管理信息系统 IP地址.ppt

1、IP地址与地址解析,1、因特网地址,目前因特网地址使用的是IPv4（IP第4版本）的IP地址，由32位二进制（4个字节）组成，通常用4个十进制来表示，十进制数之间用“.”分开。如：202.119.2.199为一个IP地址对应的二进制数表示方法为： 11001010 01110111 00000010 11000111,2、因特网IP地址的分类,IP地址的一般格式为： 类别 + Netid + Hostid，其中： （1）类别：用来区分IP地址的类型：（2）网络标识（Netid）：表示入网主机所在的网络；（3）主机标识（Hostid）：表示入网主机在本网段中的标识。 通常将因特网IP地址分成5种

2、类型：（A类、B类、C类、D类、E类）,（1）A类地址：,地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。 网络标识占1个字节，第1位为“0”，允许有126个A类网络，每个网络大约允许有1670万台主机。通常分配给拥有大量主机的网络，如一些大公司（如IBM公司等）和因特网主干网络。,（2）B类地址：,地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。 网络标识占2个字节，第1，2位为“10”，允许有16383个网络，每个网络大约允许有65533台主机。通常分配给结点比较多的网络，如区域网。,（3）C类地址：,C类地址范围从192.0.0.0到223.255.255.255。 网络标

3、识占3个字节，第1，2，3位为“110”，允许有2,097,151个网络，每个网络大约允许有254台主机。通常分配给结点比较少的网络，如校园网。一些大的校园网可以拥有多个C类地址。,（4）D类地址：,前4位为“1110”，用于多址投递系统（组播）。目前使用的视频会议等应用系统都采用了组播技术进行传输。,（5）E类地址：前4位为“1111”，保留未用。,3、因特网规定的一些特殊地址(一),（1）Hostid为全0的IP地址，不分配给任何主机，仅用于表示某个网络的网络地址；例：202.119.2.0 （2）Hostid为全1的IP地址，不分配给任何主机，用作广播地址，对应分组传递给该网络中的所有结

4、点（能否执行广播，则依赖于支撑的物理网络是否具有广播的功能）；例：202.119.2.255 （3）32位为全1的IP地址(255.255.255.255)，称为有限广播地址，通常由无盘工作站启动时使用，希望从网络IP地址服务器处获得一个IP地址； （4）32位为全0的IP地址(0.0.0.0)，表示本身本机地址；,3、因特网规定的一些特殊地址（二）,（5）127.0.0.1：为回送地址，常用于本机上软件测试和本机上网络应用程序之间的通信地址。一般在系统中都有一个文件hosts（Windows 98/NT/2000操作系统为/Windows/hosts文件,Unix/Linux系统为/etc/

5、hosts文件）文件中有一行： 127.0.0.1 localhost,3、因特网规定的一些特殊地址（三）,在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下： A类地址：10.0.0.010.255.255.255 B类地址：172.16.0.0172.31.255.255 C类地址：192.168.0.0192.168.255.255,4、IP地址的分配,一个物理网络上的用户要想进入因特网，必须获得IP地址授权机构（称为网络信息中心NIC）分配的IP地址。IP地址必须全网唯一。 组网者可以根据网络的规模和用户的数目，向较高层次的网络管理中心申请IP地址；网络中心根据申请

6、分配若干个连续的网络号（Netid），网内的Hostid则由该网的管理员进行指定。 【例如】：中国教育科研网（）网络中心可以向亚太地区网络中心（APNIC）申请一批连续的B类或C类IP地址，支持国内所有高校接入因特网；东南大学（）网络中心向教育网网络中心申请地址若干个连续的C类地址；计算机系向东南大学校园网中心申请地址；从而获得所需的IP地址。,4、IP地址的分配（续）,一般的企业网可以根据具体的接入因特网的情况，向他的上一级机构或其他代理机构申请IP地址， 入网的每台主机或网络设备至少应有一个IP地址，也可以具有多个IP地址。,右图所示： 路由器连接两个网段，因此两个端口各分配了一个IP地址

7、。,5、子网掩码（subnet mask address）,地址浪费、地址紧缺问题：一般讲，一个单位IP地址获取的最小单位是C类地址（256个），有的单位拥有IP地址却没有那么多的主机入网，造成IP地址浪费；有的则不够用，形成IP地址紧缺。 解决IP地址紧缺的方法： （1）单位内IP地址不够用使用代理(Proxy)或网络地址迁移（NAT）。 （2）通过拨号上网的主机随机IP地址（由拨号访问服务器提供）。 （3）利用子网掩码地址（Subnet Mask Address）,子网掩码：,利用一个码字来屏蔽原有的网络地址划分，而获得一个范围较小的、实际的网络地址（子网地址）。一般情况下的子网掩码的地址

8、为：Netid为全“1”，Hostid为全“0”。因此有： A类地址网络的子网掩码地址为： 255.0.0.0 B类地址网络的子网掩码地址为： 255.255.0.0 C类地址网络的子网掩码地址为： 255.255.255.0 子网掩码的用处： （1）便于网络设备尽快地区分本网段地址和非本网段的地址。 （2）将子网进一步划分，缩小子网的地址空间。将一个网段划分为多个子网段，便于网络管理。,子网掩码的用处之一：,例如：右图所示 主机A与主机B交互信息。 主机A: IP地址：202.183.58.11 子网掩码：255.255.255.0 路由地址：202.183.58.1 主机B: IP地址：2

9、02.183.56.5 子网掩码：255.255.255.0 路由地址：202.183.56.1,便于网络设备尽快地区分本网段地址和非本网段的地址。,子网掩码的用处之一,路由器从端口202.183.58.1接收到主机A发往主机B的IP数据报文后， （1）首先用端口地址202.183.58.1与子网掩码地址255.255.255.0进行“逻辑与”，得到端口网段地址：202.183.58.0， （2）然后将目的地址202.183.56.5与子网掩码地址255.255.255.0进行“逻辑与”，得202.183.56.0, （3）将结果202.183.56.0与端口网段地址202.183.58.0比

10、较，如果相同，则认为是本网段的，不予转发。如果不相同，则将该IP报文转发到端口202.183.56.1所对应的网段。,子网掩码的用处之二,例如：右图所示 学校校园网信息中心可以将202.183.56.0（C类地址）分配给两个系，每个系约有120台计算机，则可以将子网掩码地址定义为：255.255.255.128 这样将原来的一个网段分成两个独立的子网段，便于网络管理。 系1的地址范围： 202.183.56.1202.183.56.126 子网地址：11001010 10110111 00111000 0 xxxxxxx 系2的地址范围： 202.183.56.129202.183.56.25

11、4 子网地址：11001010 10110111 00111000 1xxxxxxx,将子网进一步划分，缩小子网的地址空间。将一个网段划分为多个子网段，便于网络管理。,6、专用IP地址,TCP /IP协议需要IP地址支持，IP地址资源具有告急的趋势，一种解决方案是：利用专用网的地址分配方案（RFC1918)。 原理：定义两类IP地址， （1）全局IP地址：用于因特网公共主机； （2）专用IP地址：仅用于组织的专用网内部本地主机。 公共主机和本地主机可以共存于同一网络和进行互访；大多数路由器不转发携带本地IP地址的分组。本地主机必须经网络地址迁移服务器（NAT或代理服务器）才能访问因特网。,RF

12、C1918定义的专用IP地址：,10.0.0.0 10.255.255.255 1个A类地址； 172.16.0.0 172.31.255.255 16个连续的B类地址； 192.168.0.0 192.168.255.255 256个连续的C类地址。 企业内部网的主机的IP地址可以设置成专用IP地址，进行企业内部的网络应用；并可通过代理服务器访问因特网（如下图所示）。这样只需要申请少量的因特网IP地址，既解决了IP地址不足的问题，又解决了网络安全问题,7、IP地址的配置,（1）IP地址和子网掩码的配置 以Win7为例，右击“网络”“属性”“选择Internet宽带连接”“属性”“网络”“选择

13、TCP/IPV4协议”“属性”，其界面如下图所示， 标注“指定IP地址”，输入本机的IP地址“192.168.2.54”，,8、IP地址与物理地址的映射,IP地址标识了因特网中的一个设备，因特网用户之间的数据交换是通过IP地址进行传输的，而数据传输必须通过物理网络实现。 物理网络不能直接识别IP地址，必须经过一定的转换，将IP地址映射为网络的物理地址。在因特网协议中，IP地址到物理地址的映射由ARP（地址解析协议）完成。左图显示了IP地址与硬件地址的关系：,不同的物理网络，具有不同的物理地址表示方式。 例如：以太网采用网卡的MAC地址；X.25网采用X.25地址。,IP地址-物理地址的映射,I

14、P地址向物理地址的映射是有ARP（地址解析协议）实现的。 （1）具有广播能力的网络（如，各种类型的局域网） 如下图所示，主机A与主机B进行数据通信：,1、主机A发ARP请求广播帧（带接收方IP地址、本机IP地址和物理地址）； 2、主机B收到A发来的ARP请求后，发ARP响应帧，并返回自己的物理地址； 3、主机A和主机B用物理地址在物理网中进行数据通信。,IP地址-物理地址的映射,（2）无广播能力的网络（如X.25网）,由因特网网关（路由器）实现。,跨网段投递：利用ARP获得路由器的IP地址对应的物理地址，将数据直接发给该路由器，由路由器转发。,9、物理地址-IP地址的映射,物理地址向IP地址的

15、映射是由RARP（反向地址解析协议）实现的。应用场合主要有：无盘工作站，动态主机配置 无盘工作站因为没有硬盘，无法事先存储IP地址。要使无盘工作站与普通的主机一样，连入因特网，需要在网络上设置一个服务器，存放无盘工作站所需的IP地址。同时在无盘工作站的网卡上增加了特殊的ROM模块。 无盘工作站启动时是通过网络由服务器引导（BOOTP）的，它的IP地址保留在服务器上（如下图所示）。当无盘工作站加电时，ROM模块中驻留的软件以广播的方式发出携带本结点物理地址的RARP请求，具有此项服务功能的服务器予以响应，返回该结点的IP地址，保存在无盘工作站的内存中。,物理地址-IP地址的映射,（1）无盘工作站：,物理地址-IP地址的映射,（2）动态主机配置 为了提高IP地址的利用率