Internet的接入与IP地址 概述

时间：2024-02-24 08:50:22

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一.计算机接入Internet

Internet是全球最大的基于TCP/IP的互联网络，由全世界范围内的局域网和广域网互联而成，也成为国际互联网或者因特网，目前常用的Internet接入有ADSL接入、局域网接入、WALN接入，在Internet中为每一台计算机分配指定的唯一地址，称为IP地址，IP地址由网络号和主机号组成。

计算机接入Internet要满足三个条件：

  • 要有连接计算机与Internet的介质，也就是网卡
  • 计算机上要安装配置TCP/IP协议
  • 计算机能够获取Internet上能够通信的IP地址

一般，计算机中都是配置好的，比如笔记本中会有无线网卡可以连接到无线网，还会提供有线网卡接口…

ISP是提供计算机接入因特网的服务商，用户可以通过Internet服务器来接入因特网，下面讨论一下计算机接入Internet的几种方式：

1.公用交换电话网（PSTN）接入

借助公用电话网接入的方式有：调制解调器拨号接入、ADSL接入俩种方法。

调制解调器拨号接入是窄带接入方法，就是通过电话线，利用当地的ISP提供的接入号码，拨通号码来接入Internet，但是速率不超过56kbit/s，使用比较方便，但是需要有电话线，而且上网占用的是语音频道，所以打电话和上网不能同时进行。

ADSL（非对称数字用户环路）接入，用户使用时先拨号建立连接，获取一个动态的IP地址，从而实现上网。要注意的是：ADSL使用的拨号协议是PPPoE（point-to-point Over Ethernet），此协议可以使以太网中的计算机通过一个集线器或者交换机连接到一个远端的接入设备，能够实现对每一个用户的控制和计费，而且ADSL可以实现同时上网和打电话。

2.有线电视（CATV）接入

有线电视接入方法利用了有线电视的电视网，通过有线电视网接入Internet，通过线缆调制解调器连接有线电视网，进而连接到Internet，其优点如下：

  • 带宽上限高，有线电视接入的是带宽为860MHz的同轴电缆，所以理论上通过有线电视上网的速率会比ADSL快很多。
  • 上网、模拟节目、数字点播，三者互不影响，因为同轴电缆在传输信号的过程中，整个电路被分为三个信号，分别对应数据上行、数据下行、模拟电视节目。

3.局域网接入

局域网接入是将多台计算机组成一个局域网，局域网再接入Internet，局域网接入分为：共享接入和路由器接入俩种方法：

共享接入：就是多台计算机组成一个局域网，通过局域网代理服务器上网，局域网代理服务器上有俩个网卡，分别对象是局域网内的计算机和Internet。对外，局域网的网卡对应Internet的公网IP地址，由于获取网络；对内，局域网的网卡对应局域网内部使用的保留IP地址，供局域网内的计算机使用。可以理解为局域网内的所有计算机共享一条线路，计算机上网时，先使用局域网的保留IP地址，在局域网代理服务器中经过网络地址转换为公网IP地址，然后使用公网IP访问局域网。就是说，**共享接入时，局域网的计算机想上网只有一条路：先获取局域网内的保留IP地址，然后再局域网代理服务器中进行网络地址转换（NAT），获取公网IP地址，最后通过公网IP上网。**优点是安全性较高，缺点是当上网的主机较多时，访问Internet的速度哦会明显下降。

路由器接入：我们知道共享接入是网内计算机通过代理服务器来访问Internet，只有一条通路。路由器接入是通过路由器访问外网，会给一个用户分配一个单独的IP地址。路由器的一端接在局域网上，另一端与Internet相连，将整个局域网加入到Internet中，形成一个开放式的局域网，这种方式会给局域网内每一个用户都分配一个IP地址。

4.无线接入

无线接入在生活中最为常用，无线接入途径可以分为三种：

  • GPRS
  • CDMA
  • WLAN

GPRS：GPRS是一种叠加在GSM系统上的无线分组技术。**GPRS接入是通过GSM手机网络来实现的无线上网，具有覆盖面广、使用便捷的优点，但是速度较慢而且不太稳定。**用户只需要开通GPRS服务就可以通过手机上网，如果是通过计算机上网，则需要一块GPRS无线上网卡，开通GPRS业务的手机可以充当无线Modem使用，传输速度为40kbit/s。

CDMA：CDMA被称为第2.5代移动通信技术，是利用CDMA手机网络实现的无线上网，和GPRS上网接入相似，与计算机连接时同样需要CDMA网卡。

WLAN(无线局域网)：WLAN是有线局域网的一种延申，但是WALN只能在一个有无线接入点的区域内实现，计算机通过无线网卡连接到无线接入点，无线接入点经由路由器与Internet。处于同一路由器下的计算机可以看作是物理上的局域网。

值得一提WALN与WIFI的关系：
事实上WIFI就是WLANA（无线局域网联盟）的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系，但因为WIFI 主要采用802.11b协议，因此人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。从包含关系上来说，WIFI是WLAN的一个标准，WIFI包含于 WLAN中，属于采用WLAN协议中的一项新技术。
WiFi的覆盖范围则可达300英尺左右（约合90米），WLAN最大（加天线）可以到5KM。

二.IP地址

在Internet为每台计算机指点唯一的地址叫做IP地址，IP地址是一个逻辑地址，其目的是隐蔽物理网络实现细节，使得Internet在逻辑上看起来是一个整体。

IP地址分为公用地址和私有地址，公用地址用于在Internet中随意访问，私有地址用于局域网中使用，局域网中的计算机只有通过代理服务器才能与Internet通信，一个计算机如果想接入Internet，就必须申请公用IP地址。

1.IP地址的格式

IP地址采用分层结构，一个IP地址=网络号（网络地址）+主机号（主机地址），网络号表示主机所在的网络，Internet IP地址管理机构分配；主机号标识网络内具体的主机，由各个网络的管理员统一分配，当然用户也可以修改自己PC的主机号。

网络号的唯一性加上网络内主机号的唯一性确保了，IP地址的全球唯一性。

TCP/IP的IPv4规定IP地址长32bit，通常分为四个字节，采用十进制的表示方法，整数之间用点隔开，比如：195.668.2.4（瞎编的）

但是随着网络用户的不断增长，IPv4的IP地址以及不能够满足需求了，所以IPv6中规定IP地址长128bit，采用十六进制表示的方法，每俩个字节为一组，使用冒号隔开，比如：65E4:8c06:ec7a:ffff:40fe:ab7e:6547:1234（瞎编的）

2.IP地址分类

在这里插入图片描述

为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，将IPv4划分为A、B、C、D、E，五个不同的地址类别，其中可分配给用户使用的是前三类地址：A、B、C（网络号或者主机号全为1或0的作为特殊用途）

由于资源紧张，A、B、C三类IP地址均分出一些地址作为私有地址，这些保留的IP地址段不能再Internet上使用，但是可以在各个局域网内重复使用，这些分出来的保留IP地址被称为私有地址。

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当然，计算机在局域网内的IP地址都是私有IP地址的形式，当计算机要访问Internet时，出口路由器上的NAT（网络地址转换）会将局域网内的私有地址转换为合法得分公用InternetIP地址！！！

使用保留地址的网络只能在内部进行通信，而不能与其他网络互连。因为本网络中的保留地址同样也可能被其它网络使用，如果进行网络互连，那么寻找路由时就会因为地址的不唯一而出现问题。但是这些使用保留地址的网络可以通过将本网络内的保留地址翻译转换成公共地址的方式实现与外部网络的互连。这也是保证网络安全的重要方法之一。

3.子网掩码

子网掩码是用来判断俩个IP地址是否处于同一子网的依据，使用子网掩码与IP地址做位与运算后得到的就是子网地址。

再回过头说一下什么是子网，比如A类网中，网络号只能有126个，而每个网络中竟然可以有16777214台主机，也就是说网络号太少了，主机号太多了。实际上一个A类网络中的主机数远远小于16777214，这样就浪费了大部分的地址，而且其他单位的主机也无法使用这些被浪费的地址，那怎么办呢？

既然主机号中大部分的地址用不到，那就划分出一部分主机号的地址来作为子网号使用，**注意！！！网络号不动，只是将主机号中的一部分划分为子网号！！！**这一下，IP地址就由原来的网络号+主机号俩级IP地址变成了网络号+子网号+主机号的三级IP地址。

注意： 只有处于同一子网下的计算机才可以相互通信，比如1号机的IP地址为192.168.0.1子网掩码为255.255.255.0；2号机的IP地址为192.168.0.200子网掩码为255.255.255.0，这俩台计算机就能正常通讯。判断俩台计算机能否进行通信，就是通过用其IP地址与子网掩码进行位与运算，看看结果是否一样，一样即处于同一子网，可以通信。

4.域名系统

IP地址的缺点就是难以记忆，所以为了方便用户记忆，给Internet中的主机取一个有意义的名字，这就是域名（主机名），域名的命名规则、管理，以及与IP地址的对应转换构成了域名系统（DNS）。

域名系统主要由三部分组成：

  • 域名空间的划分
  • 域名管理
  • 域名解析（域名和IP直接的转换）

三.Windows网络查看与配置

1.win10查看所有的网络连接状况

设置中打开网络和Internet选项

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通过《查看网络属性》可以查看计算机上的所有连接的IP地址、MAC、连接状态等

比如查看目前连接的网络的状态：
在这里插入图片描述

2.win10查看网卡、修改IP

在设置的网络和Internet选项 点击《更改适配器选项》（可以产看网络适配器并更改连接设置）
在这里插入图片描述

3.win10命令行查询TCP/IP配置信息

win10命令行中可以使用ping命令检查网络是否联通

ping IP/域名/计算机名

我这里就使用命令行ping通了百度服务器（win+R 快捷键启动命令行）

在这里插入图片描述

而且，使用ipconfig命令可以查看用户计算机的MAC地址、IP地址、子网掩码、默认网关等
在这里插入图片描述

如果要查询详细信息，可以使用ipconfig/all 查询详细的TCP/IP配置信息

在这里插入图片描述

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