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1、第三章IP地址规划设计技术一IP地址的概念与划分地址新技术的研究第一阶段:IP地址是由网络号与主机号组成,长度32位,用点分十进制方法表示,这样就构成了标准分类的IP地址。第二阶段:在标准分类的IP地址的基础上,增加子网号的三级地址结构。第三阶段:无类域间路由,超网技术。CIDR第四阶段:网络地址转换技术NAT二标准分类的IP地址1A类地址A类地址的网络号的第一位是0,其余7位可以分配。A类地址有2^7=128个网络,范围是:0.0.0.0~127.255.255.255;其中,0.0.0.0~0.255.255.255,12
2、7.0.0.0~127.255.255.255作为特殊地址10.0.0.0~10.255.255.255作为专用地址。因此,有125个网络可以分配。每个网络可以分配给2^24个主机号,但主机号全0和全1的两个地址保留用特殊目的。故每个网络可以有2^24–2=个主机。2B类地址B类地址的网络号长14位,第一字节前2位是10,网络号总数为2^14=16384。B类地址的主机号长16位,因此每个B类网络可以有2^16=65536个主机号。但全0和全1用作特殊目的。所以可分配的只有65534个主机。3C类地址C类地址的网络号长21位,
3、第一字节的前3位是110。网络号总数为2^21=。主机号长度为8位,可以有2^8=256个。但但全0和全1用作特殊目的。4特殊地址特殊IP地址包括:直接广播地址,受限广播地址,“这个网络上的特定主机”地址,回送地址。(1直接广播地址在A、B、C类IP地址中,如果主机号是全1,那么这个地址为直接广播地址,它是用来使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机。(主机号全1(2受限广播地址32位全为1的IP地址为受限广播地址,用来将一个分组以广播方式发送给本地网络中的所有主机。路由器会阻挡该分组通过。(全为1(3“这个网络
4、上的特定主机”地址当一个主机或一个路由器向本地网络的某个特定的主机发送一个分组,那么它需要使用“这个网络上的特定主机”地址。“这个网络上的特定主机”的网络号为全0,主机号为确定的值。这样的分组会被限定在本地网络内部,由主机号对应的主机接收。(网络号全0(4回送地址A类地址中的127.0.0.0是回送地址,它是一个保留地址。回送地址是用于网络软件测试和本地进程间通信。TCP/IP协议规定,含网络号为127的分组不能出现在任何网络上;主机和路由器不能为该地址广播任何寻址信息。Ping程序可以发送一个将回送地址作为目的地址的分组。以
5、测试IP软件能否接收或发送一个分组。一个客户进程可以使用回送地址作为目的地址的分组给本地的另一个进程,用来测试本地进程之间的通信状况。三划分子网的三级地址结构1子网的概念标准分类的IP地址存在两个问题:①IP地址的有效利用率问题②路由器的工作效率问题提出子网概念的基本思想是:允许将网络划分成多个部分供内部使用,但是对于外部仍然像一个网络一样。2划分子网的地址结构IP地址是层次型结构的,长度32位。标准的A、B、C类IP地址是包括网络号与主机号的两级层次结构。划分子网技术的要点是:①三级层次的IP地址:网络号、子网号、主机号;②
6、同一个子网中所有的主机必须使用相同的子网号;③子网的概念可以应用于A、B、C类中的任意一类IP地址中;④子网之间的距离必须很近。(从路由器的工作效率考虑3子网掩码的概念如何从一个IP地址中抽取出子网号。因此,人们提出了子网掩码概念。子网掩码=(网络号+子网号部分全1,主机号全0;如果路由器在处理划分子网之后的三层结构IP地址时,需要给它IP地址和子网掩码。子网号是在原主机号中借号的,原网络号不变。IP协议允许使用变成子网的划分。四无类域间路由CIDR技术1无类域间路由的概念①CIDR使用“网络前缀”代替“网络号+子网号”,形成
7、新的无分类的二级地址结构,即IP地址表示为:网络前缀+主机号。②CIDR不在使用子网的概念。③CIDR使用斜线记法,即用CIDR给出的IP地址200.16.23.0/20,表示32位地址中,前20位是网络前缀,后12位是主机号。④CIDR将网络前缀相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”。⑤CIDR的广播地址采用原来的方法,将主机号置为全1,就是特定网络的广播地址。2无类域间路由的特点地址聚合和路由聚合。3现在希望获得一个Internet地址的组织都将被分配一个CIDR块,而不是按之前的传统的地址分配方法。所以在组建网址
8、并购置路由器设备时,要考虑路由器是否支持无类域间路由技术。4无类域间路由CIDR技术通常用于将多个C类IP地址归并到单一的网络中,并且在路由表中使用一项来表示这些C类地址。五专用IP地址与内部网络地址规划方法1全局地址和专用地址使用IP地址的网络有2种情况:①将网络直接连接到
