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第4章 信息传递(2)

那么,Internet是怎样根据这个IP地址寻找这台主机呢?我们先来看一下电话号码的标识方法。例如,0459-4661007,前四位数字是黑龙江大庆市的代码,后7位数是表示大庆市的一部电话。同样,IP地址的4个字节也有不同的含义。IP地址的高位定义主机所在的网络地址,区分不同的网络;IP地址的低位定义主机地址,区分这一网络上不同的主机。Internet上有以下的地址分类:

(1)A类地址

A类地址用于大型网络。第一个字节标识网络地址,后3个字节表示主机地址。每个A类地址网络最多可拥有将近1600万台主机。例如,美国麻省理工学院是A类地址,其计算机的IP地址以及网络和主机的标识方法如下:

麻省理工学院网络地址18.主机地址181.0.21。

(2)B类地址

B类地址主要用于中型网络。前两个地址标识网络地址,后两个字节标识主机地址。B类地址最多可容纳大约6.5万台主机。例如,清华大学的一台拥有B类地址的计算机可用下面方式来标识。

清华大学网络地址166.111.主机地址8.148。

(3)C类地址

C类地址主要用于小型网络,前3个字节标识网络地址,最后一个字节标识主机地址。C类地址最多可联接254台主机。例如,全国教育科研信息网(CERNT)全国中心属于C类地址,其网络地址和主机地址如下:

全国教育科研信息网网络地址202.112.0.主机地址36。

Internet对各类地址的第一个字节又做了如下规定:

A类地址的地址范围是“0”到“127”:

B类地址的地址范围是“128”到“191”:

C类地址的地址范围是“192”到“223”:

由于历史原因,早期加入Internet的网络可获得A类地址,一般是在美国和加拿大,早期加入Internet的清华大学、北京大学和中国科学院是B类地址,目前加入Internet的单位一般是C类地址。

由于Internet所能容纳的主机数量是有限的,Internet设立了下列专门的机构负责分配IP地址:

InterNIC:位于美国,负责除欧洲和亚太地区之外的全球地区;

RIPE:位于荷兰,负责欧洲地区;

APNIC:位于日本,负责亚太地区。

APNIC(AsiaPacificInformationCenter)是亚太地区网络信息中心,中国的IP地址由它来分配。近年来,由于中国申请IP地址的单位日益增多,APNIC将IP地址的分配权下放到中国的互联网,例如,全国教育科研信息网(CERNET)对加入它的用户发放IP地址。

域名

当人们通过Internet与其他人进行打交道时,人们很难记住成千上万台主机的IP地址,就像人们很难记住自己的身份证号码一样。幸运的是,人们一般不需要机械地记住那些枯燥的IP地址,根据人们比较容易记住姓名的特点,Internet也允许为计算机命名,从而使计算机得到一个名字,我们称之为“域名”。联入Internet的两台计算机不允许有相同的域名。Internet上每一台主机都有IP地址,同时大部分又都有域名。例如,前面提到的3台主机,IP地址和域名有如下的对应关系:

域名由小数点分割开的几组字符组成,每个字符串被称为一个子域,子域的个数不一定,常用4个子域,也有3个子域的,一般不超过5个。域名系统采用树状结构,反映了网络的层次结构及网络管理机构的性质。例如,一台主机的域名为solo.phy.cnu.edu.cn,它的最高域名cn代表中国,二级域名edu代表全国教育科研信息网CRNET,三级域名cnu代表首都师范大学,physics代表物理系,solo是主机的名字。

最高级域名一般为国家的代码。美国很多早期加入Internet的网络不用美国的代码,而直接用网络单位的性质,例如美国微软(Microsoft)公司,其最高级域名为com。

域名采用分级管理,下级域名向上级域名管理机构申请注册。例如,主机solo.phy.cnu.edu.cn按以下步骤完成域名注册:

(1)中国在Internet网络信息中心(InterNIC)注册域名cn;

(2)全国教育科研信息网(CERNET)在中国网络信息中心注册域名edu;

(3)首都师范大学在CERNET全国网络中心的网络信息中心(CerNIC)注册域名cnu;

(4)物理系在首都师范大学网络信息中心注册域名phy;

(5)主机solo在物理系注册主机名称。

我国的域名体系

我国的域名体系也遵照国际惯例,包括类别域名和行政区域名两套。类别域名是指下面的6个域名,分别依照申请机构的性质依次分为:

AC科研机构

COM工、商、金融等企业

EDU教育机构

GOV政府部门

NET互联网络、接入网络的信息中心(NIC)和运行中心(NOC)

ORG各种非盈利性的组织

行政区域名是按照中国的各个行政区划分而成的,其划分标准依照原国家技术监督局发布的国家标准而定,包括“行政区域名”34个,适用于我国的各省、自治区、直辖市。

域名服务器(DNS)

我们知道域名和IP地址都能表示连接到Internet上的一台计算机,那么它们有什么关系呢?每个域名表示唯一的一台计算机,每个IP地址也表示唯一的一台计算机,所以它们之间有明显的对应关系。这就像每个人都有一个身份证号码,每个人又都有自己的名字一样。身份证号码是在国家统计人口和掌握人员情况时使用的,而名字容易被别人记住,称呼起来也方便。联入Internet上的计算机也一样,一个域名对应一个IP地址,只是域名便于人记住和使用,而计算机只能识别IP地址。

那么域名是怎样变成可以被计算机使用的IP地址呢?原来,在Internet上有很多负责把域名翻译成IP地址的“域名服务器”,只要我们指定一个域名服务器为我们把域名翻译成IP地址,我们就可以放心地使用域名了。

虽然每个域名对应一个IP地址,但并不是每一个IP地址都有一个域名和它对应。有些连接到Internet上的计算机并不需要其他人来访问,因此没有必要叫别人记住它的地址,也就不必要有域名。所以有一部分计算机只有IP地址而没有域名。

还有一种情况,一个IP地址可以对应几个域名,这在Internet上也是常见的。例如:“瑞得在线”主页的IP地址是:168.160.233.10,而它有3个域名,分别是:www.rol.cn.net、www.rol.com.cn、www.readchina.com。使用上述的IP地址或3个域名中的任何一个都可以访问同一个主页。

总之,有了IP地址,Internet才知道信息发往何处,有了域名,才赋予了主机地址以含义,便于人们记忆和使用,而IP地址和域名服务器又是一一对应的关系。在这两者之间进行转换和翻译工作的是域名服务器(DNS)。

客户机——服务器模式

在前面我们提到了服务器,如域名服务器。在Internet上为用户提供的各种服务中,客户机——服务器模式是最基本的服务方式。

客户机一般是指网络用户的计算机,服务器是网络上能够提供特定服务的主机,它拥有客户机所没有的资源,并拥有大量的存储空间、超级计算能力和数据库、文件系统等信息资源。例如,电子邮件服务器可以为客户发送和接受电子邮件,域名服务器可以根据客户提交的主机域名给出对应的IP地址;WWW服务器可为Internet用户提供大量的信息。

客户机——服务器模式很像我们日常生活中的商业服务,商店里摆放很多货物,等待顾客购买,顾客可以购买自己需要的商品。在网络上,客户机和服务器分别是“顾客”和“商品”。客户机总是处于主动地位,可以发出各种请求;服务器处于被动地位,根据客户的请求做出相应的回答,提供相应的服务。

客户机和服务器只是计算机硬件,要想实现客户机和服务器的功能,还必须有相应的软件,这个软件通常称为客户机程序和服务器程序。有了客户机程序,客户机才能根据输入的数据和命令向服务器发出请求,并把服务器做出的回答进行分析处理。有了服务器程序,服务器才能根据客户机的请求做出相应的回答。

比如说,你的计算机已经联入Internet网,你想上网查一下有关清华大学招生方面的信息,那么你这台计算机就是客户机。你要想向清华大学的服务器获得招生方面的信息,你的计算机上必须安装客户机程序。假如你的计算机安装的客户程序是美国微软公司的InternetExplorer4.0,在这个客户机程序界面里的地址栏中输入www.tsinghua.com.on,并按回车键,你就可以和清华大学的WWW服务器建立链接。清华大学的WWW服务器程序接到你的请求后,会把清华大学的主页发送到你的计算机,这样在你的客户机程序InternetExplorer4.0的界面中,就会出现清华大学的主页,你可以在这一主页中,查到有关招生的信息。

采用客户机——服务器模式可以实现计算机资源和信息资源的共享。例如,超大型计算机的多CPU并行处理能力可为网络用户提供高性能计算服务,使得科研工作者不必个人购买这种昂贵的计算机,只需通过客户机——服务器模式,共享这种计算机的资源完成科学计算;Internet网上的信息站点以数据库的形式存放很多资料,用户通过访问这些服务器可以获得最新的情报。

由于服务器总是被动地响应客户机的请求,只传输必要的信息,可以减少网络流量,提高网络的运行效率。同时,对于信息服务器而言,由于数据都存放在有限的站点内,便于数据管理,可以更新和维护数据库的内容,保证网络用户获得的数据具有一致性。以一个单位的管理系统为例,可能各部门都需要人事档案数据,如果建立一个大家共享的文件服务器,存放权威性的数据,且内容随人事变更而及时更新,就可以保证各部门都可以获得相同的、最新的数据。此外,服务器采取必要的保密措施,例如设置用户口令,还可以达到安全管理的目的。

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