IP地址与域名系统

1、计算机网络技术及应用计算机网络技术及应用 5.2 IP地址与域名系统地址与域名系统 计计 算算 机机 网网 络络 计计 算算 机机 网网 络络 计计 算算 机机 网网 络络 计计 算算 机机 网网 络络 计计 算算 机机 网网 络络 IP地址的分类：地址的分类： IP地址根据网络地址根据网络 ID的不同分为的不同分为5种类型种类型: A/B/C/D/E。 其中其中A.B.C3类由各国互联网信息类由各国互联网信息 中心在全球范围内统一分配，中心在全球范围内统一分配，D.E两两 类为特殊地址。类为特殊地址。 计计 算算 机机 网网 络络 计计 算算 机机 网网 络络 IP地址的分类： C类： 凡是

2、以110开始的IP地址都属于C类网 络。C类地址用前3个字节表示网络类 型和网络标识号，后1个字节表示主 机标识号。其中第1个字节的3个最高 位设为110，其余5位和后面2个字节标 识网络地址，最多可提供200万 （221-2)个网络标识号，每个网络最 多可提供254（28-2）个主机地址。 类地址适用于小型网络，如公司、 院校等。 计计 算算 机机 网网 络络 I P 地地 址址 类类 型型 类类 起起 始始 结结 束束 主机数主机数 A Aw.0.0.1 w.255.255.254 16777214 B Bw.x.0.1 w. x.255.254 65534 C Cw.x.y.1 w. x

3、. y.254 254 I D） 和 主 机 地 址 （ 主 机 I D） 呢？ 这 里 就 要 引 出 掩 码 这 个 概 念。 网 络 设 备 通 过 使 用 掩 码 来 确 定 I P 地 址 的 组 成， 具 体 说 通通 过过 掩掩 码码 可可 以以 确确 定定 哪哪 一一 部部 分分 属属 于于 网网 络，络， 哪哪 一一 部部 分分 属属 于于 子子 网，网， 哪哪 一一 部部 分分 属属 于于 主主 机机, , 以以 便便 于于 I P 地地 址址 的的 寻寻 址址 操操 作作。 2021-7-1113 2021-7-1114 子子 网网 编编 址址 和和 屏屏 蔽蔽 码码 高

4、高 4 类类 屏蔽码屏蔽码 A A 255240 0 0 B B 255255240 0 C C 255255255240 下一代互联网协议IPv6 目前，全球因特网所采用的协议族是TCPIP协议族。IP是TCPIP协议族中网络 层的协议，是TCPIP协议族的核心协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4)，发 展至今已经使用了30多年。随着全球IP网络规模的不断扩大和用户数的迅速增长，IP 网络将因地址空间的耗尽而无法继续发展，下一代的互联网协议IPv6应运而生。 与现有的互联网协议IPv4相比，新一代的互联网协议IPv6以其在IP地址量、安全 性、移动性以及服务质量等方面的巨大优势，为

5、人们未来的信息生活描绘出一幅美好 蓝图。 IPv6最终取代IPv4是大势所趋，几乎无限的地址容量是IPv6发展最直接的理由。 IPv6的128位地址格式可以支持的IP地址数量为10亿的平方，形象地说，“它足以为地 球上的每粒沙子都分配一个IP地址”，这将从根本上解决目前IP地址不足的问题，为 运营商提供下一代互联网各种“杀手级应用”创造出了前提条件。 同时，安全问题也是现有的互联网协议IPv4无法回避的固有缺陷。由于互联网最 初设计是为了军事和科研用途，并不对外开放，因此在网络安全问题方面缺乏周全的 考虑。随着互联网在社会生活各个领域的广泛运用，黑客、病毒的泛滥，安全问题越 来越成为人们关注的

6、焦点。在安全性方面，IPv6同IP安全性机制和服务一致，除了必 须提供网络层安全这一强制性机制外，还提供认证报头和封装的安全负载报头两种服 务。与现有的互联网协议IPv4相比较，能够为人们的信息生活提供更加安全的保障。 值得一提的是，在移动通信的发展领域，3G与互联网的融合被认为是今后的发展 趋势之一。要实现移动终端的随时随地上网，就必须为每一个移动终端配备一个全球 IP地址，而这样的需求是现有的IPv4远远无法满足的。IPv6与移动通信的结合将开拓 一个全新的领域移动互联网，无线将成为IPv6的第一个“杀手级应用”。 尽管人们都意识到IPv6代表着互联网发展的正确方向，取代IPv4是不可逆转

7、的潮 流，然而，其发展的进程也不是一帆风顺的。它将是一个回报周期长、投资巨大的项 目。包括运营商、设备制造商在内的产业链各个环节都不能忽视这一机遇带来的巨大 商机。我们所需要做的是加快IPv6网络建设，不断完善其不足，发掘其新的应用，以 逐步替代目前的IPv4网络。 I P 地地 址址 和和 物物 理理 地地 物 理 地 址。 以以 太太 网网 接接 口口 卡卡 只只 基基 于于 4 8 位位 物物 理理 地地 址址 发发 帧帧 和和 收收 帧帧。 n在 一 个 以 太 网 上， 主 机 把 帧 传 递 给 路 由 器， 或 者 路 由 器 把 帧 传 递 给 主 机， 都 必 须 有 目 标

8、 的 物 理 地 址。 n从 目 标 的 I P 地 址 如 何 知 道 它 的 物 理 地 址？ 通 过 地 址 解 析 协 议 A R P ( A d d r e s s R e s o l u t i o n P r o t o c o l) 动 态 转 换。 转转 换换 必必 须须 动动 态，态， 为为 什什 么？么？ I P 地地 址址 和和 物物 理理 我是166.111.1.8 物理地址02608C. 谁是166.111.1.6? A B ARP 缓存表 026081668 090001666 A B 谢谢! 是我! 是我! 166.111.1.6 物理地址09000. ARP

9、缓存表 090001666 026081668 I P 地地 址址 和和 物物 理理 地地 转 换 成 B 的 物 理 地 址 时： nA 在在 本本 网网 广广 播播 A R P 请请 求求 报报 文文， 内内 含含 B 的的 I P 地地 址址； nB 收 到 此 报 文 后 发发 回回 一一 个个 A R P 响响 应应 报报 文文， 内内 含含 自自 己己 的的 物物 理理 地地 址址。 nA 收 到 应 答 后 便 知 道 B 的 物 理 地 址。 然 后 B 的 I P 地 址 和 物 理 地 址 映 射 项 保 存 在 A 的 快 速 缓 存 表。 n在 广 播 A R P 请

10、求 前 先 查 A R P 快 速 缓 存 表， 若 已 查 到 I P - 物 理 地 址 映 射 项， 就 不 再 广 播。 计计 算算 机机 网网 络络 域名系统域名系统 域名系统的概念：域名系统的概念： Domain Name 是因特 网上的一台服务器或 一个网络系统的名字。 域名系域名系 统的组统的组 成：成：1、由 若干个英文 和数字组成 2、由.分隔 成几部分 Internet的域名结构的域名结构 TCP/IP采用分层次结构方法命名域名。这种命名方法的优点是将结构加 入到名字的命名中间。将名字分成若干层次，每个层次只管理自己的内 容。此外，每一层又分成若干层次，这样一层一层分开，

11、是整个域名空 间成为一个倒立的分层树形结构。 域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用点“.”隔开，即三级 域名 . 二级域名 . 顶级域名。各分量分别代表不同级别的域名。每一级域 名都有英文字母和数字组成（不超过63个字符，且不区分大小写），级 别最低的域名写在最左边，级别最高的顶级域名则写在最右边。域名只 是逻辑概念，并不反映主机所在的物理地点。如图5-3所示是Internet域名 空间的结构，它是倒过来的树，树根在最上面而没有名称。树根下面一 级的结点就是最高一级的顶级域结点，在顶级域结点的下面是二级域结 点，最下面的叶子结点是主机名称 计计 算算 机机 网网 络络 域名系统的结构域名系统的结构 四级域名四级域名 三级域名三级域名 二级域名二级域名 顶级域名顶级域名 计计 算算 机机 网网 络络 域名系统域名系统 根据国际Internet国际特别委员会LAHC的最 新报告，将顶级域定义为两类：机构域和地 理域。以com、edu等结尾的域名为机构性域 名，大多数的域名都为美国、北美或与美国 有关的机构。在地理性域名中，则根据地理 位置来命名主机所