6-5 國內Internet現況 • TANET(台灣學術網路) • HiNet (中華電信公司) • SEEDNet (聯合數位公司)

  45. TANET (台灣學術網路) • Taiwan Academic NETwork • 於1991年成立，為國內第一條應用於學術研究的網路。 • 透過64 Kbps (bit per second,每秒傳輸位元數) 專線連上美國普林斯頓大學的JvNCNET (John von Neumann Computer NETwork)，並經由此線路直接與美國國家科學基金會的NSFNET通連。 • 建置的主要目的是為了要達到學術資源共享。 • 1992年開放各級學校連上學術網路。

  46. 台灣學術網路分佈圖

  47. HiNet (中華電信公司) • 中華電信公司的前身為郵電總局。在歷經變革後，中華電信便與郵政體系分開，獨自致力於電話業務。 • 於1994年以中華電信公司數據分公司的名義，設立國內第一個商用網際網路HiNet。

  48. 中華電信HiNet網路分佈圖

  49. SEEDNET(聯合數位公司) • Software Engineering Environment Development Network • 原來由經濟部委託資策會所設立的單位。 • 目的是提供國內廠商技術交流及市場調查等相關資訊的服務，以提升國內產業的競爭能力。 • 1994年開放個人服務後，造成了國內網路人口遽增。 • 1998年資策會將SEEDNet獨立改制為聯合數位公司。

  50. SEEDNET網路分佈圖

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