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項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配2024/3/14項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配本項(xiàng)目主要內(nèi)容任務(wù)4.1規(guī)劃IP地址任務(wù)4.2IP子網(wǎng)劃分與構(gòu)建超網(wǎng)任務(wù)4.3分配IP地址任務(wù)4.4IPv6的安裝與參數(shù)設(shè)置習(xí)題4項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配任務(wù)4.1規(guī)劃IP地址

【實(shí)訓(xùn)目的】(1)理解IP地址的概念和分類。(2)理解IP地址的分配原則。(3)掌握在局域網(wǎng)中規(guī)劃IP地址的方法?!緦?shí)訓(xùn)條件】(1)正常聯(lián)網(wǎng)的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)。(2)由路由器連接的包含多個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)(無(wú)條件的可使用實(shí)例)。(3)劃分了VLAN的局域網(wǎng)(無(wú)條件的可使用實(shí)例)。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.1.1相關(guān)知識(shí)

1.IP地址的概念I(lǐng)P地址在網(wǎng)絡(luò)層提供了一種統(tǒng)一的地址格式,在統(tǒng)一管理下進(jìn)行分配,保證每一個(gè)地址對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)上的一臺(tái)主機(jī),屏蔽了MAC地址之間的差異,保證網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。根據(jù)TCP/IP協(xié)議規(guī)定,IP地址是由32位二進(jìn)制數(shù)組成,而且在網(wǎng)絡(luò)上是唯一的。

人們?yōu)榱朔奖阌洃洠蛯⒔M成計(jì)算機(jī)IP地址的32位二進(jìn)制數(shù)分成四段,每段8位,中間用小數(shù)點(diǎn)隔開,然后將每八位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。11001010011001101000011001000100202.102.134.68

項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配2.IP地址的分類

我們把計(jì)算機(jī)的IP地址也分成兩部分,分別為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)(net-id)和主機(jī)標(biāo)識(shí)(host-id)。同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)都用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí),網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)(包括網(wǎng)絡(luò)上工作站、服務(wù)器和路由器等)都有一個(gè)主機(jī)標(biāo)識(shí)與其對(duì)應(yīng)。這樣IP地址的4個(gè)字節(jié)劃分為2個(gè)部分,一部分用以標(biāo)明具體的網(wǎng)絡(luò)段,即網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí);另一部分用以標(biāo)明具體的節(jié)點(diǎn),即主機(jī)標(biāo)識(shí),也就是說(shuō)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的特定的計(jì)算機(jī)號(hào)碼。

項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配由于網(wǎng)絡(luò)中包含的計(jì)算機(jī)有可能不一樣多,有的網(wǎng)絡(luò)可能含有較多的計(jì)算機(jī),也有的網(wǎng)絡(luò)包含較少的計(jì)算機(jī),于是人們按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小,把32位地址信息設(shè)成五種定位的劃分方式,分別對(duì)應(yīng)于A類、B類、C類、D類、E類IP地址。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配3.特殊的IP地址

在IP地址中有一些是特殊的IP地址,在使用時(shí)需要特殊注意。net-idhost-id源地址目的地址代表的意思00可以不可本網(wǎng)絡(luò)的本主機(jī)0Host-id可以不可本網(wǎng)絡(luò)的某個(gè)主機(jī)全1全1不可可以本地廣播地址對(duì)本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)廣播(路由器不轉(zhuǎn)發(fā))net-id全1不可可以直接廣播地址對(duì)net-id內(nèi)的所有主機(jī)廣播127任何數(shù)可以可以用作本地軟件環(huán)回測(cè)試項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配另外還有一種特殊的IP地址,他們屬于A類、B類或C類地址,但是卻有特殊的用途,這類地址稱為私有地址,私有IP地址是和公有IP地址相對(duì)的,專門用于各類專有網(wǎng)絡(luò)(如企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)、行政網(wǎng))的使用。私有IP地址是只能在局域網(wǎng)中使用的IP地址,當(dāng)局域網(wǎng)通過(guò)路由設(shè)備與廣域網(wǎng)連接時(shí),路由設(shè)備會(huì)自動(dòng)將該地址段的信號(hào)隔離在局域網(wǎng)內(nèi)部,不用擔(dān)心所使用的保護(hù)IP地址與其他局域網(wǎng)中使用的同一地址段的保留IP地址發(fā)生沖突(即IP地址完全相同)。所以完全可以放心大膽地根據(jù)自己的需要(主要考慮所需的網(wǎng)絡(luò)數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計(jì)算機(jī)的數(shù)量)選用適當(dāng)?shù)膶S芯W(wǎng)絡(luò)地址段,設(shè)置本局域網(wǎng)中的IP地址。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配私有IP地址包括以下地址段:(1)10.0.0.0/810.0.0.0/8私有網(wǎng)絡(luò)是A類網(wǎng)絡(luò),允許有效IP地址范圍從10.0.0.1至10.255.255.254。10.0.0.0/8私有網(wǎng)絡(luò)有24位主機(jī)標(biāo)識(shí)。(2)172.16.0.0/12172.16.0.0/12私有網(wǎng)絡(luò)可以被認(rèn)為是16位B類網(wǎng)絡(luò),20位可分配的地址空間(20位主機(jī)標(biāo)識(shí)),能夠應(yīng)用于私人組織里的任一子網(wǎng)方案。172.16.0.0/12私有網(wǎng)絡(luò)允許下列有效的IP地址范圍:172.16.0.1至172.31.255.254。(3)192.168.0.0/16192.168.0.0/16私有網(wǎng)絡(luò)可以被認(rèn)為是C類網(wǎng)絡(luò)ID,16位可分配的地址空間(16位主機(jī)標(biāo)識(shí)),可用于私人組織里的任一子網(wǎng)方案。192.168.0.0/16私有網(wǎng)絡(luò)允許使用下述有效IP地址范圍:192.168.0.1至192.168.255.254。

項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.IP地址的分配原則

通常局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)和路由器的端口需要分配IP地址。處于同一個(gè)廣播域的主機(jī)或路由器的IP地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)必須相同。用交換機(jī)互聯(lián)的網(wǎng)段是同一個(gè)廣播域,如果在交換機(jī)上使用了虛擬局域網(wǎng)技術(shù),那么不同的VLAN是不同的廣播域,處于不同VLAV的主機(jī),IP地址網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)不同。路由器不同的端口連接的是不同的廣播域,路由器依靠路由表,連接不同廣播域。路由器總是擁有兩個(gè)或兩個(gè)以上的IP地址,且網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)不同。兩個(gè)路由器直接相連的端口,可以指明也可不指明IP地址。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.1.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.為路由器連接的局域網(wǎng)規(guī)劃IP地址2.VLAN中IP地址規(guī)劃3.校園網(wǎng)IP地址規(guī)劃項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配任務(wù)4.2IP子網(wǎng)劃分與構(gòu)建超網(wǎng)

【實(shí)訓(xùn)目的】(1)理解子網(wǎng)掩碼的作用。(2)掌握用子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)的方法。(3)掌握用子網(wǎng)掩碼構(gòu)建超網(wǎng)的方法。【實(shí)訓(xùn)條件】(1)正常聯(lián)網(wǎng)的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)。(2)由路由器連接的包含多個(gè)網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)(無(wú)條件的可使用實(shí)例)。(3)劃分了VLAN的局域網(wǎng)(無(wú)條件的可使用實(shí)例)。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.2.1相關(guān)知識(shí)

1.子網(wǎng)子網(wǎng)(Subnet)是在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上,用路由器連接的網(wǎng)段。同一子網(wǎng)內(nèi)的IP地址必須具有相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配2.子網(wǎng)掩碼

通常在設(shè)置IP地址的時(shí)候,必須同時(shí)設(shè)置子網(wǎng)掩碼,子網(wǎng)掩碼不能單獨(dú)存在,它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個(gè)作用,就是將某個(gè)IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)兩部分。子網(wǎng)掩碼的設(shè)定必須遵循一定的規(guī)則。與IP地址相同,子網(wǎng)掩碼的長(zhǎng)度也是32位,左邊是網(wǎng)絡(luò)位,用二進(jìn)制數(shù)字“1”表示;右邊是主機(jī)位,用二進(jìn)制數(shù)字“0”表示。

項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配子網(wǎng)掩碼是用來(lái)判斷任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的IP地址是否屬于同一廣播域的根據(jù)。最為簡(jiǎn)單的理解就是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行AND運(yùn)算后,如果得出的結(jié)果是相同的,則說(shuō)明這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是處于同一個(gè)廣播域的,可以進(jìn)行直接的通信。

項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配3.IP子網(wǎng)劃分(1)IP地址兩極結(jié)構(gòu)的局限標(biāo)準(zhǔn)的IP地址分為兩極結(jié)構(gòu),即每個(gè)IP地址都分為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)兩部分,在同一個(gè)廣播域中的所有主機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)要相同,主機(jī)標(biāo)識(shí)要不同,但這種結(jié)構(gòu)在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中還存在著一定的局限和不足。IP地址空間的利用率有時(shí)很低,如某廣播域只有10臺(tái)主機(jī),要分配IP地址,必須選擇C類的IP地址,而一個(gè)C類的IP地址段一共有254個(gè)可以分配的IP地址,這樣有244個(gè)IP地址就被浪費(fèi)掉了。給每一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)會(huì)使路由器和主機(jī)上的路由表變得太大,因而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞。兩級(jí)的IP地址不夠靈活,很難針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)需求進(jìn)行規(guī)劃和管理。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配解決這些問(wèn)題的辦法是,讓網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部可以分成多個(gè)部分,但對(duì)外卻像一個(gè)單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)一樣。從1985年起在IP地址中就增加了一個(gè)“子網(wǎng)標(biāo)識(shí)字段”,使兩級(jí)的IP地址變成三級(jí)的IP地址。這種做法叫做劃分子網(wǎng),或子網(wǎng)尋址或子網(wǎng)路由選擇。也可以使用下面的等式來(lái)表示三級(jí)IP地址:IP地址::={<網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)>,<子網(wǎng)標(biāo)識(shí)>,<主機(jī)標(biāo)識(shí)>}。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配(2)子網(wǎng)劃分子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)的一般步驟如下:確定子網(wǎng)的數(shù)量m,并將m加1后其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),并確定位數(shù)n。按照你IP地址的類型寫出其默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。將默認(rèn)子網(wǎng)掩碼中主機(jī)標(biāo)識(shí)的前n位對(duì)應(yīng)的位置置1,其余位置置0。寫出各子網(wǎng)的子網(wǎng)標(biāo)識(shí)和相應(yīng)的IP地址。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.IP構(gòu)建超網(wǎng)

所謂構(gòu)建超網(wǎng)是一種用子網(wǎng)掩碼將若干個(gè)相鄰的連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)地址組合成單個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址的方法,它可以把幾個(gè)規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)合成一個(gè)規(guī)模較大的網(wǎng)絡(luò)。構(gòu)建超網(wǎng)可看作子網(wǎng)劃分的逆過(guò)程。子網(wǎng)劃分時(shí),從IP地址主機(jī)標(biāo)識(shí)部分借位,將其合并進(jìn)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分;而在構(gòu)建超網(wǎng)過(guò)程中,則是將網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分的某些位合并進(jìn)主機(jī)標(biāo)識(shí)部分。

項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配5.無(wú)分類編址CIDR

CIDR(ClasslessInter-DomainRouting,無(wú)類型域間選路)是一個(gè)在Internet上創(chuàng)建附加地址的方法,這些地址提供給服務(wù)提供商(InternetServiceProvider,ISP),再由ISP分配給客戶。CIDR將路由集中起來(lái),使一個(gè)IP地址代表主要骨干提供商服務(wù)的幾千個(gè)IP地址,從而減輕Internet路由器的負(fù)擔(dān)。CIDR對(duì)原來(lái)用于分配A類、B類和C類地址的有類別路由選擇進(jìn)程進(jìn)行了重新構(gòu)建。CIDR用13-27位長(zhǎng)的前綴取代了原來(lái)IP地址結(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分的限制(3類地址的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)部分分別被限制為8位、16位和24位)。在管理員能分配的地址塊中,主機(jī)數(shù)量范圍從32~500,000,從而能更好地滿足機(jī)構(gòu)對(duì)地址的特殊需求。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.2.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.用子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)

【例】假設(shè)取得網(wǎng)絡(luò)地址200.200.200.0,子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0?,F(xiàn)在在該網(wǎng)絡(luò)中需要?jiǎng)澐?個(gè)子網(wǎng),每個(gè)子網(wǎng)中30臺(tái)主機(jī),請(qǐng)問(wèn)如何劃分子網(wǎng),才能滿足要求。請(qǐng)寫出六個(gè)子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)絡(luò)地址、第一個(gè)主機(jī)地址、最后一個(gè)主機(jī)地址、廣播地址。2.用子網(wǎng)掩碼構(gòu)建超網(wǎng)【例】某公司網(wǎng)絡(luò)中共有400臺(tái)主機(jī),這400臺(tái)主機(jī)間需要直接通信,應(yīng)如何為該公司網(wǎng)絡(luò)分配IP地址。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配任務(wù)4.3分配IP地址

【實(shí)訓(xùn)目的】(1)掌握IP地址的分配方法。(2)掌握靜態(tài)分配IP地址的方法(3)掌握使用DHCP服務(wù)器動(dòng)態(tài)分配IP地址的方法?!緦?shí)訓(xùn)條件】正常連網(wǎng)的幾臺(tái)計(jì)算機(jī),其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝Windows2000Server或WindowsServer2003網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(附帶網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)安裝光盤),其余計(jì)算機(jī)安裝WindowsXP操作系統(tǒng)。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.3.1相關(guān)知識(shí)

在規(guī)劃好IP地址之后,需要將IP地址分配給網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)和相關(guān)設(shè)備,目前IP地址的分配方法主要有以下幾種:

1.手動(dòng)分配也就是自己動(dòng)手對(duì)每一臺(tái)機(jī)器都進(jìn)行IP地址、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)地址配置。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配2.DHCP分配

DHCP(動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議),專門設(shè)計(jì)用于使客戶機(jī)可以從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收IP地址和其他的TCP/IP配置信息。DHCP允許服務(wù)器從一個(gè)地址池中為客戶機(jī)動(dòng)態(tài)地分配IP地址。使用DHCP自動(dòng)分配IP地址的好處如下:減輕了網(wǎng)絡(luò)管理的工作,避免了IP地址沖突帶來(lái)的麻煩。TCP/IP的設(shè)置可以在服務(wù)器端集中設(shè)置更改,客戶端的不需要修改。客戶端計(jì)算機(jī)有較大的調(diào)整空間,用戶更換網(wǎng)絡(luò)時(shí)不需重新設(shè)置TCP/IP。如果路由器支持中繼代理,可以在不同網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行DHCP,可有效降低成本。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配DHCP采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式,網(wǎng)絡(luò)中有一臺(tái)DHCP服務(wù)器,每個(gè)客戶機(jī)可以選擇“自動(dòng)獲得IP地址”,這樣就可以得到DHCP提供的IP地址。通??蛻魴C(jī)與服務(wù)器要在同一個(gè)廣播域中。要實(shí)現(xiàn)DHCP服務(wù),必須完成DHCP服務(wù)器和客戶機(jī)的設(shè)置。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配3.自動(dòng)專用IP尋址

在Windows操作系統(tǒng)下,假如網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有DHCP服務(wù)器,但是客戶機(jī)還選擇了“自動(dòng)獲得IP地址”那么操作系統(tǒng)會(huì)代替DHCP服務(wù)器為機(jī)器分配一個(gè)IP地址,這個(gè)地址是網(wǎng)段169.254.0.0~169.254.255.255中的一個(gè)地址。

項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.3.2實(shí)訓(xùn)內(nèi)容

1.手動(dòng)分配IP地址2.使用DHCP自動(dòng)分配IP地址(1)設(shè)置DHCP服務(wù)器(2)設(shè)置DHCP客戶機(jī)項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配任務(wù)4.4IPv6的安裝與參數(shù)設(shè)置

【實(shí)訓(xùn)目的】(1)了解IPv6的特點(diǎn)和尋址方式。(2)掌握IPv6協(xié)議的安裝方法(3)熟悉IPv6網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置?!緦?shí)訓(xùn)條件】(1)正常聯(lián)網(wǎng)的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)。(2)WindowsXP操作系統(tǒng)。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配4.4.1相關(guān)知識(shí)

隨著電子技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)入人們的日常生活,可能身邊的每一樣?xùn)|西都需要連入全球因特網(wǎng)。在這樣的環(huán)境下,IPv6應(yīng)運(yùn)而生。單從數(shù)字上來(lái)說(shuō),IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×1028倍,達(dá)到2128-1個(gè)。這不但解決了網(wǎng)絡(luò)地址資源數(shù)量的問(wèn)題,同時(shí)也為除計(jì)算機(jī)外的設(shè)備連入互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)量限制上掃清了障礙。但是與IPv4一樣,IPv6一樣會(huì)造成大量的IP地址浪費(fèi)。首先,要實(shí)現(xiàn)IP地址的自動(dòng)配置,局域網(wǎng)所使用的子網(wǎng)的前綴必須等于64,但是很少有一個(gè)局域網(wǎng)能容納264個(gè)網(wǎng)絡(luò)終端;其次,由于IPv6的地址分配必須遵循聚類的原則,地址的浪費(fèi)在所難免。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配1.IPv6的優(yōu)勢(shì)

與IPV4相比,IPV6具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì):IPv6具有更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長(zhǎng)度為32,即有232個(gè)地址;而IPv6中IP地址的長(zhǎng)度為128,即有2128個(gè)地址。IPv6使用更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類的原則,這使得路由器能在路由表中用一條記錄表示一片子網(wǎng),大大減小了路由器中路由表的長(zhǎng)度,提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配IPv6增加了增強(qiáng)的組播支持以及對(duì)流的支持,這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長(zhǎng)足發(fā)展的機(jī)會(huì),為服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。IPv6加入了對(duì)自動(dòng)配置的支持。這是對(duì)DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展,使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))的管理更加方便和快捷。IPv6具有更高的安全性。在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對(duì)IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn),極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全性。項(xiàng)目4IP地址規(guī)劃與分配2.IPv6的尋址

在IPv6中,地址的長(zhǎng)度是128位。地址空間如此大的一個(gè)原因是將可用地址細(xì)分為反映Internet的拓?fù)涞穆酚捎虻膶哟谓Y(jié)構(gòu)。另一個(gè)原因是映射將設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)適配器(或接口)的地址。IPv6提供了內(nèi)在的功能,可以在其最低層(在網(wǎng)絡(luò)接口層)解析地址,并且還具有

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