1、第 2 章局域網(wǎng)組建與管理(gunl)電子教案 IP地址(dzh)與規(guī)劃共二十一頁(yè)學(xué)習(xí)(xux)目標(biāo)掌握IP地址與子網(wǎng)的概念、功能、規(guī)劃與管理策略理解(lji)IP路由的工作原理理解CIDR路由聚合的原理與實(shí)現(xiàn)方法理解NAT的工作原理與配置共二十一頁(yè)2.1 IP地址2.1.1 IP地址概述(i sh)2.1.2 IP地址與域名2.1.3 子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼2.1.4 IP路由共二十一頁(yè)IP地址概念 IP地址是IP網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊罁?jù)，它標(biāo)識(shí)了IP網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)主機(jī)或者路由器與一條鏈路的接口。IP分組中的IP地址在網(wǎng)絡(luò)傳輸中保持(boch)不變，并且IP地址在網(wǎng)絡(luò)上必須是唯一的。IP地址 IP(IPv

2、4)地址是一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)值的標(biāo)識(shí)符，用于在TCP/IP通訊協(xié)議中標(biāo)記每臺(tái)計(jì)算機(jī)的地址IP地址的表示 (1) 二進(jìn)制: 11000000 10101000 00000001 00000010 (2) 點(diǎn)式十進(jìn)制: 192.168.1.22.1.1 IP地址概述(i sh)共二十一頁(yè)IP地址的分類 按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小(dxio)，IP地址可以分為A、B、C、D、E五類，其中：A類、B類、C類是三種主要的類型地址，D類地址是多播地址，E類地址保留在今后使用。2.1.2 IP地址與域名(y mn)共二十一頁(yè)特殊IP地址 在使用(shyng)IP地址時(shí)，還有一些一般不使用(shyng)的特殊地址：n

3、et-idhost-id源地址使用目的地址使用描述00可以不可在本網(wǎng)絡(luò)上的本主機(jī)0host-id可以不可在本網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)主機(jī)全1全1不可可以只在本網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行廣播（各路由器均不轉(zhuǎn)發(fā)）net-id全1不可可以對(duì)net-id上的所有主機(jī)進(jìn)行廣播127任何數(shù)可以可以用作本地軟件回環(huán)測(cè)試用2.1.2 IP地址與域名(y mn)共二十一頁(yè)私有IP地址 為了減少對(duì)于有限的IP地址資源(zyun)的消耗，最初設(shè)計(jì)者在A類、B類或者C 類中各自劃分了一些地址范圍作為私有地址來(lái)使用。類別地址范圍A類10.0.0.010.255.255.255B類172.16.0.0172.31.255.255C類192.168.

4、0.0192.168.255.2552.1.2 IP地址與域名(y mn)共二十一頁(yè)域名 由于IP地址不便于記憶，于是人們便使用(shyng)一個(gè)有意義的名字來(lái)標(biāo)識(shí)計(jì)算機(jī)在網(wǎng)上的位置，這是一種字符型標(biāo)識(shí)，稱之為域名。 域名與IP地址是一一對(duì)應(yīng)的。2.1.2 IP地址與域名(y mn)共二十一頁(yè)子網(wǎng) 為了實(shí)現(xiàn)更小的廣播域并更好地利用(lyng)主機(jī)地址中的每一位，可以把基于類的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，稱之為子網(wǎng)。子網(wǎng)掩碼 劃分子網(wǎng)后，通過(guò)使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來(lái)，使得從外部看網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有變化，這就是子網(wǎng)掩碼。 子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù)，其對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1，對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址的所

5、有位都置為0。2.1.3 子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼共二十一頁(yè)子網(wǎng)劃分(hu fn)的步驟 (1) 確定要?jiǎng)澐值淖泳W(wǎng)數(shù)目以及每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目; (2) 求出子網(wǎng)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)N及主機(jī)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的 位數(shù)M; (3) 對(duì)該IP地址的原子網(wǎng)掩碼，將其主機(jī)地址部分的前N位置 1后M 位置0，即得出該網(wǎng)絡(luò)劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼。2.1.3 子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼共二十一頁(yè)IP路由過(guò)程 (1) (1) 從數(shù)據(jù)包的首部提取目的站點(diǎn)IP地址D，得出目的站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)號(hào)N。 (2) 若N就是與此路由器直接相連的某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào),則不需要再經(jīng)過(guò)其 它的路由器,而直接通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包交付給目的站點(diǎn)D;否則執(zhí) 行(3

6、)。 (3) 若路由表中有目的地址為D的主機(jī)路由，則將該數(shù)據(jù)包傳送給路 由表中所指明的下一站路由器，否則執(zhí)行(4)。 (4) 若路由表中有到達(dá)網(wǎng)絡(luò)N的路由，則將該數(shù)據(jù)包傳送給路由表中 所指明的下一站路由器，否則執(zhí)行(5)。2.1.4 IP路由共二十一頁(yè)IP路由過(guò)程 (2) (5) 若路由表中有子網(wǎng)掩碼一項(xiàng)，就表示使用了子網(wǎng)掩碼。這時(shí)，應(yīng) 該考查路由表中的每一行，用子網(wǎng)掩碼和目的站點(diǎn)IP地址D進(jìn)行 “與”運(yùn)算，設(shè)得出的結(jié)果為M。若M等于(dngy)這一行中的目的站點(diǎn)網(wǎng) 絡(luò)號(hào)，則將數(shù)據(jù)包傳送給路由表中所指明的下一站路由器，否則 執(zhí)行(6)。 (6) 若路由表中有一個(gè)默認(rèn)路由，則將數(shù)據(jù)包傳送給路由表

7、所指明的 默認(rèn)路由器，否則執(zhí)行(7)。 (7) 報(bào)告路由選擇錯(cuò)誤。2.1.4 IP路由共二十一頁(yè)2.2 CIDR技術(shù)(jsh)2.2.1 CIDR概述(i sh)2.2.2 CIDR路由選擇共二十一頁(yè)CIDR是一種比IP地址方法更加靈活的分配和指定Internet地址的方法，這種分配方法使得可用的Internet地址數(shù)目大大增加。使用CIDR時(shí)，每個(gè)IP地址都有網(wǎng)絡(luò)前綴，它標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的總數(shù)或者單獨(dú)(dnd)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)前綴也被指定為IP地址的一部分，而且可以根據(jù)需要的不同，其地址的長(zhǎng)短也會(huì)有所不同，這一點(diǎn)不同于過(guò)去的IP地址分配方法。CIDR支持路由聚合，能夠?qū)⒙酚杀碇械脑S多路由條目合并為成更

8、少的數(shù)目。因此,可以限制路由器中路由表的增大,減少路由通告。2.2.1 CIDR概述(i sh)共二十一頁(yè)CIDR路由選擇 通過(guò)CIDR，每個(gè)IP地址都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)前綴，用來(lái)識(shí)別集合網(wǎng)關(guān)或者獨(dú)立網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)絡(luò)前綴的長(zhǎng)度也屬于IP地址的一部分，并隨著所需要的位數(shù)而改變,而不是由類獨(dú)立分配。 CIDR采用(ciyng)13位27位可變網(wǎng)絡(luò)ID，而不是A、B和C類網(wǎng)絡(luò)ID所用的固定的7、14和21位。2.2.1 CIDR路由選擇(xunz)共二十一頁(yè)2.3 NAT技術(shù)(jsh)2.3.1 NAT技術(shù)概述2.3.2 NAT工作(gngzu)原理共二十一頁(yè)NAT技術(shù)是用于將一個(gè)地址域映射到另一個(gè)地址域的標(biāo)準(zhǔn)(

9、biozhn)方法。 NAT可以將局域網(wǎng)中的內(nèi)部地址(私有IP地址)轉(zhuǎn)換成合法的IP地址，在Internet上使用，即把IP包內(nèi)的地址域用合法的IP地址來(lái)替換，或者把一個(gè)IP地址轉(zhuǎn)換成某個(gè)局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的地址。2.3.1 NAT技術(shù)(jsh)概述共二十一頁(yè) NAT技術(shù)的工作原理是當(dāng)私有網(wǎng)主機(jī)(zhj)和公共網(wǎng)主機(jī)(zhj)通信的IP包經(jīng)過(guò)NAT網(wǎng)關(guān)時(shí)，將IP包中的源IP地址或者目的IP地址在私有IP地址和NAT的公共IP地址之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。2.3.1 NAT工作(gngzu)原理共二十一頁(yè) 由于NAT實(shí)現(xiàn)的是私有IP地址和NAT的公共IP地址之間的轉(zhuǎn)換，那么，私有網(wǎng)中同時(shí)與公共網(wǎng)進(jìn)行通信(tng x

10、n)的主機(jī)數(shù)量就受到NAT的公共IP地址數(shù)量的限制。為了克服這種限制，NAT被進(jìn)一步擴(kuò)展到在進(jìn)行IP地址轉(zhuǎn)換的同時(shí)進(jìn)行端口的轉(zhuǎn)換，這就是網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換(Network Address Port Translation，NAPT)技術(shù)。2.3.1 NAT工作(gngzu)原理共二十一頁(yè) 本章講述了TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論。主要包括IP地址與子網(wǎng)的概念、功能、規(guī)劃與管理；IP路由的工作(gngzu)原理；CIDR路由聚合的原理與實(shí)現(xiàn)；NAT的工作(gngzu)原理與配置。本章(bn zhn)小結(jié)共二十一頁(yè)內(nèi)容摘要第 2 章。(2) 點(diǎn)式十進(jìn)制: 192.168.1.2。2.1.2 IP地址與域名。在使用IP地址時(shí)，還有一些一般不使用的特殊地址：。在本網(wǎng)絡(luò)(wnglu)上的本主機(jī)。2.1.3 子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼。(1) 從數(shù)據(jù)包的首部提取目的站點(diǎn)IP地址D，得出目的站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)號(hào)N。(