IP地址资源及管理PPT课件

1、.,1,IP地址资源与管理,. 版权所有,1、物理地址 48位（6个字节） 12个十六进制数字 2、逻辑地址（IP） 32位（4个字节） 4个十进制数字 3、端口地址 16位 4、应用层地址 主机名，域名,认识网络中的地址标识,. 版权所有,物理地址,也叫链路地址，是结点的地址 物理地址直接管理网络 不同网络可能有不同的地址格式 包含在数据帧中,. 版权所有,逻辑地址（IP）,这种通信服务与底层的物理网络无关 全球通用的编址系统，唯一的标志每一台主机,. 版权所有,端口地址,为不同通信进程之间做一个标志 数据分组可以走不同的路径，到达终点按序或不按序，全部到达后组合成一个整体将会给上层。,.

2、版权所有,主机名，域名,直接面向用户的主机标识 普通用户易于识别的地址,. 版权所有,IP地址,IP地址网络层协议定义了识别网络中主机的地址,. 版权所有,全球IP地址资源（IPV4）,255,255,255,255,DottedDecimal Maximum,Network,Host,32 bits,总的地址数为 2 43亿个,32,. 版权所有,IP 地址的结构和表示方法,例如,255,最大值,255,255,255,主机ID,网络ID,. 版权所有,两种表示方式： 二进制表示 例如：江门Internet主用域名服务器（DNS）的IP地址是： 11001010 01100000 10000

3、000 01000100 （C类，因为最高的三位为“110”） 点分十进制表示 上述IP地址为：8,. 版权所有,二进制表示方法与计算,11000110 1 2 +1 2 +1 2 +1 2 +02 128+64+4+2+0 ,0,1,2,6,7,. 版权所有, 二进制数与十进制数之间的转换 十进制数化成二进制数方法：除2 取余数，然后倒排余数。,用此方法求：30 D=（ ）B,30,15,7, 1, 1,3, 1,1, 1,0,1111 0,. 版权所有,二进制 128 64 32 16 8 4 2 1 十进制 11001010 1 1 0 0 1 0 1 0 128

4、+64+8+2=202 01100000 0 1 1 0 0 0 0 0 64+32= 96 10000000 1 0 0 0 0 0 0 0 128=128 01000100 0 1 0 0 0 1 0 0 64+4= 68,两种表示方式转换的一种简单方法：,. 版权所有,IP地址的分类： A、B、C、D、E类,. 版权所有,IP 地址分类,. 版权所有,私有地址,私用地址不需要注册，仅用于局域网内部，该地址在局域网内部是惟一的。当网络上的公用地址不足时，可以通过网络地址翻译（NAT），利用少量的公用地址把大量的配有私用地址的机器连接到公用网上。 下列地址作为私用地址： A类 10.0.0.

5、055 B类 55 C类 55 169.254.(微软地址段),. 版权所有,特殊地址,IP地址空间中的某些地址已经为特殊目的而保留，而且通常并不允许作为主机地址。如表所示，这些保留地址的规则如下,. 版权所有,互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。 IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分 IP地址的寻址操作先找网络再找主机 。,IP地址的通迅原理,. 版权所有,

6、数据 . .,. 版权所有,子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，以说明该IP地址所属的网络。 子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。 掩码的对应于IP地址的网络ID的所有位都设为“1” 掩码的对应于主机ID的所有位都设为“0”,子网掩码用于区分IP地址中的网络号和主机号,. 版权所有,分类地址的默认子网掩码位数,. 版权所有,计算网络ID（与运算）,. 版权所有,判断IP地址是否属于同一个子网,在划分子网的情况下，判断两台主机是不是在同一个子网中，看它们的网络号与子网地址

7、是不是相同。 实例： 主机1的IP地址为1 主机2的IP地址为10 子网掩码为92 判断它们是不是在同一个子网上。 那么和54呢？子网掩码为,. 版权所有,划分子网,原因 （1）充分使用地址资源 （2）划分管理职责 （3）提高网络性能,. 版权所有,版权所有,子网编码地址结构,将主机ID进一步划分为子网ID和主机ID 通过子网掩码的位数变化来改变网络和主机的位数,. 版权所有,扩展了8位地址的网络,利用子网掩码划分子网,16,网络,主机,172.16.2.

8、160,,172,2,0,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,00000000,00000000,00000010,子网,网络号,128 192 224 240 248 252 254 255,. 版权所有,利用子网掩码划分子网,网络,主机,60,92,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10

9、100000,11000000,10000000,00000010,子网,扩展了10位地址的网络,16,172,2,128,网络号,128 192 224 240 248 252 254 255,128 192 224 240 248 252 254 255,. 版权所有,子网划分的核心思想,“借用”主机位来“制造”新的“网络” 被借的位必须是缺省主机字段的左起前N位，这个N是新子网字段的长度,. 版权所有,划分子网方法,划分子网方法: 1.你所选择的子网掩码将会产生子网个数:2 的x 次方(x 代表掩码位数) 2.每个子网能有主机数: 2 的y 次方-2(y 代表主机位数) 3.有效子网:有

10、效子网号=256-10 进制的子网掩码(结果叫做block size 或base number) 4.每个子网的广播地址是:广播地址=下个子网号-1 5.每个子网的有效主机分别是:忽略子网内全为0 和全为1 的地址剩下的就是有效主机地址. 最后有效主机地址数=下个子网号-2(即广播地址-1),. 版权所有,VLSM（可变长子网掩码）,变长子网掩码(Variable-Length Subnet Masks,VLSM)的出现是打破传统的分类地址的划分方法,是为了缓解IP 地址紧缺而产生的。 作用:节约IP 地址空间;减少路由表大小. 注意事项：使用VLSM 时,所采用的路由协议必须能够支持它,这些

11、路由协议包括RIPv2,OSPF,EIGRP 和BGP.,. 版权所有,VLSM的作用就是在类的IP地址的基础上，从他们的主机号部分借出相应的位数来做网络号，也就是增加网络号的位数 这是一种产生不同大小子网的网络分配机制，指一个网络里可以配置不同的掩码,. 版权所有,CIDR(无类域间路由),CIDR的概念：忽略A、B、C类网络的规则，定义前缀（网络号位数）相同的一组网络为一个块，即一条路由条目。（如：/8） CIDR技术有时也被称为超网，它把划分子网的概念向相反的方向作了扩展,. 版权所有,/20 表示的地址（212 个地址）,10000000 000

12、01110 00100000 00000000 10000000 00001110 00100000 00000001 10000000 00001110 00100000 00000010 10000000 00001110 00100000 00000011 10000000 00001110 00100000 00000100 10000000 00001110 00100000 00000101 10000000 00001110 00111111 11111011 10000000 00001110 00111111 11111100 10000000 00001110 001111

13、11 11111101 10000000 00001110 00111111 11111110 10000000 00001110 00111111 11111111,所有地址 的前缀 20 bit是 一样的,. 版权所有,CIDR的优点,减少了网络数目，缩小了路由选择表 从网络流量、CPU和内存方面说，开销更低 对网络进行编址时，灵活性更大,. 版权所有,CIDR的特性,消除地址分类 路由汇聚 超网,. 版权所有,CIDR例子,. 版权所有,一个 CIDR 地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。 路由

14、聚合也称为构成超网(supernetting)。 CIDR 虽然不使用子网了，但仍然使用“掩码”这一名词（但不叫子网掩码）。 对于 /20 地址块，它的掩码是 20 个连续的 1。 斜线记法中的数字就是掩码中1的个数。,路由汇聚 (route aggregation),. 版权所有,超网（Supernet）,利用超网来进行网络汇聚 超网：将多个 C 类的网络聚合起来，构成一个单一的、具有共同地址前缀的网络 优点： 可以减少路由表表项的数量，节省路由器中的资源 按照实际需要进行网络地址分配，提高地址空间的利用率 例如：规模在 254 结点以上（但远小于 64K）的网络，可分配一个由若干 C 类地

15、址聚合成的超网地址空间块，而不必占用一个完整的 B 类地址空间。 超网的子网掩码： 长度小于被聚合的 C 类网络的子网掩码的长度；也就是说，超网的子网掩码小于 24 位。,. 版权所有,IP 地址匮乏,IPv4地址资源紧张直接限制了IP技术应用的进一步发展，移动和宽带技术的发展要求更多的IP地址，估计到2010年IPv4地址将全部用完 CIDR，VLSM，NAT，混合地址等技术只能暂时缓解IPv4地址紧张，但无法根本解决地址问题,. 版权所有,IPv4可扩展性问题,地址空间不足,路由表急剧膨胀,IPv6 地址长度128比特 采用层次结构,实时应用支持,自动配置,安全性,移动性,IPv6过渡机制

16、,IPV4过渡到IPV6,. 版权所有,IPv6,最本质的改进几乎无限的地址空间，地址长度由32位增加到128位 （43亿） 其他： 简化的包头 进行流处理 身份验证和保密 其它特性：聚类机制、邻居发现协议、转换机制等,4,. 版权所有,点分十进制表示为：（16字节） 0.0.255.255 冒分十六进制表示为：（8段） 69DC:8864:FFFF:FFFF:0:1280:8C0A:FFFF,IPv6地址表示法：,. 版权所有,IPv6地址,IPv6地址空间分配: 1、单播地址(Unicast) 标识

17、单个接口,单播地址的分组被发送到该接口 2、任播地址(Anycast) 标识通常属于节点上的一组接口,任播地址的分组被发送到最近的那个接口(依据路由协议测量的最近距离) 3、组播地址(Multicast) 标识通常属于不同节点的一组接口,组播地址的分组被发送到所有的接口,IPv4地址空间分配 单播地址 组播地址 广播地址,IPv6中没有广播地址,其功能被组播地址所代替,. 版权所有,IPv6网络部署进程,循序渐进，降低成本,IPv6孤岛,IPv6孤岛,IPv4 Internet,协议转换,IPv6孤岛,IPv6孤岛,IPv6 Internet,IPv6 Internet,IPv4孤岛,IPv4

18、孤岛,IPv4 Internet,IPv6孤岛,. 版权所有,IPv4到IPv6的过渡技术,双协议站（dual-stack operation）： IPv6和IPv4同时运行（仅仅是运行了IPv6，没解决IPv4地址缺少的问题）,隧道技术（tunneling）： IPv6网络跨越IPv4网连接（符合目前的网络现状，应用很普遍）,翻译转换NAT-PT： IPv6报文和IPv4报文被NAT-PT服务器互相转换（需要解决不同协议之间的报文转换问题，包括上层应用，如DNS、HTTP等）,目前IPv6应用很少，基本没有纯IPv6网络，所以必须要使用过渡技术来连接IPv6与IPv4网络,6PE：利用MPL

19、S/VPN网络传输IPv6报文,. 版权所有,不同过渡技术应用,根据不同的需求选择最合适的过渡技术 一般来说，骨干网络用双栈技术，IPv6网做业务网， IPv4做管理网兼备份，网络性能好 接入层网络一般可使用隧道技术，可继续使用原有的网络设备，升级成IPv6网络的成本比较低 如果是IPv6骨干网络需要与IPv4骨干网络互通，则可以用NAT-PT技术,. 版权所有,双栈技术规划,IPv6与IPv4地址要同时做好规划，之间最好有一定的对应关系 双路由协议，比如IPv4用OSPF，则IPv6用OSPFv3； IPv4用BGP， IPv6用MBGP 通过调整路由的COST值，使网络中的IPv6数据流与

20、IPv4数据流最好走不同的通道，以做到负载均衡 上层应用也同时启用IPv6与IPv4，包括DNS、HTTP、FTP等 主机的操作系统也升级为双栈，并要安装能够运行IPv6的客户端程序，比如FTP客户端、HTTP客户端、流媒体客户端等。 网络中同时启用IPv6与IPv4，所有的三层设备需要支持双栈,. 版权所有,NAT-PT,NAT-PT的工作原理 类似于传统NAT，但是将IPv6地址和IPv4地址互相转换，另加上协议转换 通过中间的NAT-PT协议转换服务器，实现纯IPv6节点和纯IPv4节点间的互通 NAT-PT服务器分配IPv4地址来标识IPv6主机 NAT-PT服务器向相邻IPv6网络宣告96位地址前缀信息，用于标识IPv4主机 优点 只需设置NAT-PT服务器 缺点 资源消耗较大，服务器负载重，NAT-PT设备是性能瓶颈,. 版权所有,NAT-PT规划,因为IPv6地址太长，所以尽量使