全国计算机级考试四级网络工程师课件3.ppt

第3章 IP地址及其规划 本章要点: 3.1 IP地址的概念 3.2 IP地址划分技术研究与发展 3.3 IP地址规划 3.1 IP地址的概念 3.1.1 IPv4地址概念 IP地址只是32位二进制数字。在二进制中，数码只有0和1。一个32位数码有32个0和1。 为了方便，一般把IP地址分为4个8位字段，或者称做8位字节。 3.1.2 IP地址的标准分类 基本的IP地址是分成8位一个单元的32位二进制数。一般用点分十进制表示。IP地址中的每一个8位位段用0~255之间的一个十进制数表示。这些数之间用点（.）隔开，格式为x.x.x.x。 IP地址分成五类，分别为：A 类地址、B 类地址、C 类地址与特殊地址。每一个IP地址包括两部分：网络地址和主机地址，上面五类地址对所支持的网络数和主机数有不同的组合。 （1）A 类地址 一个A 类IP地址仅使用第一个8位位段表示网络地址。剩下的3个8位位组表示主机地址。 （2）B类地址 一个B类IP地址使用两个8位位段表示网络号，另外两个8位位段表示主机号。 （3）C 类地址 而C类地址使用三个8位位段表示网络地址，仅用一个8位位段表示主机号。 图3-1 IP地址的标准分类 受限广播地址 受限的广播地址是255.255.255.255。在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中。 “这个网络上的特定主机”地址 具有全0 网络号的IP地址代表了这个网络上的特定主机 当某个主机想同一网络上的其他主机发送报文的时候就会用到它。它的格式为：网络号为0，主号为确定的数值。 回送地址 127.x.x.x是本机回送地址，即主机IP堆栈内部的IP地址，用于网络软件测试以及本地机进程间通信，无论什么程序使用回送地址发送数据，协议软件立即返回之，从进行任何网络传输。 3.2 IP地址划分技术研究与发展 （3）第三阶段 1993年提出其出了CIDR（Classless Inter Domain Routing，无类域间路由）技术。CIDR有效地提供了一种更为灵活的在路由器中指定网络地址的方法。使用CIDR时，每个IP地址都有网络前缀，它标识了网络的总数或单独一个网络。 （4）第四阶段 1996年提出了NAT（Network Address Translation，网络地址转换）技术，允许一个整体机构以一个公用IP地址形式出现在Internet上。即是一种把内部私有IP地址翻译成合法网络IP地址的技术。 3.2.1 划分子网的三级地址结构 地址有效利用率的问题 ： （1）A类地址的主机号长度为24位，即可以分配给1600多万个结点，这即是对一个大型的网络来说，也不可能使用到这么多的结点，即使有这样的大型网络，网络中的路由表也太大了。 （2）B类地址的主机长度为16位，即一个网络中可以允许有6万多个结点，由经验得到，一般使用B类地址的网络中大多数的网络主机数都不超过50台。 （3）C类地址的主机号长度为8位，即一个网络中可以只能分配256个主机和路由器的地址，这个数量又远远不够。 1．子网的概念 在一个IP网络中划分子网使我们能将一个逻辑上单一的大型网络分成若干个较小的网络，即允许将网络划分成许多个部分供内部使用，但是对于外部网络仍像一个网络一样。 2．子网的划分 它将IPv4地址分为三部分：网络部分、子网部分和主机部分。 3．子网掩码的概念 它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。 图3-3 A类、B类和C类地址掩码 3.2.2 CIDR无间域内路由技术 1．CIDR提出的背景 随着Internet的迅速发展，标准地址分类法带来了两个问题，最大一个问题就是这些类别无法体现顾客的需求。A类地址实在过大，以至浪费了大部分空间。另一方面，C类网络对大多数组织来说实在太小，这意味着大多数组织会请求B类地址，但又没有足够的B类地址可以满足需求。 1993年，CIDR技术被提出，RFC1517、1518和1519对其进行了定义并且形成了Inernet的建议标准。。CIDR利用表示用来识别网络的比特数量的“网络前缀”，取代了A类、B类和C地址。 2．CIDR的概念 CIDR是一个在Internet上创建附加地址的方法，这些地址提供给服务提供商ISP，再由ISP分配给客户。 3．CIDR的工作原理 CIDR地址包括标准的32位IP地址和用正斜线“/”标记的前缀。 4．CIDR的技术特点 （1）它区别于一般的标准分类IP地址概念的“网络前缀”，代