22IP地址及其管理.ppt

2.2IP地址及其管理,信息组,1、学习任务（1）理解IP地址的概念、格式及分类。（2）了解IP地址的管理办法和重要管理机构。（3）了解IP地址的作用及IP协议的发展。2、学习重点IP地址的格式和分类,案例1,1969年12月，由美国国防高级研究规划署资助的ARPANET在美国4所大学和研究所正式建成，该网络最初只连接了4台不同的计算机系统，并逐步向全美国范围发展。1990年，由美国国家科学基金委员会组建的国家科学基金网（NSFNET）取代ARPANET成为因特网主干网，联入因特网的主机达20万台。1992年，有美国高级网络服务公司组建的高级网络服务网（ANSNET）取代国家科学基金网成为因特网主干网，联入因特网的主机达100万台。1995年4月，高级网络服务网转给美国在线公司运营。这一年被成为因特网年，联入因特网的主机达1000万台，如图所示,思考：接入因特网的用户数量的不断增加，因特网上是如何管理这些接入用户，并为他们提供服务的呢？,采用TCP/IP协议接入因特网，为了使网络上的每一台主机都能够和其他主机通信，需要有一个全球都能够接受的方法来标示网络上的计算机。,为此，因特网上的每台主机都分配了一个唯一的地址，即IP地址。,1、IP地址定义：,因特网上的每台主机都分配了一个唯一的地址，称为互联网地址（internetaddress)或IP地址（IPaddress)。,请看teacher机IP地址,2、IP地址的格式：,IP地址是由32位的二进制数值组成，人们为了方便好记，通常使用“点分十进制”表示，什么是“点分十进制”，32个二进制位分为几个字节？,4个，即每8个位用一个十进制数字表示,点分十进制就是把每个字节二进制数值转换成十进制数，然后有点号将他们隔开。,如11000000.10101000.00000001.00000110即192.168.1.6,每个字节的取值范围在十进制数的0255之间（二进制数0000000011111111）,思考：二进制数和十进制数如何进行换算呢？,以IP地址202.112.81.34为例,下面以十进制202换算成二进制数为例：,202,2,1,2,2,50,0,101,25,2,0,12,1,2,6,0,2,3,0,2,1,1,2,0,1,除到为0为止！,取右边的余数，顺序是由下而上排列写。,即11001010,81换算成二进制为1010001不足8位，缺几位便在前面加几位0！01010001,余数,除2取余法,相同的道理，请大家把十进制数112和34换算成二进制数。,练习：,1110000和100010,思考：二进制数如何换算成十进制数呢？,以二进制数11001010为例：,运算公式：127126+025+024+123+022+121+020,结果为202,（127126+025+024+123+022+121+020）2=（202）10,亦即：,01110000和00100010,3、IP地址的分类：,、因特网IP地址是一个32位的二进制数，IP地址的设计者们把他分成两部分，一部分表示网络号（用于识别主机所在的网络），另一部分表示主机号（用于识别该网络中的主机）。,注：、当分配给表示主机号的二进制位越多，则能标示的主机数越多，相应的能标示的网络数就越少，反之亦然。于是规模大、主机数量多的网络希望主机号部分较长的IP地址；规模小、主机数量不多的网络使用主机号部分短的IP地址。、IP地址中的网络号和主机号需要由子网掩码来决定。子网掩码必须与IP地址一起使用，他的作用便是将一个IP地址划分成网络地址和主机地址。通过子网掩码，可表明一台主机所在的网络与其他网络的关系。,、IP地址共分五类：A类、B类、C类、D类和E类。,8,16,24,32,A,B,C,D,E,A类地址前8位二进制位为网络号，其余位为主机号，适于大型网络，网络数少，主机数很多的情况。B类地址前16位二进制位为网络号，后16位二进制位为主机号，适于中型网络，网络数目中等，主机数目中等。C类地址前24位二进制位为网络号，后8位二进制位为主机号，适于小型网络，网络数量较多，网络中的主机数目较少，如小型企业。D类地址是组播地址。E类地址是保留地址，准备留作今后使用。,注：一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”。一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。E类IP地址以“llll0”开始，为将来使用保留。,、我们再来看看各类IP地址对应的第一字节表示的十进制数的范围。,注：A类中的0和127没算在内，网络号和主机号全是1和0的去掉。各类中均有保留为私用的地址。,思考：如何判断一个IP地址是几类IP呢？,例1、主机IP地址为：126.0.254.254的机器中，代表网络标识的数字是？A126B0C254D251,要判断一个IP地址是几类IP，就要看该IP地址的第一字节，确定该字节数落在那类IP地址段中。,答案：A,例2、主机IP地址为：192.168.1.18的机器中，代表网络标识的数字是？代表主机标示的数字是？,答案：网络标示为192.168.1。主机标示为18。,、常用的子网掩码是“255.255.255.0”和“255.255.0.0”。,子网掩码是“255.255.255.0”的网络：最后面的一个数字可以在0255范围内任意变化，实际可用的IP地址数量是256-2，即254个。因为主机号不能全是“0”和“1”。当然网络标示是255.255.255。,子网掩码是“255.255.0.0”的网络：后面两个数字可以在0255范围内任意变化，实际可用的IP地址数量是2562-2，即65534个。当然网络标示是255.255。,4、IP地址的管理：,IANA/ICANN(TheInternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)是负责全球互联网上的IP地址进行编号分配的机构。ICANN将部分IP地址分配给地区级的互联网注册机构（RegionalInternetRegistry,简称RIR）RIR负责该地区的IP地址分配，登记注册。通常RIR会将地址进一步分配给区内大的本地级互联网注册机构或因特网服务供应商（LIR/ISP），然后由他们做更进一步的分配。RIR共有三个，分别为ARIN、RIPE、APNIC。ARIN主要负责北美地区的IP地址/的分配管理。RIPE主要负责欧洲地区的IP地址的分配管理。APNIC主要负责亚太地区的IP地址的分配管理。,IP地址管理机构,地区级互联网IP注册机构分布,截止到2005年7月，全球IPv4地址分配数量前十名分别为美国（1,309,342,976）、日本（138,675,456）、英国（71,312,216）、中国（68,300,032）、加拿大（65,196,032）、德国（48,973,616）、法国（41,784,960）、韩国（37,421,312）、澳大利亚（26,365,440）和荷兰（16,425,632）。,IP地址各国申请分配情况对比,下图中的百分比为某国家得到的地址量占已分配地址量的百分比,注：.如果要连接到全球因特网主干网络，必须要由IANA来分配IP地址。对于一个独立的公司或单位，则是通过ISP来实现IP地址分配。对于一个内部网络，网络管理员就可以负责分配唯一的网络地址。.由于IP地址具有对网络编号的标示功能，所以如果一台主机从一个网络移到另一个网络时，就要改变它的IP地址。动态主机地址分配协议（DHCP）的发明，解决了这个问题，即由网络中的一台服务器来负责动态分配地址。用户的计算机只要接入网络，就向该服务器申请IP地址，用户无须设置IP地址，由DHCP服务器动态分配，当用户关闭网络时该IP地址被收回。,5、IP协议的发展：,、IP协议的第四版（IPv4）为整个因特网提供了基本的通信机制，从1970年底被采纳后，几乎保持不变。版本4的长久性说明了协议设计是灵活和强有力的。但由于计算机和通信技术的发展，新应用的需求，对网络的服务质量和安全问题提出了更高的要求。因特网工程任务组（IETF）开发了新版本IP协议，称为IPv6。,、IPv6不但保持了IPv4的许多优点，而且与IPv4相比有如下特点：.更大的地址空间。地址位数由32位增加到128位。.增强的选项。提供了IPv4所不具备的新选项，可提供新的设施。.支持资源分配。IPv6提供了一种机制，允许对网络资源的预分配，它以此取代了IPv4的服