网络搭建与管理第7章2.ppt

7 2IP地址和域名 7 2 1IP地址 网络互联的目标是提供一个无缝的通信系统 为达到这个目标 互联网协议必须屏蔽物理网络的具体细节 并提供一个大虚拟网的功能 虚拟互联网操作像任何网络一样操作 允许计算机发送和接收信息包 互联网和物理网的主要区别是互联网仅仅是设计者想象出来的抽象物 完全由软件产生 设计者不需要考虑物理硬件细节就可以自由选择地址 对数据进行发送 编址是互联网抽象的一个关键组成部分 为保证主机统一编址 运用协议软件定义一个与底层物理地址无关的编址方案 这个用于编址的协议就是TCP IP协议栈中的互联网协议 InternetProtocol IP IP标准规定每台主机分配一个32位二进制数作为该主机的互联网协议地址 InternetProtocoladdress 常简写为IP地址或互联网地址 IP地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers 进行分配 IP地址的层次结构 1 每个32位IP地址被分割成两部分 网络号 主机号 网络号在从属于该网络的每台计算机地址中作为前一部分出现 后一部分确定了该网络上的一台计算机 通常也称为主机号 即可以保证同一物理网络上每台计算机分配了唯一的地址 122 204 142 50 网络号 主机号 IP地址层次保证了两个重要性质 1 每台计算机分配一个唯一地址 即一个地址从不分配给多台计算机 2 虽然网络号分配必须全球一致 但主机号可本地分配 不需全球一致 说明 可以有相同的网络号 但是同一个网络上不能有相同的主机号 在不同的网络中 主机号又可以相同 IP地址的分类 设计人员选择了一个能满足大网和小网组合的折衷编址方案 这个方案将IP地址空间划分为三个大类 每类有不同长度的网络号和主机号 注意网络号与主机号的分隔以及分别所占的位数 五类IP地址 net id24位 host id24位 net id16位 net id8位 0 A类地址 host id16位 B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多 广 播地址 E类地址 保留为今后使用 1111 0 1 net id24位 host id24位 net id16位 net id8位 0 A类地址 host id16位 B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 1111 0 1 A类地址的网络号字段net id为1字节 net id24位 host id24位 net id16位 net id8位 0 A类地址 host id16位 B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 1111 0 1 B类地址的网络号字段net id为2字节 net id24位 host id24位 net id16位 net id8位 0 A类地址 host id16位 B类地址 C类地址 0 1 1 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 1111 0 1 C类地址的网络号字段net id为3字节 net id24bit host id24位 net id16位 net id8位 0 A类地址 host id16位 B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 1111 0 1 A类地址的主机号字段host id为3字节 net id24位 host id24位 net id16位 net id8位 0 A类地址 host id16位 B类地址 C类地址 0 1 1 D类地址 1110 多播地址 E类地址 保留为今后使用 1111 0 1 B类地址的主机号字段host id为2字节 基本结论 根据IP地址二进制代码的前四位 就可以判断它是属于哪一类IP地址 A B C D E 点分十进制表示法 在实际生活中的IP地址都是以点分十进制数表示的 122 204 142 50 英文状态下的原点 十进制数 虽然IP地址是32位二进制数 但用户很少以二进制方式输入或读其值 相反 当与用户交互时 软件使用一种更易于理解的表示法 称为点分十进制表示法 dotteddecimalnotation 其做法是将32位二进制数中的每8位为一组 用十进制表示 利用句点分割各个部分 二进制与十进制数十进制 十进制使用十个数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 记数 基数为10 逢十进一 我们日常生活中所使用的数据全部是十进制数据 二进制位的 与 运算 1AND1 1 1AND0 1 0AND0 0二进制 二进制以2为基数 只用0和1两个数字表示数 逢2进一 计算机内部所存的数据都是用二进制数来表示的 相互转换 1 二进制十进制 2 十进制二进制 除2取余法 2751237121802912402202110 结果为 1001011 课堂练习 找出你机子上的IP的地址 然后将每一位化成二进制数 并判断是属于哪类IP地址 点分十进制非常适合于IP地址 因为IP以8位位组为界 把地址分为前缀和后缀 在A类地址中 后三组对应于主机后缀 类似地 B类地址有两组主机后缀 C类地址有一个组主机后缀 地址类别对应的十进制范围 注意 通过上面的范围 我们就可以看IP地址第一位数据就可以判断IP地址的类别 至此 我们可以通过两种方法判断一个IP地址的种类了 公有地址 Publicaddress 由InterNIC InternetNetworkInformationCenter因特网信息中心 负责 这些IP地址分配给注册并向InterNIC提出申请的组织机构 通过它直接访问因特网 私有地址 Privateaddress 属于非注册地址 专门为组织机构内部使用 以下列出留用的内部私有地址A类10 0 0 0 10 255 255 255B类172 16 0 0 172 31 255 255C类192 168 0 0 192 168 255 255 划分子网和子网掩码 由于两级的IP地址存在灵活性差的问题 从1985年起IP地址中增加了一个 子网号字段 使两级的IP地址变成三级的IP地址 也就是IP地址由网络号 子网号和主机号三部分组成 为了准确的识别出所给的IP地址的网络号与主机号 引入了子网掩码 对于连接在一个子网上的所有主机和路由器 其子网掩码都是一样的 子网掩码是整个子网的一个重要属性 IP地址的各字段和子网掩码 子网号部分来自于原二级结构中的主机号 主机号给了几位给子网号 子网掩码跟IP地址一样长 32位 对于不划分子网的网络地址的子网掩码是网络号全为1 主机号全为0 对于划分了子网号的网络地址 将网络号和子网号全变为1 主机号变为0 网络地址 子网地址 IP地址与子网掩码的关系 子网掩码ANDIP地址 网络地址 145 13 3 10 145 13 3 11 145 13 3 101 145 13 7 34 145 13 7 35 145 13 7 56 145 13 21 23 145 13 21 9 145 13 21 8 所有到网络145 13 0 0的分组均到达此路由器 我的网络地址是145 13 0 0 R1 R3 R2 一个未划分子网的B类网络145 13 0 0 划分为三个子网后对外仍是一个网络 145 13 3 10 145 13 3 11 145 13 3 101 145 13 7 34 145 13 7 35 145 13 7 56 145 13 21 23 145 13 21 9 145 13 21 8 子网145 13 21 0 子网145 13 3 0 子网145 13 7 0 所有到达网络145 13 0 0的分组均到达此路由器 网络145 13 0 0 R1 R3 R2 IPV6作为目前Internet的地址协议 IPv4已不能很好地适应Internet的发展了 具体来说 它有如下的一些问题 空间不足成为Internet成长的最大障碍 IPV6将32位IP地址提高到128位 过短的报头长度使某些选项形同虚设网络攻击者使用户有一种不安全感IPv4的自身结构影响着传输速度 IPv6的优势 庞大的地址空间 简化的报头定长结构 更合理的分段方法 完善的服务种类 IPv6所引进的变化 更大的地址 灵活的头部格式 增强的选项 支持资源分配 对协议扩展的保障 7 2 2域名系统 DNS 虽然IP地址是TCP IP的基础 但每个用过因特网的人都知道用户并不必记住或输入IP地址 相类似的 计算机也被赋以符号名字 当需要指定一台计算机时 应用软件允许用户输入这个符号名字 把域名翻译成IP地址的软件称为域名系统 DomainNameSystem DNS 例如 域名 对应的ip地址之一72 14 203 99 因特网的名字空间 com net org edu gov mil coop biz info aero int cn uk hk js sh bj org net gov edu com ac pku fudan sjtu tsinghua 树根 cctv ibm hp mot 顶级域名 二级域名 三级域名 mail ep 四级域名 mail csnetl seu 常用顶级域名 中国在国际互联网络信息中心正式注册并运行的顶级域名是cn 中国Internet的二级域名分为 类别域名 和 行政域名 两类 类别域名有6个 分别为 ac 适用于科研机构 com 适用于工 商 金融机构 edu 适用于教育机构 gov 适用于政府部门 net 适用于互联网络 接入网络的信息中心和运行中心 org 适用于各种非盈利性的组织 行政区域名有34个 适用于我国的各省 自治区 直辖市 域名 对应的ip地址之一72 14 203 99Com是顶级域名 由于Internet的发源地是美国 所以美国的很多域名中省去了国家代码usGoogle是次级域名www是主机名注意DNS不区分域名中的大小写 域名到地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的 域名服务器程序在专设的结点上运行 运行该程序的机器称为域名服务器 现在共有三种不同类型的域名服务器 本地域名服务器 localnameserver 根域名服务器 rootnameserver 授权域名服务器 authoritativenameserver 授权