IP编址无分类编址PPT

第2章IP编址 1 本章学习目标 理解IP地址的定义 掌握IP地址的分类方法与寻址规则理解掩码和子网掩码的概念 掌握子网划分的方法熟悉无分类编址CIDR的相关概念掌握ARP与RARP的操作过程 分组格式和封装格式 2 2 1IP地址的定义 每一个设备都需要有一个IP地址 它在Internet上是惟一的而且拥有统一的格式 3 IP地址是32位的二进制地址 例如 11000000 10101000 00101110 0100111111010010 01001001 10001100 00000010IP地址常采用点分十进制记法 dotteddecimalnotation 192 168 46 79210 73 140 2 4 2 2IP地址的分类 整个地址空间共分为五类 A类 B类 C类 D类和E类 5 IP地址的分类 6 A类 B类和C类IP地址可以分成网络ID和主机ID 并且满足一定的寻址原则 A类地址的格式 B类地址的格式 C类地址的格式 D类地址的格式 E类地址的格式 7 寻址规则 网络ID不能是数字127 网络ID的所有位不能全是 0 主机ID的所有位不能全是 0 主机ID的所有位不能全是 1 8 专用地址 每一类地址中都有一些地址作为专用地址在Internet上是不能使用这些未注册的专用地址的 但是许多机构通常在其内部网中使用这些专用地址 9 单播 多播和广播地址 单播地址 UnicastAddress 从单个源端把分组发送到单个目的端 源端和目的端是一对一的关系 多播地址 MulticastAddress 从单个源端把分组发送到一组目的端 源端和目的端是一对多的关系 广播地址 BroadcastAddress 从单个源端把分组发送到所有的目的端 源端和目的端是一对所有的关系 10 2 3掩码 与IP地址相对应 掩码是一个32位地址 当用掩码与IP地址进行逐位 逻辑与 AND 操作时 就可以得出该IP地址的网络ID 网络地址 11 各类地址的默认掩码 12 2 4子网 有些情况下 一个机构分配到的地址数远大于它需要的 例如A类和B类网络 这样造成了许多地址的浪费 为解决这个问题 可以把一些大网络进一步划分为一些更小的 更容易管理的网络 称为子网 13 子网掩码 类似于默认掩码 子网掩码也是一个32位地址 用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络ID 子网ID和主机ID 并说明该网络是本地网络还是远程网络 把默认掩码中最左边的某些连续的 0 变成 1 就可以得到子网掩码 14 子网划分 确定需要的子网数 把子网数用二进制表示 并列出子网ID确定子网掩码 确定各子网的地址 注意 一般不使用全 0 或者全 1 的子网ID 确定各子网的地址范围 注意 主机ID不能全 0 或者全 1 15 2 5超网 对于C类地址 其地址空间最多能容纳的主机数为254 这对于许多机构来说都是不够用的 一个解决的办法就是把几个C类地址块合并成为一个大型网络 即构成超网 supernetting 16 超网掩码 与子网掩码相反 超网掩码中 1 的个数比该类地址的默认掩码的 1 的个数少 把默认掩码中最右边某些连续的 1 变为 0 就可以得到超网掩码 17 2 6无分类编址CIDR 无分类编址消除了传统的A类 B类和C类地址的概念 使用不属于任何类的可变长度块 从而可以更加有效地分配IPv4的地址空间 18 CIDR记法 无分类编址方案采用斜线记法 或CIDR ClasslessInterDomainRouting 即无分类域间路由选择 记法 表示了两个含义 地址是无分类编址 而路由选择是使用域间路由选择 其一般格式如下图所示 斜线后面的n表示改地址块的每一个地址都有n个位是相同的 19 前缀 后缀 前缀是指地址范围的相同部分 与网络ID的概念相似 前缀的位数就是前缀长度 即CIDR记法中的n 后缀是指地址范围的不同部分 与主机ID的概念相似 后缀的位数就是后缀长度 即CIDR记法中的 32 n 后缀长度与子网掩码是一一对应的 20 2 7地址解析 Internet上两个主机或路由器实现通信时 物理地址和IP地址都是必需的 所以我们需要一种机制 可以将IP地址映射成为物理地址 或者将物理地址映射成为IP地址 这就是地址解析问题 AddressResolutionProblem 21 地址解析协议ARP 地址解析协议 AddressResolutionProtocol ARP 可以实现IP地址映射成为物理地址 ARP操作过程如下 22 ARP分组的格式 ARP分组包括 ARP请求分组和ARP应答分组 ARP分组的格式如图所示 23 ARP的封装 ARP分组直接封装在数据链路帧中 如下图所示 对于ARP请求分组 目的地址字段是全 1 的广播地址 0 xFFFFFFFFFFFF 类型字段表示此帧携带的数据的类型 对于ARP分组 该字段的值为0 x0806 24 代理ARP 代理地址解析协议 代理ARP 通常在路由器上使用 可以用来产生子网效应 在路由器上运行代理ARP 可以将一个子网地址映射成为多个物理地址 25 反向地址解析协议RARP 反向地址解析协议 ReverseAddressResolutionProtocol RARP 可以实现物理地址映射成为IP地址 是无盘主机用来请求服务器提供其IP地址的协议 RARP操作过程如下 26 RARP分组的格式 RARP分组的格式与ARP分组的格式相同 各个字段的定义都与ARP一样 只是操作 Operation 字段的值不同 27 RARP分组的封装 RARP分组的封装格式与ARP的情况类似 只是类型字段的值不同 对于RARP分组 该字段的值是0 x8035 28 小结 IP地址是32位的二进制地址 常采用点分十进制记法在分类编址中 整个地址空间共分为五类 A类 B类 C类 D类和E类 其中 A类 B类和C类IP地址可以分成网络ID和主机ID 并且满足一定的寻址原则子网掩码运算是从IP地址中提取出子网地址的过程 而构成超网则将几个小网络合并成为一个大网络的过程在无分类编址中 分配有许多可变长度的地址块 采用CIDR记法 其后缀长度与子网掩码是一一对应的Internet上的两个主机或路由器实现通信时 物理地址和IP地址都是必需的 我们需要一种机制 可以将IP地址映射成为物理地址 或者将物理地址映射成为IP地址 这就是地址解析问题 地址解析可以使用静态映