任務二Internet概述
任務描述
隨著Internet的飛速發展，人們的生活和工作方式正朝著完全信息化的方向發展。追求工作中的便捷和愉悅已成為一種日常習慣，就是普通的信件也是用電子郵件了，在網上如何擁有自己的電子信箱呢？
任務分析
Internet網絡中有很多網站提供了免費的電子郵箱，即E-mail信箱，申請一個免費的電子郵箱是Internet最基礎應用之一。所申請的免費電子郵箱一般都是基于WWW，就只能通過瀏覽器在網上直接申請。通過這個任務來認識Internet網絡。
操作步驟
下面以在163網站上申請一個用戶名為xczz的免費信箱為例介紹免費E-mail信箱的申請過程。
第一步 啟動Internet Explorer瀏覽器。方法之一是在桌面上雙擊Internet Explorer瀏覽器圖標。
第二步 在瀏覽器的地址欄中輸入網址：http://www.163.com，按Enter鍵后出現163主頁。在主頁中單擊“注冊免費信箱”鏈接，進入如圖1-2-1所示的界面。
第三步 在圖1-2-1所示的網頁中單擊“注冊”按鈕，進入如圖1-2-2所示的注冊頁面。按網頁中的要求逐項填寫完成，特別是帶“*”的是必填內容。
圖1-2-1
圖1-2-2
第四步 在填完注冊表后，單擊“注冊賬號”按鈕。若填寫不符合要求，網頁就會自動提示出來，必須按要求認真重寫。若填寫符合要求，則出現如圖1-2-3所示的注冊成功提示，表示用戶的信箱已經申請成功。這就可以在圖1-2-1所示頁面的用戶名和密碼兩個欄中輸入已申請的用戶名xczz和所填的密碼后，再單擊“登錄”按鈕，就進入了自己的信箱了。
圖1-2-3
知識鏈接
一、Internet的概述
Internet是Internet Work的縮寫，被稱為“國際互聯網”或“因特網”，是最典型的廣域網。它把世界各地的各種計算機網絡（局域網、城域網和廣域網），通過各種通信線路在物理上連接起來，形成一個全球范圍內的網絡。通信線路可以是電話線、數據專線、光纖、微波、通信衛星等。
目前，Internet已連接了全球各個國家的上百萬個計算機網絡，成為全世界應用最為廣泛的計算機網絡。任何一個希望應用Internet開展業務的組織機構，只要使自己的主機或網絡在技術上符合Internet基于TCP/IP的協議標準，并進行注冊登記，就可以連接到Internet上，使本組織的網絡成為Internet的網絡資源，并能方便地在全球范圍內訪問Internet信息資源。
二、Internet在我國的發展
Internet在中國的發展可分為兩個階段：第一階段是1987年到1993年，主要為理論研究與電子郵件服務。我國第一個接入Internet的機構是中科院高能物理研究所。中國科學院高能物理研究所最早在1987年就開始通過國際網絡線路接入Internet。掀開了我國使用Internet的序幕。第二個發展階段是實現和Internet的全功能連接。使用Internet提供的全功能服務，1994年4月，中國正式加入Internet。1994年隨著“巴黎統籌委員會”的解散，美國政府取消了對中國政府進入Internet的限制，我國互聯網建設全面展開，到1997年底，已建成中國公用計算機網互聯網（ChinaNET）、中國教育科研網（CERNET）、中國科學技術網（CSTNET）和中國金橋信息網（ChinaGBN）等，并與Internet建立了各種連接。1996年2月國務院令第195號《中華人民共和國計算機信息網絡國際聯網管理暫行規定》中確定國內4個互聯網絡：CSTNET（中國科技網）、（CHINANET（中國互聯網）、CERNET（中國教育和科研網）和CHINAGBN（金橋網），分別由中國科學院、原郵電部、國家教委和原電子工業部歸口管理，這四大網絡于1997年又實現了信息互通。
三、Internet的組成
Internet主要由物理網絡、網絡協議、應用程序和信息資源等部分組成。
1. 物理網絡
Internet最基本的部件是物理網絡，是實現Internet通信的基礎。通過成千上萬根電纜、光纜或無線通信設備以及網絡連接設備，把一臺臺獨立自主的計算機互相連接起來，為實現計算機之間的數據通信、協同工作和資源共享等功能提供物理上的連接。物理網絡主要包括通信線路、網絡設備和主機。
（1）通信線路
接入Internet通信線路雖然有很多種，但基本可分為兩類：有線通信線路（如光纖、同軸電纜、雙絞線等）與無線通信信道（如微波、衛星通信等）。因為接入Internet的用戶不可能都自己敷設通信線路，所以絕大部分用戶通過公共通信網接入。我國的公共通信網提供的線路主要有公共電話交換網PSTN、公用分組交換網、綜合業務數字網等。
（2）網絡設備
常見接入Internet的網絡連接設備有路由器、集線器、交換機和調制解調器等。每個設備都有自己特定的功能。
① 路由器：路由器的作用是連接各個局域網或廣域網。它起的作用是負責將一個網絡的數據包傳遞到另外一個網絡。當數據從一個網絡傳輸到路由器時，它需要根據數據所要到達的目的地，通過路徑選擇算法為數據選擇一條最佳的輸出路徑，還負責其他一些網絡的管理和控制操作，如數據傳輸的等待隊列。它的作用就類似于郵遞員，負責將信件從一個城市傳遞到另外一個城市，甚至是國外。當我們的信件只是在我們自己的網絡傳遞時，就不需要郵遞員了。
② 集線器：集線器是底層的設備。它起的作用主要是兩個，一個是把信號放大，因為在雙絞線中存在阻抗，所以信號會發生衰減，一般規定雙絞線中的傳輸距離不能超過100m。如果超過100m，就必須加一個集線器，把信號放大后再繼續往前傳。但是最多不能超過4個集線器。那如果兩個地方很遠，遠遠超過4個集線器連起的長度，怎么辦呢？在這種情況下就必須要考慮使用光纖代替雙絞線的使用。因為光纖衰減很小，信號可以傳輸很遠的地方都不需要放大。還有一個功能就是把機器集中起來。比如在辦公室里只布置了一個信息點，但是有3臺計算機上網，怎么辦？就可以買一個集線器，3臺機器都先連到集線器上，再通過集線器連到那個信息點就可以了。
③ 交換機：當計算機的數量增加的時候，就必須要考慮到控制的問題了。這類似于車輛很少的時候，沒有紅綠燈控制。但是當車輛增多時，就需要要有紅綠燈控制了。否則的話，大家就都不用走了。交換機就類似這紅綠燈，它起的就是流量的控制的作用。
④ 調制解調器：調制解調器是計算機與電話線之間進行信號轉換的裝置，由調制器和解調器兩部分組成，調制器是把計算機的數字信號（如文件等）調制成可在電話線上傳輸的聲音信號的裝置，在接收端，解調器再把聲音信號轉換成計算機能接收的數字信號。通過調制解調器和電話線就可以實現計算機之間的數據通信。
（3）主機
Internet中的主機可以是普通的PC或工作站，也可以是小型機或大型機。按照用途可以把主機分為服務器和客戶機。服務器的性能一般較高，儲存容量大，使用專用的服務器軟件向用戶提供信息資源和服務。根據服務功能的不同分為文件服務器、WWW服務器、FTP服務器、E-mail服務器、數據庫服務器、域名服務器等。客戶機也稱為工作站，是指接入網絡的計算機，它接受網絡服務器的控制和管理，通過各種Internet客戶端軟件使用信息資源和服務。客戶機的性能既可以很好，以便用于復雜的數學計算或者圖形處理；也可以是普通的PC或便攜機，如僅使用文字處理或者其他簡單的應用軟件，根據實際需要選擇。
2. 網絡協議
協議是一組規則的集合，是交互雙方必須遵守的約定。在網絡系統中，為了保證數據通信雙方能正確地進行通信，針對通信過程中的問題，制定了一整套約定，即網絡通信協議。網絡協議是一套語義和語法規則，是實現控制和數據交換的規則集合。在Internet中使用的主要網絡協議是TCP/IP協議。在Internet上進行通信至少要遵守3個協議：一是網絡協議（Network Protocol），負責將消息從一個地方傳送到另一個地方；二是傳輸協議（Transport Protocol），管理被傳送信息的完整性；三是應用程序協議（Application Protocol），負責將網絡傳輸的信息轉換成用戶能夠識別的信息。
（1）TCP/IP協議
TCP/IP協議是Internet信息交換規則、規范的集合，是Internet的標準通信協議，主要解決異種計算機網絡的通信問題，使網絡在互聯時把技術細節隱藏起來，為用戶提供一種通用的、一致的通信服務。
TCP/IP協議是Internet的基礎和核心，是Internet使用的通用協議。其中傳輸控制協議TCP對應于OSI參考模型的傳輸層協議，它規定一種可靠的數據信息傳遞服務，其作用是在發送與接收計算機系統之間維持連接，同時還要提供無差錯的通信服務，將發送的數據報文還原并組裝起來，自動根據計算機系統間的距離遠近修改通信確認的超時值。從而利用確認和超時機制處理數據丟失問題，以便保證數據傳送的正確性。IP協議又稱為互聯網協議或網際協議，對應于OSI參考模型的網絡層，是支持網間互聯的數據報協議。TCP/IP協議與低層的數據鏈路層和物理層無關，這是TCP/IP協議的重要特點，正因為如此，它能廣泛地支持由數據鏈路層、物理層兩層協議構成的物理網絡結構。
（2）PPP與SLIP協議
PPP是點對點協議，SLIP是指串行線路IP協議。它們是為了利用低速且傳輸質量一般的電話線實現遠程入網而設計的協議。用戶要通過撥號方式訪問WWW、FTP等資源，必須通過PPP/SLIP協議建立與ISP的連接。
此外，常見的網絡協議還有：文件傳輸協議FTP，郵件傳輸協議SMTP，遠程登錄協議Telnet，以及WWW系統使用的超文本傳輸協議HTTP等，這些都是常用的應用層協議。
3. 應用程序
與用戶直接發生關系的既不是物理網，也不是網絡協議，而是網絡應用軟件工具和應用程序。所有的網絡服務都要通過運行實用程序來獲得，例如，運行瀏覽器程序獲得WWW服務，運行Telnet程序獲得Telnet服務，運行郵件服務程序獲得E-mail服務等。
4. 信息資源
信息是網絡中的重要資源，物理網、協議和應用軟件都是為信息的傳送服務的。用戶使用Internet的主要目的是共享信息資源，資源的種類有很多，例如文本、圖像、聲音與視頻等。如何更好地組織信息資源，使用戶方便地獲得信息是進一步的發展方向。通過Internet人們可以查找到各種有用的信息、收發信件、網上聊天、網上購物、網絡教育或參與網絡游戲等，信息資源涉及到人們的工作、生活、學習和娛樂方式等各方面。
四、Internet地址與域名
1. IP地址
（1）IP地址的含義
Internet上的不同計算機之間要實現通信，除了都使用通信協議TCP/IP外，Internet的每臺計算機還必須有一個唯一的地址，并且每個IP地址是全球唯一的。網上的計算機之間是靠這個IP地址相互識別，進行通信的。就像每個人都有自己的身份證一樣。這個標識有IP地址和域名地址兩種表示方式。
（2）IP地址的表示及組成
IP實際上是Internet Protocol的縮寫。在IPv4的版本中，IP地址是32位的二進制數值，例如“11000000101010000001101001010110”就是一個IP地址。這么多的l和0，看了就頭痛，更別說記了。所以為了書寫和記憶的方便，在使用的時候以8位為一個單元（也就是一個字節）把這些二進制的數轉化為十進制的數，并且用小數點隔開，這種表示形式稱作點分十進制數。格式為：W.X.Y.Z。上面的IP地址以點分十進制數表示的形式為：192.168.26.86。這個結果比起單純由“0”和“l”所組成的字符串要好記得多。由于IP地址的每個部分都是1個字節（8位），所以，每一個單元的值肯定在0～255之間（包含0和255），即8位全0時為最小值0，8位全1時為最大值255，IP地址一定介于0.0.0.0和255.255.255.255之間。但IP地址的最后一位數字（Z）不能為0或255。
IP地址也被劃分成兩個部分，即網絡標識（地址）和主機標識（地址）。其中，網絡標識用于確定某一特定的網絡，主機標識則用于確定該網絡中某一特定的主機。形象地說，網絡標識相當于區號，主機標識則相當于用戶號碼。
（3）IP地址的分類
因特網定義了5種類型的地址，其中A類地址、B類地址和C類地址用于指派TCP/IP結點。
① A類IP地址：一個A類IP地址由l字節的網絡地址和3字節主機地址組成，最高位必須是“0”。A類IP地址表示的范圍為：0.0.0.0～126.255.255.255，默認網絡掩碼為：255.0.0.0；A類地址分配給具有大量主機（直接個人用戶）而局域網絡個數較少的大型網絡。
A類地址有126個網絡標識，總共有16777216個主機，這使得A類地址多用于超大規模的網絡，全世界總共只有126個可能的A類地址。
② B類IP地址：一個B類IP地址由兩個字節的網絡地址和兩個字節的主機地址組成，最高位必須是“10”。B類IP地址表示的范圍為：128.0.0.0～191.255.255.255，默認網絡掩碼為：255.255.0.0；B類地址分配給一般的中型網絡。
B類地址共擁有64×28個[即（191-128+1）×256=16384個]網絡標識，每個網絡中最多可容納28×28=216個（即65536個）主機，因此B類地址用于大中型規模的網絡中。
③ C類IP地址：一個C類地址是由3字節的網絡地址和l字節的主機地址組成的，網絡地址的最高位必須是“110”。C類IP地址表示的范圍為：192.0.0.0～223.255.255.255，默認網絡掩碼為：255.255.255.0。C類地址分配給小型網絡，如一般的局域網和校園網，它可連接的主機數量是最少的，并且常常把所屬的用戶分為若干網段進行管理。該類地址以IP地址的第l、2、3三個字節作為網絡標識，最后1個字節作為主機標識。C類地址共擁有32×216個[即（223-192+1）×65536=2097152個]網絡標識，每個網絡中最多可容納256個主機，因此C類地址常用于小型網絡中。
④ D類IP地址：D類地址用于多路廣播組用戶。稱為廣播地址，供特殊協議向選定的節點發送信息時用。這些廣播組中可以有一臺或多臺主機，甚至也可以沒有主機。D類地址的高4位總被置為lll0（即第1字節從224到239），剩下的數位用于指明客戶機所屬的組。因為在多路廣播操作中沒有表示網絡或主機的比特，于是數據包被送到網絡中的一個主機子網中，只有注冊到多路廣播地址的主機才能收到該數據包。
⑤ E類IP地址：E類地址是一種僅供試驗的地址，還沒有得到實際的應用。E類地址的高4位總被置為11110。
IP地址的分類表示形式如下
（4）幾個用做特殊用途的IP地址
上面所提到的IP地址并不是都可用，還有一些IP地址被保留用做特殊用途。
① 網絡地址：凡是主機段，即宿主機ID全部設為“0”的IP地址稱為網絡地址，如202.206.0.0就是B類網絡地址。網絡地址用來標識一個子網，IP地址中的網絡地址不能為全0或全1。
② 廣播地址：凡是主機ID部分全部設為“l”的IP地址稱為廣播地址，如255.255.255.255就是B類的廣播地址。不同類型的網絡有其自己的廣播地址，A類地址中的廣播地址表示形式為：W.255.255.255；B類地址為：W.X.255.255；C類地址為：W.X.Y.255。
③ 保留地址：網絡ID不能以十進制數“127”作為開頭，在A類地址中數字127保留給診斷用，如127.0.0.1用于回路測試，故稱為回路測試地址，即網絡地址127用來做本機測試，不可做其他用途。同時網絡ID的第1個8位組也不能全置為“0”，全“0”表示本地網絡。網絡ID部分全為“0”和全部為“l”的IP地址被保留使用。
④ 子網掩碼：也是一個32位的值，同樣采用帶點的十進制數符號表示。在選用IP地址時，總的原則是網絡中每個設備的IP地址必須唯一，在不同的設備上不允許出現相同的IP地址。為了快速確定IP地址的哪部分代表網絡號，哪部分代表主機號，判斷兩個IP地址是否屬于同一網絡，就產生了子網掩碼的概念。用子網掩碼可以區分出IP地址的網絡號部分和主機號部分。子網掩碼的另一功能是用來劃分子網。在實際應用中，經常遇到網絡號不夠的問題，需要把某類網絡劃分出多個子網。
每個獨立的子網有一個子網掩碼。它有兩個功能：一是區分IP地址中的網絡號和主機號。當TCP/IP網絡上的主機相互通信時，就可利用子網掩碼得知這些主機是否在相同的網段內；二是將網絡分割為多個子網。
⑤ 私有地址：擁有私有IP地址的網絡主機只在局域網內部有效，是一個局域網內唯一的識別網絡結點，是理論上完全孤立于因特網的網絡。私有地址可以使用任何有效的A、B、C類有效地址，而在實際應用中，考慮到局域網往往需要連接到因特網，因此，InteNIC特別指定了某些范圍的IP地址作為專用的私有地址。
IPv4中保留的專用IP地址包括以下3類：A類：10.*.*.*；B類：172.16.*.*～172.31.*.*；C類：192.168.*.*。因特網上的路由器不會處理這些IP地址。使用網絡地址翻譯（NAT）或路由器的路由功能技術，才能將內部的私有地址轉化成外部的合法全局地址，這樣擁有內部的私有地址的主機才能訪問因特網。
（5）IPv6的知識簡介
目前的全球因特網所采用的協議簇是TCP/IP協議簇。IP是TCP/IP協議簇中網絡層的協議，是TCP/IP協議簇的核心協議。目前IP協議的版本號是4（簡稱為IPv4），其核心技術屬于美國。它的最大問題是網絡地址資源有限，從理論上講，編址1600萬個網絡、40億臺主機。但采用A、B、C三類編址方式后，可用的網絡地址和主機地址的數目大打折扣，以至目前的IP地址近乎枯竭。其中北美占有3/4，約30億個，而人口最多的亞洲只有不到4億個，中國只有3千多萬個，只相當于美國麻省理工學院的數量。地址不足，嚴重地制約了我國及其他國家互聯網的應用和發展。
一方面是地址資源數量的限制，另一方面是隨著電子技術及網絡技術的發展，計算機網絡將進入人們的日常生活，可能身邊的每一樣東西都需要連入全球因特網。在這樣的環境下，IPv6應運而生。單從數字上來說，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×1028倍，達到2128-1個。這不但解決了網絡地址資源數量的問題，同時也為除電腦外的設備連入互聯網在數量限制上掃清了障礙。因此它在不久的將來將取代目前被廣泛使用的IPv4。
IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯網協議”。IPv6是IETF（互聯網工程任務組，Internet Engineering Task Force）設計的用于替代現行版本IP協議（IPv4）的下一代IP協議。如果說IPv4實現的只是人機對話，而IPv6則擴展到任意事物之間的對話，它不僅可以為人類服務，還將服務于眾多硬件設備，如家用電器、傳感器、遠程照相機、汽車等，它將是無時不在，無處不在地深入社會每個角落的真正的寬帶網。與IPV4相比，IPV6具有以下幾個優勢。
① IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規定IP地址長度為32，即有232-1個地址；而IPv6中IP地址的長度為128，即有2128-1個地址。
② IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類（Aggregation）的原則，這使得路由器能在路由表中用一條記錄（Entry）表示一片子網，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉發數據包的速度。
③ IPv6增加了增強的組播（Multicast）支持以及對流的支持（Flow Control），這使得網絡上的多媒體應用有了長足發展的機會，為服務質量（QoS，Quality of Service）控制提供了良好的網絡平臺。
④ IPv6加入了對自動配置（Auto Configuration）的支持。這是對DHCP協議的改進和擴展，使得網絡（尤其是局域網）的管理更加方便和快捷。
⑤ IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6的網絡中用戶可以對網絡層的數據進行加密并對IP報文進行校驗，極大地增強了網絡的安全性。
由于Internet的規模以及目前網絡中數量龐大的IPv4用戶和設備，IPv4到IPv6的過渡不可能一次性實現。而且，目前許多企業和用戶的日常工作越來越依賴于Internet，它們無法容忍在協議過渡過程中出現的問題。所以IPv4到IPv6的過渡必須是一個循序漸進的過程，在體驗IPv6帶來的好處的同時仍能與網絡中其余的IPv4用戶通信。能否順利地實現從IPv4到IPv6的過渡也是IPv6能否取得成功的一個重要因素。
2. 域名地址
（1）域名系統
純數字形式的IP地址不便記憶和使用，所以Internet引入了分布式管理的域名系統DNS（Domain Name System）。DNS的主要功能有兩個：一個是定義了一組為網上主機定義域名的規則，另一個是將域名轉換成實際的IP地址。
一個完整的域名地址由若干部分組成，各部分之間由小數點隔開，每部分有一定的含義，且是從右至左來表述其意義的，最右邊的部分為頂層域，最左邊的則是這臺主機的機器名稱。一般域名地址可表示為：主機機器名.單位名.網絡名.頂層域名。域名的級數通常不超過5。例如域名地址www.sina.com.cn代表中國（cn）公司（com）新浪（sina）的WWW服務器。
（2）域名的分類
域名由兩種基本類型組成：以機構性質命名的域和以國家地區代碼命名的域。
組織性頂級域名
地理性頂級域名
（3）域名管理系統（Domain Name System，簡稱DNS）
在域名管理系統中，采用層次式的管理機制。如cn代表中國，它由中國互聯網信息中心（CNNIC）管理，它的一個子域edu.cn由CERNET網絡中心負責管理，edu.cn的子域whu.edu.cn由武漢大學網絡中心管理。域名系統采用層次結構的優點是：每個組織可以在它們的域內再劃分域，只要保證組織內的域名唯一性，就不用擔心與其他組織內的域名沖突。
對用戶來說，有了域名地址就不必去記IP地址了。但對于計算機來說，數據分組中只能是IP地址而不是域名地址，這就需要把域名地址轉化為IP地址。一般來說，Internet服務提供商（ISP）的網絡中心中都會有一臺專門完成域名地址到IP地址轉化的計算機，這臺計算機叫做域名服務器。如前面所說的武漢大學校園網的域名服務器是dns.whu.edu.cn。域名服務器上運行著一個數據庫系統，數據庫中保存的是域名地址與IP地址的對應。用戶的主機在需要把域名地址轉化為IP地址時向域名服務器提出查詢請求，域名服務器根據用戶主機提出的請求進行查詢并把結果返回給用戶主機。
（4）IP地址與域名服務器之間的對應關系
Internet上IP地址是唯一的，一個IP地址對應著唯一的一臺主機。相應地，給定一個域名地址也能找到一個唯一對應的IP地址。這是域名地址與IP地址之間的一對一的關系。
有些情況下，往往用一臺計算機提供多個服務，比如既作www服務器又作郵件服務器。這時計算機的IP地址當然還是唯一的，但可以根據計算機所提供的多個服務給予不同的多個域名，這是IP地址與域名間可能的一對多關系。
五、Internet的未來發展方向
隨著Internet技術的發展和應用的日益廣泛，它的潛力將得到更大的發揮。未來Internet的用戶需求將向WWW、移動性和多媒體方向發展；未來Internet的應用將包括與廣播媒體、通信業務以及出版媒體的綜合；社會就是信息社會，具有技術的多樣性、業務的綜合性、行業的融合性、市場的競爭性和用戶的選擇性五大特征；未來Internet給任何人（anybody）在任何時間（anytime）任何地點（anywhere）以任何接入方式（any connection）和可承受的價格，提供任何信息（anyinformation）并完成任何業務（any service），未來Internet展現的將是超乎人們想象的世界。多業務綜合平臺化、智能化，隨著信息技術的發展，互聯網將成為圖像、話音和數據“三網合一”的多媒體業務綜合平臺，并與電子商務、電子政務、電子公務、電子醫務、電子教學等交叉融合。10～20年內，互聯網將超過報刊、廣播和電視的影響力，逐漸形成“第四媒體”。
知識拓展
快速靈活進行局域網IP地址規劃
無論你對IP地址是否熟悉，一旦你接觸到了網絡，那你就會不知不覺地用到IP地址，因為任何子網之間的通信或者子網工作站之間的通信，都是通過IP地址來實現正確尋徑目的的!任何一個子網的IP地址空間通常都是網絡管理人員根據子網規模以及近期發展規劃，來合理分配的，因為每一個子網中包含的工作站數量可能不相同，或許有的子網包含有數量較多的工作站，有的子網僅含兩三臺計算機，倘若給每一個子網平均分配IP地址空間的話，將會造成有的子網絡中IP地址資源比較緊張，有的子網絡中IP地址資源處于閑置狀態。那么如何才能快速有效地為不同子網正確劃分好IP地址空間，讓每個子網都能合理地用好有限的IP地址資源呢?盡管根據子網規模以及近期發展規劃，使用人工計算的方法，可以為不同子網分配好不同的IP地址空間，但這種劃分IP地址空間的方法不利于局域網的高效管理和維護。有鑒于此，就把Wildcard工具作為我們的“幫手”，利用它可以快速地為每個子網規劃好IP地址空間。
1. 認識Wildcard的“本領”
其實Wildcard工具是一款小巧玲瓏的路由管理程序包，里面共含有三個子程序，利用“子網掩碼計算器”程序可以快速劃分好局域網的IP地址空間，利用“通配符掩碼監測器”可以了解到當前子網是哪種規模的網絡，利用“十進制IP計算器”可以實現IP地址的十六進制和十進制的快速轉換。此外，該工具還有一大“亮點”，就是不需要進行安裝，就能立即運行使用，因此它對系統資源占用得很少。
2. 分配子網的IP地址空間
一般來說，給任意一個子網分配IP地址空間時，都需要先了解一下子網中包含了多少臺工作站，再考慮一下子網日后的可擴展性。例如，要是單位局域網中的某個子網共含有40臺工作站，考慮到以后網絡規模的升級擴展，我們就必須為該子網分配多于40個的IP地址數量，但分配的IP地址數量又不能太多，否則會造成多個IP地址資源在這個子網中得不到用武之地。
要想快速準確地滿足上面的規劃要求，用戶只需找到Wildcard工具的安裝程序，并用鼠標直接雙擊它，隨后就會看到如圖1-2-4所示的程序界面。
圖1-2-4
單擊該界面中的“子網掩碼計算器”按鈕，打開如圖1-2-5所示的設置窗口；在該窗口的IP地址框中輸入需要分配給該子網的起始IP地址，然后在子網掩碼處不斷單擊右箭頭按鈕，來調整子網掩碼的位數，并觀察該窗口下面的IP地址變化范圍；一旦用戶發現在某個子網掩碼下，IP地址變化范圍與40比較接近，而且在該范圍內可容納的工作站數量超過40的話，就表明對應此時掩碼地址下的IP地址空間，就是該子網的IP地址空間。
圖1-2-5
3. 查看可用IP地址資源
比如某單位的局域網是通過廣電部門的SDH信道，直接與上級主管單位網絡中心互聯通信的，上級主管單位分配給該單位服務器的IP地址為210.73.140.2，網絡掩碼地址為255.255.255.192，那么我們如何知道還有哪些IP地址資源，可以在本地局域網中使用呢？其實很簡單，只要單擊“子網掩碼計算器”按鈕，在彈出的子網掩碼設置界面中，將“210.73.140.2”填寫在“主機IP”文本框中，同時在“掩碼位”設置項處單擊右箭頭按鈕，將子網掩碼調整為255.255.255.192，這樣用戶就能在如圖1-2-6所示的“當前主機范圍：”處，看到本地局域網可以使用的IP地址數量為62個，具體可以使用的IP地址資源范圍為“210.73.140.1到210.73.140.62”。
圖1-2-6
4. 查看局域網規模
根據IP類型的不同，我們通常把局域網規模分為A類網絡、B類網絡和C類網絡，那么該如何快速地查出該單位的局域網，究竟是屬于什么網絡規模呢?
其實很簡單，只要用戶打開本地局域網中的任意一臺工作站，進入到該工作站的網絡屬性設置窗口，選中“Internet協議（TCP/IP）”選項，再單擊一下“屬性”按鈕，在其后出現的屬性設置界面中，單擊“常規”標簽，并在對應的標簽頁面中，查找到該工作站目前使用的IP地址。或者利用網絡命令ipconfig進行查看計算機的IP地址。
接著運行Wildcard工具的安裝程序，打開對應的程序界面，再單擊其中的“子網掩碼計算器”按鈕，進入到子網掩碼設置頁面；然后將上面查找得到的IP地址，直接填寫在“主機IP”文本框中，隨后Wildcard工具就會在“主機IP”文本框右側，自動彈出當前網絡的規模。例如，要是輸入“210.73.140.2”地址的話，Wildcard工具就會自動告訴你當前網絡屬于C類地址網絡，該網絡至多只能包含254臺工作站。
5. 查看子網網絡標識
要準確地知道某個網絡的子網網絡標識，必須要根據分配給該網絡的IP地址以及掩碼地址共同確定才可以。要想快速地查看某個子網的網絡標識時，也可以“借助”Wildcard工具來實現。
單擊Wildcard程序界面中的“子網掩碼計算器”按鈕，打開子網掩碼設置窗口；然后將上面查找得到的IP地址，直接填寫在“主機IP”文本框中，再將“掩碼位”設置成和當前查找得到的掩碼地址相同。隨后Wildcard工具就能在子網標識處，告訴你當前子網的網絡標識地址了。例如，要是你輸入的IP地址為“210.73.140.7”，網絡掩碼地址為“255.255.255.192”，那么Wildcard工具將會自動計算出當前子網的網絡標識為“210.73.140.0”，如圖1-2-7所示。
圖1-2-7
6. 換一種方式訪問網絡
無論是訪問網絡中的服務器還是工作站，都需要通過IP地址才能實現訪問目的；若服務器的IP地址是210.73.140.6，就可以通過http://210.73.140.6或ftp://210.73.140.6形式來訪問該臺服務器了。
除了將32位二進制數的IP地址轉換成四組十進制數的IP地址，來訪問網絡服務器外，我們還可以利用Wildcard工具的IP地址轉換功能，將32位二進制數的IP地址直接轉換成一組十進制數的IP地址，來實現訪問網絡的目的。例如，要將“210.73.140.6”IP地址轉換成一組十進制數的IP地址時，只要按照如下步驟來操作就可以了。
首先雙擊Wildcard工具的安裝程序，打開該程序的主界面；然后單擊該界面中的“十進制IP計算器”按鈕，打開如圖1-2-8所示的設置界面；在該界面的“IP地址”文本框中直接輸入需要訪問的服務器IP地址，例如輸入210.73.140.6。
圖1-2-8
接著單擊“計算十進”按鈕，就能知道十進制數IP地址為“3528035334”，以后用戶也可以通過“http://3528035334”或“ftp://3528035334”形式來訪問“210.73.140.6”服務器了。當然，在“十進制IP計算器”設置窗口中，也可以將十進制IP地址快速轉換成普通的IP地址。
實訓練習
1. 填空題
（1）Internet上的計算機使用的是______________協議。
（2）______________就是提供IP地址和域名之間的轉換服務的服務器。
（3）202.258.6.3這個IP地址是不是正確______________（請回答“是”或“否”）
（4）我國現有的四大網絡有__________、__________、___________、__________。
（5）中國教育科研網的英文簡寫是_____________。
2. 選擇題
（1）正確的Internet地址是：（ ）
A. 32.230.100
B. 202.0.40.570
C. 192.112.36.25
D. 128.174.5.6.15
（2）以下說法正確的是：（ ）
A. 發件箱：暫存準備發出的郵件；已刪除郵件箱：存放已經發出的郵件。
B. 發件箱：暫存準備發出的郵件；已刪除郵件箱：存放準備刪除的郵件。
C. 發件箱：存放已發出的郵件；已刪除郵件箱：存放準備刪除的郵件。
D. 以上都不正確。
（3）B類IP地址默認的網絡掩碼是：（ ）
A. 255.0.0.0
B. 255.255.0.0
C. 255.255.255.0
D. 255.255.255.255
（4）C類IP地址的最高三個比特位，從高到低依次是（ ）
A. 010
B. 110
C. 100
D. 101
（5）對于主機域名for.zj.edu.cn來說，其中表示主機名。（ ）
A. zj
B. for
C. edu
D. cn
3. 簡答題
（1）對以下給出的IP地址進行判斷。
IP地址為：194.47.21.136，請說明該地址屬于哪類地址？該類地址的最大網絡的接入數是多少？每個子網最大主機數是多少？如果使用默認的網絡掩碼，該IP地址的網絡地址是什么？
（2）簡述TCP/IP協議各層的主要功能。
（3）試說明域名、IP地址和物理地址之間的對應關系。