1.2.4 網絡配置
網絡已經成為人們生活和工作中不可缺少的一部分,通過它人們實現了資源共享、及時通信,工作和生活得到了極大的方便。用戶可以通過組建或加入局域網的方式來體驗網絡生活。要使用局域網的功能,首先要將需連入網絡的電腦通過連接電纜和所需要的硬件設備連在一起,再正確配置局域網,并正確配置TCP/IP協議才能實現。
1.TCP/IP協議
Internet 是用一種稱為路由器的專用計算機將網絡互聯起來的,但單純硬件上的互聯并不能形成 Internet,互聯的計算機必須依靠相應軟件的支持來保證正常工作。這當中必須首先解決兩個問題:
(1)如何準確地將信息送往指定的目的地。
(2)獲得信息者是否能夠正確理解所獲取的信息。
這如同郵寄信件一樣,需要用規范的地址表示形式作為正確的交流語言,讓郵局知道信件發往何地;需要使用雙方都能理解的語言,讓收信者明白信件的具體內容。相類似,兩個局域網除非使用同一種“語言”,否則它們彼此之間是不能進行通信交流的。
Internet中使用的一個關鍵協議IP,非常詳細地規定了計算機利用Internet進行通信時應該遵循規則的全部具體細節,比如數據分組的組成、各計算機的網上地址組成等,因此,IP協議就成為不同計算機之間通信交流的公用語言,從而維護著Internet的正常運行。
一臺計算機連到 Internet 上并不意味著這臺計算機就可以利用 Internet 為自己服務,而必須利用相應軟件將IP協議中的所有細節都“翻譯”成計算機能理解的0、1組合后,才能讓計算機在IP協議控制軟件的控制下在Internet上進行通信。由于所有Internet服務都是使用IP協議來發送或接收分組(遵守IP協議的分組稱為IP數據報)的,因此每臺計算機在進行Internet通信時都必須使IP協議控制軟件駐留在內存,以便時刻準備發送或接收分組。
除了定義有關通信方面的許多具體細節外,IP協議的重要意義還在于一旦Internet上的每臺計算機都配置了IP協議控制軟件,任何計算機都能夠生成IP數據報并將其發送給其他計算機。因此,IP協議將許多網絡和路由器編織成一個天衣無縫的通信系統,使Internet從表面看上去像一個單一的、巨大的網絡在運行,而實際上只是一個真正意義上的虛擬網絡。
對于Internet來說,盡管IP協議控制軟件能夠使計算機發送和接收數據報,但IP協議并未解決數據包在傳輸過程中所有可能出現的問題,因此使用Internet的計算機還需要TCP協議控制軟件來提供可靠的、無差錯的通信服務。
TCP協議的主要功能是:
(1)確保在Internet中傳送信息時不丟失數據或被人修改。
(2)確保在信息沒能正確到達目的地時,重新傳送該信息。
(3)需要時將一條長信息分成若干條短信息,并按照存貯轉發方式通過不同路徑將這些短信息傳送到同一目的地,然后重新按正確的順序將其組裝成原來的長信息。
盡管TCP協議和IP協議是分開使用的,但由于它們是作為一個系統的整體來設計的,并且在功能實現上也是互相配合、互相補充的,因此,TCP協議與IP協議被公認為Internet上提供可靠數據傳輸方法的最基本協議標準。它們所組成的TCP/IP 協議集已成為 Internet正常運行和提供服務的關鍵所在。
2.IP地址
在 Internet 中,為了保證正式加入 Internet的每臺計算機在通信時能相互識別,每臺計算機都必須用一個唯一的地址來標識,這就是IP地址。
目前Internet中廣泛使用的是IPv4協議,IPv4協議下的IP地址由32位二進制數組成,分成四段,段與段之間用圓點相隔,每段八位(一個字節),用一個小于256的十進制數表示。
IPv4地址包含兩部分內容:一部分為網絡地址;另一部分為主機地址。為適應不同網絡規模的要求,IP地址通常分為A、B、C三類。每類地址規定了網絡地址和主機地址分別占有的長度。圖1-50是A、B、C三類IP地址的具體構成。Internet整個IP地址空間的情況可參見表1-1。
表1-1 Internet的IPv4地址空間容量
B類IP地址第一個字節的第一位為1,第二位為0,其余六位和第二個字節的八位共14位為網絡地址,后兩個字節共16位為主機地址。所以,B類IP地址中網絡地址的有效范圍為128~191,每個B類IP地址的主機數為65,534。這類地址通常分配給中等規模的網絡使用。
C類IP地址第一個字節的前三位為110,其余五位和第二個字節的八位、第三個字節的八位共21位為網絡地址,最后一個字節的八位為主機地址。所以,C類IP地址中網絡地址的有效范圍為192~223,每個C類IP地址的主機數為254。這類地址通常分配給小型局域網絡使用。
由此可以看出,A、B、C三類IP地址所能表示的范圍分別是:
A類: 0. 0. 0. 0 ~ 127.255.255.255
B類:128. 0. 0. 0 ~ 191.255.255.255
C類:192. 0. 0. 0 ~ 223.255.255.255
隨著Internet技術的迅猛發展和規模的不斷擴大,IPv4已經暴露出了許多問題,而其中最重要的一個問題就是IP地址資源的短缺。為了解決IPv4存在的問題,IETF(Internet Engineering Task Force,互聯網功能任務組)從1995年開始就著手研究開發下一代IP協議,即IPv6。IPv6具有長達128位的地址空間,可以徹底解決IPv4地址不足的問題,除此之外,IPv6還采用了分級地址模式、高效IP包頭、服務質量、主機地址自動配置、認證和加密等許多技術。
IPv6的地址格式與IPv4不同。一個IPv6的IP地址由8個地址節組成,每節包含16個地址位,以4個十六進制數書寫,節與節之間用冒號分隔,其書寫格式為x:x:x:x:x:x:x:x,其中每一個x代表四位十六進制數。目前常用的還是IPv4。
3.域名
IP地址采用數字形式標識對計算機來說是十分有效的,但給用戶的使用帶來不便,最大的缺點是難以記憶。為此,Internet引進了域名系統DNS(Domain Name System),這是一個分層次定義和分布式管理的命名系統。其主要功能有兩個:一是定義了一套為計算機取域名的規則;二是把域名高效率地轉換成IP地址。
域名采用分層次命名方法,其典型的語法結構為:
Local.Group.Site,即本地名.管理組名.區域名
其中每一個用圓點分割的部分稱為一個子域。最右邊的子域,級別最高,其他子域從右至左依次為其右邊域的子域。例如:www.shu.edu.cn,該域名表示的就是在最高區域名中國(cn)的子域教育機構(edu)中有管理組名為上海大學(shu)的一臺本地主機(www)。
區域名由兩部分組成:一部分是組織區域名,由三個字母組成,是按組織類型建立的;另一部分是地理區域名,由兩個字母組成,以實際地理區域命名,例如 HK 表示香港,CN表示中國等等。
4.配置TCP/IP協議
用戶在將電腦已經加入到局域網的前提下,還要在Windows 7系統中正確設置IP地址,才能使電腦正常上網。操作步驟如下:
(1)選擇“開始|控制面板”命令,打開“控制面板”窗口,并以“類別”方式查看。
(2)單擊“網絡和Internet”下的“查看網絡狀態和任務”超級鏈接,打開“網絡和共享中心”窗口。
(3)單擊“網絡和共享中心”窗口中左邊窗格的“更改適配器設置”超級鏈接,打開“網絡連接”窗口。
(4)雙擊“本地連接”圖標,打開“本地連接狀態”對話框。單擊“屬性”按鈕,打開“本地連接屬性”對話框。
(5)在“本地連接屬性”對話框中選中“此連接使用下列項目”列表框中的“Internet 協議版本4(TCP/IPv4)”選項,單擊“屬性”按鈕,打開“Internet協議版本4(TCP/IPv4)屬性”對話框,如圖1-51所示。
(6)在對話框中選中“使用下面的IP地址”單選按鈕,下面的輸入框會被激活,輸入已經申請到的正確的IP 地址、子網掩碼、默認網關。選中“使用下面的DNS服務器地址”單選按鈕,輸入正確的DNS服務器地址,單擊“確定”按鈕完成“連接TCP/IP屬性”的配置。
由于無線上網大多采用默認的“自動獲得 IP 地址”的方式,因此采用無線上網方式時很少需要進行IP地址配置。如果采用無線上網又需要配置IP地址,那么在“網絡連接”窗口中可雙擊“無線網絡連接”圖標,打開“無線網絡連接屬性”對話框進行配置。