IP地址

第六章（2）IP地址IP地址Internet上主机的唯一标识固定长度：四个字节网络部分和主机部分组合Internet的地址问题符号地址：便于人识别逻辑数字地址：便于计算机识别物理地址：链路数据寻址IP编址思想1编址网络号+主机号寻址源网络和中间网络只处理地址的网络号部分目的网络处理主机号部分网络组织结构一个网号对应一个“子网”子网内可能有成群的主机网号＝1网号＝2网号＝3网号＝4网号＝5Net＝1.0Net＝3.0Net＝2.0Net＝4.0Net＝5.0From:Net-1,Host-xTo:Net-5,Host-y用整数(32bit)作为机器的通用标识符整数IP地址，便于计算机处理地址个数大于40亿个结合互联网络的实际情况多个网络通过网关互连起来大型网络少而站点数多小型网络多而站点数少中型网络两者居中32bit可用【网络号，主机号】两部分等效表示网络号占nbit，主机号占32-nbit与网络情况正好匹配大型网络：网络号占用bit数少，主机号占有bit数多小型网络：网络号占用bit数多，主机号占用bit数少IP编址思想2物理网络用网络号来关联站点用主机号来关联Where、whoWhere：在某个网络中Who：网络中的一个站点IP编址思想3对地址空间的划分和地址分类A类：占1/2，用24bit作主机号，7bit网络号B类：占1/4，用16bit作主机号，14bit网络号C类：占1/8，用8bit作主机号，21bit网络号D类：占1/16，作组播地址E类：占1/16，保留未用每个【网络号，主机号】都是全局唯一的A类B类C类D类E类IP编址思想4任何一个站点，属于其中的某个网络中站点在某个网络中用主机号唯一确定[网络号，主机号]唯一标识了一台主机一台主机是否唯一的用[网络号，主机号]标识？网号＝1网号＝2网号＝3网号＝4网号＝5Net＝1.0Net＝3.0Net＝2.0Net＝4.0Net＝5.0123HostAddr＝2.1，2.2，2.3IP编址示意图点分十进制助记法：不用一个32bit大整数，而是分为4个8bit，用十进制表示，中间加点隔开:B0.B1.B2.B30网络号主机号1网络号主机号01网络号主机号101组播地址1101保留111Bit位A类B类C类D类E类B0B1B2B3B0·B1·B2·B3分类IP地址格式A类地址适应于大型网络共有27＝127个A类地址每个A类网有224（约1700万）个主机地址地址范围0.0.0.0～126.255.255.25500000000xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx00000001xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx01111110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx0.0.0.0~0.255.255.2551.0.0.0~1.255.255.255126.0.0.0~126.255.255.2550.0.X.X、127.X.X.X作其它用途A类地址B类地址适应于大型网络共有214＝16384个B类地址每个B类网络有216＝65536个主机地址地址范围128.0.0.0~191.255.255.255000000000000000xxxxxxxxxxxxxxxx1000000000000001xxxxxxxxxxxxxxxx1011111111111111xxxxxxxxxxxxxxxx1128.0.0.0~128.0.255.255128.1.0.0~128.1.255.255191.255.0.0~191.255.255.255B类地址C类地址适应于小型网络共有221（约209万）个C类地址每个C类网络有256个主机地址这样的网络最多地址范围192.0.0.0~223.255.255.2550000000000000000000000xxxxxxxx1192.0.0.0~192.0.0.255192.0.1.0~192.0.1.255223.255.255.0~223.255.255.25510000000000000000000001xxxxxxxx110111111111111111111111xxxxxxxx11C类地址D类地址用于Multicast共有228（26843万）个不同的Group地址D类地址不再分类使用地址范围224.0.0.0~239.255.255.2551111111110000000000000000000000000000000XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1111111111111111111111111111224.0.0.0239.255.255.255D类地址互连网的结构若干子网经网关互连起来的网状结构子网的编址每个子网分配一个唯一的网络号该子网也可称为一个IP网络主机的编址所有要进行IP通信的站点，都应分配唯一主机号对网关的编址网关也是该网络的一个站点（需分配主机号）编址规则在任何场合都使用32bit进行寻址子网内、子网间都用32bit的IP地址基本寻址方法：若目的IP与发送站IP的网络号相同使用物理网直接送达目的站否则把报文递交给一个网关（进行中继）寻址规则要求的编址方法网络号相同的IP站点，都应安排在同一个物理网中那么，网络号不同的IP站点，能否安排在一个物理网中呢？基本寻址规则用一个C类地址200.6.8.x为以太网编址共有256个IP地址物理网：以太网中一个广播域可看成是一个物理网与以太网的结构无关（VLAN除外）地址分配：每个站点分配一个IP地址（网关也是该网络的站点）总线、HUB、网桥、交换机不需要分配IP地址网关：分配200.6.8.1200.6.8.x200.6.8.2200.6.8.11200.6.8.3EthernetSwitch200.6.8.12200.6.8.15200.6.8.13EthernetSwitchR200.6.8.1例:编址所有目的IP地址为200.6.8.x形式的报文，都通过以太网直接送这样的站点都应该在以太网上所有目的IP地址与200.6.8.x不同的报文，都交给200.6.8.1处理这样的站点肯定不在该以太网中需要把网关地址200.6.8.1明确地告诉每一个站点例:寻址私有网络地址10.0.0.0~10.255.255.255172.16.0.0~172.31.255.255192.168.0.0~192.168.255.255全0全0hostidnetid全0netid全1全1127任意本主机本网络主机代表某个网络netid网内广播回环本地网广播特殊IP0.0.0.0本机地址255.255.255.255受限广播地址本地网上广播【0,主机号】指明本网上的某主机无盘站启动：广播（源＝0.0.0.0,目的＝255.255.255.255，内容＝我的IP地址是多少？)特殊IP地址1【网络号，0】标识一个网络（称：网络地址）11.0.0.0＝11号的A类网,200.6.8.0＝200.6.8号C类网【网络号，全1】子网广播地址既可用于本子网上的广播也可用于向远地的子网发送广播每个网络，固定占用了两个地址一个主机号全0，一个是主机号全1子网广播11.0.0.0200.6.8.0特殊IP地址2环回地址每个IP站点都配置了一个虚拟的抽象网络接口：环回接口,地址为127.x.x.x作用：任何送到127.x.x.x的报文，都直接返回用途：站点内用TCP/IP来实现进程间的通信协议栈的测试实验：ping127.1.1.1和127.200.0.3，结果如何？IP层环回接口特殊IP地址3主机从一个网络移动到另一个网络时，必须改变IP地址（因地址中包含了网络号）目前移动IP的主要障碍发送到多地址主机的分组传输路径，依赖于使用的目的IP地址（指定目的接口而不是目的主机）。I2到I3肯定要经过路由器（尽管从I5直接可达）为何从I4去而不从I5去？网络1网络2RI1I4I2I5I3ABI3IP地址的缺陷知识点回顾IP通信规则:目的IP与发送IP网络号相同?目的IP与发送IP网络号不同?特殊IP:IP地址全0指什么?具体应用?网络号全0,主机号指定网络号指定,主机号全0网络号指定,主机号全1127.X.X.X私有网络:A类:B类:C类:如果本机TCP/IP协议安装无问题，请问执行下列命令后结果如何？1）Ping127.0.0.12）Ping127.0.0.03）Ping127.255.255.2554）Ping127.23.23.23物理网直接送达目的站由网关转发（中继）表示本主机，典型应用：无盘工作站表示本网络主机表示某个网络表示指定网络内广播用于回环测试，测试TCP/IP协议1个10.0.0.016个172.16.0.0—172.31.0.0256个192.168.0.0—192.168.255.0通不通不通通IP地址分A、B、C，带来组网的不便如：超过254台主机的网络或者采用B类地址，地址浪费或者采用两个C类地址，但必须增加一个网关一个B类网，要划分成若干小网全部更换成另外的C类地址A、B类网很难用一个物理网支撑数目多的站点A、B类网没有现实意义无类IP地址思想IP地址由IETF权威机构分配已分配地址：A类、B类地址已分完只剩下少量C类地址地址使用情况一方面：地址浪费极大（A、B类）另一方面：地址极度匮乏（C类）改善方法有类地址无类地址地址复用：内部地址＋NAT等IP地址分配情况既可灵活编址，又不影响原有体制无类地址CIDR（ClasslessInter-DomainRoute）保持【网络号，主机号】格式保证总bit数为32条件下，改变网络号和主机号占用的bit数，达到增大或减小IP网络规模、又不浪费IP地址的目的如：100个站点的网络，可只用半个C另外半个C可组建另外的一个网无类地址思想2006800000000011111111000000011111111R0~127128~2550127128255半个C的网给一个32bit整数，称为掩码，用于确定IP地址中的网络号和主机号，仍用点分十进制表示该掩码要让该网络中的所有站点都知道确定网络地址方法网络地址＝IP&mask(按bit相与）如上述半C的网200.6.8.0～127&255.255.255.128=200.6.8.0200.6.8.128~255&255.255.255.128=200.6.8.128得到两个不同的网络地址表示两个IP网络IPmaskMask＝255.255.255.128即用前25bit来表示网络号7bit表示主机号，只能有128个IP地址一个C自然分成了两半，网络地址也不同了网关也应知道该mask，所以它能区分这两个网络，为他们的通信进行中继网络地址＝200.6.8.0mask＝255.255.255.128网络地址＝200.6.8.128mask＝255.255.255.128R11111111111111111111111110000000Mask＝255.255.255.1280~127128~255255255255128半个C网的mask表示点分十进制表示11111111111111111111111100000000255.255.255.011111111111111111111111110000000255.255.255.12811111111111111111111111000000000255.255.254.0掩码长度表示：通常掩码前部为1,后部为0,可直接用1的个数来表示：/掩码长度上例分别表示为：/24,/25,/23上页的图可表示成：200.6.8.0/25200.6.