互联网工作原理

本文主要是介绍互联网工作原理，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

计算机网络是由许多计算机组成的，要实现网络的计算机之间传输数据，必须要
　　作两件事，数据传输目的地址和保证数据迅速可靠传输的措施，这是因为数据在传输
　　过程中很容易丢失或传错，Internet使用一种专门的计算机语言(协议)，以保证数据安
　　全、可靠地到达指定的目的地，这种语言分两部TCP(Transmission Control Protocol
　　传输控制协议)和 IP (Internet Protocl网间协议)。
　　(1)TCP/IP协议的数据传输过程：
　　TCP/IP协议所采用的通信方式是分组交换方式。所谓分组交换，简单说就是数据
　　在传输时分成若干段，每个数据段称为一个数据包，TCP/IP协议的基本传输单位是数
　　据包，TCP/IP协议主要包括两个主要的协议，即TCP协议和IP协议，这两个协议可以
　　联合使用，也可以与其他协议联合使用，它们在数据传输过程中主要完成以下功能：
　　1)首先由TCP协议把数据分成若干数据包，给每个数据包写上序号，以便接收端
　　把数据还原成原来的格式。
　　2)IP协议给每个数据包写上发送主机和接收主机的地址，一旦写上的源地址和目
　　的地址，数据包就可以在物理网上传送数据了。IP协议还具有利用路由算法进行路
　　由选择的功能。
　　3)这些数据包可以通过不同的传输途径(路由)进行传输，由于路径不同，加上其
　　它的原因，可能出现顺序颠倒、数据丢失、数据失真甚至重复的现象。这些问题都
　　由TCP协议来处理，它具有检查和处理错误的功能，必要时还可以请求发送端重发。
　　简言之，IP协议负责数据的传输，而TCP协议负责数据的可靠传输。
　　(2)标准的IP地址
　　无论是从使用Internet的角度还是从运行Internet的角度看IP地址和域名都是十分重
　　要的概念，当你与Internet上其它用户进行通信时，或者寻找Internet的各种资源时，都
　　会用到IP地址或者域名。
　　IP地址是Internet主机的一种数字型标识，它由两部分构成，一部分是网络标识
　　(netid)，另一部分是主机标识(hostid)。
　　网络标识
　　主机标识
　　目前所使用的IP协议版本规定：IP地址的长度为32位。Internet的网络地址可分为
　　三类(A类、B类、C类)，每一类网络中IP地址的结构即网络标识长度和主机标识长度
　　都有所不同。
　　A类：
　　0 7 8 31
　　0 网络标识
　　主机标识
　　凡是以0开始的IP地址均属于A类网络。
　　B类：
　　0 1 15 16 31
　　1 0 网络标识主机标识
　　凡是以10开始的IP地址都属于B类网络。
　　C类：
　　0 1 2 23 24 31
　　1 1 0 网络标识主机标识
　　凡是以110开始的IP地址都属于C类网络。
　　由此可见A类网络IP地址的网络标识长度为7位，主机标识的长度为24位。B类网
　　络IP地址的网络标识的长度为14位，主机标识长度16位。C类网络IP地址的网络标识
　　长度为21位，主机标识长度为8位。这样大家可以容易地计算出Internet整个IP地址空
　　间的各类网络数目和每个网络地址中可以容纳的主机数目。
　　Internet的IP空间
　　第一组数字网络地址数网络主机数主机总数
　　A类网络 1-127 126(全0、全1专用) 16387064 2064770064
　　B类网络 128-191 16256 64516 1048872096
　　C类网络 192-223 2064512 254(全0、全1专用) 524386048
　　总计 2080894 3638028208
　　从上图看出：A类网络地址数量最少，可以用于主机数多达1600多万台的大型网
　　络，B类网络适用于中等规模的网络，C类网络地址适用于主机数不多的小型网络。
　　由于二进制不容易记忆，通常用四组三位的十进制数表示，中间用小数点分开，
　　每组十进制数代表8位二进制数，其范围为0—255，但是0和255这两个地址在Internet
　　有特殊用(用于广播)，因此实际上每组数字可以真正使用的范围1—254。例如：我们
　　八闽信息公司的主机IP地址可表示为：202.101.100.157。相对于二进制形式，这种表
　　示要直观得多，便于阅读和理解。
　　<3>域名、域名系统和域名服务器
　　前面讲到，IP地址是一种数字型网络标识和主机标识，数字型标识对计算机网络
　　来讲自然是最有效的，但是对使用网络的人来说有不便记忆的缺点，为此人们研究出
　　一种字符型标识，这就是域名。目前所使用的域名是一种层次型命名法。
　　第n级子域名. … 第二级子域名. 第一级子域名.
　　这里一般： 2≤n≤5
　　域名可以以一个字母或数字开头和结尾，并且中间的字符只能是字母、数字和连
　　字符，标号必须是小于255。经验表明为了简便并容易记住名字，每个标号小于或等
　　于8个字符，但这不是必须的。
　　第一级子域名是一种标准化的标号，如下表：
　　域名意义
　　;COM 商业组织
　　;EDU 教育机构
　　;GOV 政府部门
　　;MIL 军事部门
　　;NET 主要网络支持中心
　　;ORG 上述以外的机构
　　;INT 国际组织
　　;COUNTRY CODE 国家(采用国际通用两字符编码)
　　NIC(网络信息中心)将第一级域名的管理特权分派给指定管理机构，各管理机构
　　再对其管理下的域名空间继续划分，并将各子部分管理特权授予子管理机构，如此
　　下去，便形成层次型域名，由于管理机构是逐级授权的，所以最终的域名都得到NIC
　　承认，成为Internet全网中的正式名字。
　　Internet地址中的第一级域名和第二级域名是由NIC管理，我国国家级域名(CN)由
　　中国科学院计算机网络中心(NCFC)进行管理，第三级以下的域名由各个子网的NIC
　　或具有NIC功能的节点自已负责管理。
　　注意几点：
　　1)域名在整个Internet中必须是唯一的，当高级子域名相同时，低级子域名不允许
　　重复。
　　2)大小写字母在域名中没有区别。
　　3)一台计算机可以有多个域名 ( 通常用于不同的目的 ) ，但只能有一个IP地址。
　　4)主机的IP地址和主机的域名对通信协议来说具有相同的作用，从使用的角度
　　看，两者没有区别。但是，当你所使用的系统没有域名服务器，只能使用IP地址不
　　能使用域名。
　　5)为主机确定域名时应尽量使用有意义的符号。
　　何谓域名系统：把域名翻译成IP地址的软件称为域名系统(DNS)。从功能上说，域名
　　系统基本上相当于一本电话簿，已知一个姓名就可以查到一个电话号码，它与电话
　　簿区别是可以自动完成查找过程，此时，完整的域名系统应该具有双向查找功能。
　　所谓域名服务名：实际上就是装有域名系统的主机。