IP地址规划设计技术

/第三章IP地址规划设计技术一IP地址的概念和划分地址新技术的探讨第一阶段:IP地址是由网络号和主机号组成,长度32位,用点分十进制方法表示,这样就构成了标准分类的IP地址。其次阶段:在标准分类的IP地址的基础上,增加子网号的三级地址结构。第三阶段:无类域间路由,超网技术。CIDR第四阶段:网络地址转换技术NAT二标准分类的IP地址1A类地址A类地址的网络号的第一位是0,其余7位可以安排。A类地址有2^7=128个网络,范围是:0.0.0.0~127.255.255.255;其中,0.0.0.0~0.255.255.255,127.0.0.0~127.255.255.255作为特别地址10.0.0.0~10.255.255.255作为专用地址。因此,有125个网络可以安排。每个网络可以安排给2^24个主机号,但主机号全0和全1的两个地址保留用特别目的。故每个网络可以有2^24–2=16777214个主机。2B类地址B类地址的网络号长14位,第一字节前2位是10,网络号总数为2^14=16384。B类地址的主机号长16位,因此每个B类网络可以有2^16=65536个主机号。但全0和全1用作特别目的。所以可安排的只有65534个主机。3C类地址C类地址的网络号长21位,第一字节的前3位是110。网络号总数为2^21=2097152。主机号长度为8位,可以有2^8=256个。但但全0和全1用作特别目的。4特别地址特别IP地址包括:干脆广播地址,受限广播地址,“这个网络上的特定主机”地址,回送地址。(1干脆广播地址在A、B、C类IP地址中,假如主机号是全1,那么这个地址为干脆广播地址,它是用来使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络上的全部主机。(主机号全1(2受限广播地址32位全为1的IP地址为受限广播地址,用来将一个分组以广播方式发送给本地网络中的全部主机。路由器会阻挡该分组通过。(全为1(3“这个网络上的特定主机”地址当一个主机或一个路由器向本地网络的某个特定的主机发送一个分组,那么它须要运用“这个网络上的特定主机”地址。“这个网络上的特定主机”的网络号为全0,主机号为确定的值。这样的分组会被限定在本地网络内部,由主机号对应的主机接收。(网络号全0(4回送地址A类地址中的127.0.0.0是回送地址,它是一个保留地址。回送地址是用于网络软件测试和本地进程间通信。TCP/IP协议规定,含网络号为127的分组不能出现在任何网络上;主机和路由器不能为该地址广播任何寻址信息。Ping程序可以发送一个将回送地址作为目的地址的分组。以测试IP软件能否接收或发送一个分组。一个客户进程可以运用回送地址作为目的地址的分组给本地的另一个进程,用来测试本地进程之间的通信状况。三划分子网的三级地址结构1子网的概念标准分类的IP地址存在两个问题:①IP地址的有效利用率问题②路由器的工作效率问题提出子网概念的基本思想是:允许将网络划分成多个部分供内部运用,但是对于外部仍旧像一个网络一样。2划分子网的地址结构IP地址是层次型结构的,长度32位。标准的A、B、C类IP地址是包括网络号和主机号的两级层次结构。划分子网技术的要点是:①三级层次的IP地址:网络号、子网号、主机号;②同一个子网中全部的主机必需运用相同的子网号;③子网的概念可以应用于A、B、C类中的随意一类IP地址中;④子网之间的距离必需很近。(从路由器的工作效率考虑3子网掩码的概念如何从一个IP地址中抽取出子网号。因此,人们提出了子网掩码概念。子网掩码=(网络号+子网号部分全1,主机号全0;假如路由器在处理划分子网之后的三层结构IP地址时,须要给它IP地址和子网掩码。子网号是在原主机号中借号的,原网络号不变。IP协议允许运用变成子网的划分。四无类域间路由CIDR技术1无类域间路由的概念①CIDR运用“网络前缀”代替“网络号+子网号”,形成新的无分类的二级地址结构,即IP地址表示为:网络前缀+主机号。②CIDR不在运用子网的概念。③CIDR运用斜线记法,即用CIDR给出的IP地址200.16.23.0/20,表示32位地址中,前20位是网络前缀,后12位是主机号。④CIDR将网络前缀相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”。⑤CIDR的广播地址采纳原来的方法,将主机号置为全1,就是特定网络的广播地址。2无类域间路由的特点地址聚合和路由聚合。3现在希望获得一个Internet地址的组织都将被安排一个CIDR块,而不是按之前的传统的地址安排方法。所以在组建网址并购置路由器设备时,要考虑路由器是否支持无类域间路由技术。4无类域间路由CIDR技术通常用于将多个C类IP地址归并到单一的网络中,并且在路由表中运用一项来表示这些C类地址。五专用IP地址和内部网络地址规划方法1全局地址和专用地址运用IP地址的网络有2种状况:①将网络干脆连接到Internet;②内部网络,不干脆连接到Internet。2运用专用地址规划一个内部网络地址系统时,首选的方案是运用A类地址中的专用IP地址块。理由是:①该地址块覆盖从10.0.0.0到10.255.255。255的地址空间,由用户安排的子网和主机号的总长度为24位,可以满意各种专用网络的须要。②A类专用地址特征比较明显。一看便知。(这算是什么理由?当然B类的16个专用地址块和C类的256个专用地址块也可以运用。3NAT方法网络地址转换技术适用于四类应用领域:①ISP、ADSL、有线电视的地址安排;②移动无线接入地址安排;③电子政务内网地址安排;④防火墙相结合。在运用专用IP地址设计的内网中,假如内网的主机要访问Internet或外部网络的主机时,也须要运用网络地址转换NAT技术。在内部网络主机之间的访问就运用专用IP地址，只有离开内部网络取访问外部网络的时候，才运用全局IP地址。假如内网用户希望访问Internet的某个站点，那么它的访问恳求到达连接Internet的路由器时，执行NAT协议的路由器就可以从它公用的IP地址池中为用户临时安排一个全局IP地址。将内部用户的专用IP地址转换成公用地址，完成用户访问Internet的恳求后，路由器收回全局IP地址。NAT常和代理、防火墙技术一起运用。4NAT方法的局限性（1）违反了IP地址结构模型的设计原则。（2）NAT使得IP协议从面对无连接变成面对连接。（3）NAT违反了基本的网络分层结构模型的设计原则。（4）影响平安性。六IPv6地址规划基本方法IPv6地址分为：单播地址，组播地址，多播地址，特别地址。IPv6支持地址自动配置。IPv6采纳128位的IP地址，按每16位划分为一个位段，每个位段被转换成一个4位的十六进制数，并用冒号：隔开，这种表示法称为冒号十六进制表示法。压缩方法：①通过压缩某个位段中的前导0来简化IPv6地址的表示。②假如几个连续位段的值都为0，那么这些0就可以简写为：：，称为双冒号表示法。IPv6地址表示时须要留意的问题：①在运用零压缩法时，不能把一个位段的有效0也压缩掉。E0不能压缩成E，0E可以压缩成E。②：：双冒号在一个地址中只能出现一次。如0:0:0:2AA:12:0:0:0,一种压缩状况是::2AA:12:0:0:0,另一种是0:0:0:2AA:12::。不能写成::2AA:12::。③确定::之间代表了被压缩的多少位0，可以数一下地址中还有多少个字段，然后用8减去这个数，再将结果乘以16。④IPv6不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法，类似于IPv4中的CIDR表示方法。七IP地址规划方法网络地址规划须要按以下6步进行：（1）推断用户对网络和主机数的要求；（2）计算满意用户需求的