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1、淺談IP地址的使用 近幾年來,計算機網(wǎng)絡迅猛發(fā)展,基于IP協(xié)議的Internet已發(fā)展成為當今世界上規(guī)模最大,并擁有最多用戶、最多資源的一個超大型計算機網(wǎng)絡。IP協(xié)議也因此成為事實上的工業(yè)標準,IP網(wǎng)絡也成為計算機網(wǎng)絡的主流?! ∫?、Internet中的IP地址 IP地址標識了IP網(wǎng)絡中的一個通信實體,一臺主機可以有多個IP地址。IP分組中的IP源/目的地址在網(wǎng)絡傳輸過程中保持不變,因而總是由確定的源通信實體送往指定的目的通信實體。 從網(wǎng)絡的層次結構考慮,一個IP地址必須指明兩點: 屬于哪個網(wǎng)絡 是這個網(wǎng)絡中的哪臺主機 于是,IP地址的格式為:網(wǎng)絡號
2、、主機號?! P地址的類型及其表示 現(xiàn)在的IP網(wǎng)絡使用32位地址,通常由點分十進制表示,如:202.112.14.1。它主要由兩部分組成:一部分是用于標識所屬網(wǎng)絡的網(wǎng)絡地址;另一部分是用于標識給定網(wǎng)絡上的某個特定的主機的主機地址?! 榱私o不同規(guī)模的網(wǎng)絡提供必要的靈活性,IP的設計者將IP地址空間劃分為幾個不同的地址類別?! 〉刂贩诸惾缦卤硭荆骸 【W(wǎng)絡編號是由Internet權力機構分配的,目的是為了保證網(wǎng)絡地址的全球唯一性。主機地址是由各個網(wǎng)絡的的系統(tǒng)管理員統(tǒng)一分配的。因此,網(wǎng)絡地址的唯一性與網(wǎng)絡內主機地址的唯一性,就確保了IP地址的全球唯一性?!?/p>
3、 有類地址的局限性 最初的Internet設計者沒有預想到網(wǎng)絡會有如此快速地發(fā)展,因此現(xiàn)在網(wǎng)絡面臨的問題都可以追溯到Internet發(fā)展的早期決策上,在IP地址的分配上更是能夠看到這點?! ≡贗nternet早期,地址空間在表面上看來幾乎是無限的,人們便將IP地址基于其申請而分配給某個組織或者公司,而很少會考慮到是否真的需要這個地址空間,沒有考慮到IP地址空間最終會用盡?! Pv4使用32位的地址,即在IPv4的地址空間中只有232(4,294,967,296,低于43億)個地址可用。與此相比,世界人口數(shù)已達60多億。也就是說,將出現(xiàn)IP地址的赤貧人群。
4、因此,IP地址的長度決定了IPV4的地址空間,決定了地址的有限?! ×硗?,IPv4的地址是按照網(wǎng)絡的大?。ㄋ褂玫腎P地址數(shù))來分類的,它的尋址方案使用“類”的概念。A、B、C三類IP地址的定義很容易理解,也很容易劃分,但是在實際網(wǎng)絡規(guī)劃中,他們并不利于有效地分配有限的地址空間。對于A,B類地址,很少有這么大規(guī)模的公司能夠使用,對于C類地址所容納的主機數(shù)又相對太少。所以有類別的IP地址并不適用于網(wǎng)絡規(guī)劃?! ≡谶@種情況下,人們開始致力于下一代Internet技術的研究。但是,由于現(xiàn)在在IPv6下的互連網(wǎng)設施還不完善,IPv4上的資源有待進一步利用,因此,我們仍有必要
5、在IPv4上實現(xiàn)網(wǎng)絡和網(wǎng)絡互連。因此,IPv4到IPv6的完全過渡將是一個比較長的過程?! 《?、IP地址與路由的關系 為了提高IP地址使用效率及路由效率,在基礎的IP地址分類上對IP編址進行了相應改進?! ∽泳W(wǎng)編址 一般地,32的IP地址被分為兩部分,即網(wǎng)絡號和主機號。為提高IP地址的使用效率,子網(wǎng)編址的思想是將主機號部分進一步劃分為子網(wǎng)號和主機號: 網(wǎng)絡號子網(wǎng)號主機號 在原來的IP地址模式中,網(wǎng)絡號部分就標識一個獨立的物理網(wǎng)絡,引入子網(wǎng)模式后,網(wǎng)絡號部分加上子網(wǎng)號才能全局唯一地標識一個物理網(wǎng)絡?! ∽泳W(wǎng)編址使得IP地址具有一定的內部層次結構,這
6、種層次結構便于IP地址分配和管理?! ∷氖褂藐P鍵在于選擇合適的層次結構—如何既能適應各種現(xiàn)實的物理網(wǎng)絡規(guī)模,又能充分地利用IP地址空間(即:從何處分隔子網(wǎng)號和主機號)。 子網(wǎng)路由 在子網(wǎng)編址模式下,僅憑地址類別提取地址的網(wǎng)絡號和主機號將是不正確的,而必須在路由表的每一個表目中加入子網(wǎng)掩碼,于是子網(wǎng)編制模式下的路由表條目變?yōu)椋骸 。泳W(wǎng)掩碼,目的網(wǎng)絡地址,下一路由器地址} 這樣可以用子網(wǎng)掩碼的設置來區(qū)分不同的情況,使路由算法更為簡單?! ∽泳W(wǎng)結構 設子網(wǎng)掩碼,子網(wǎng)掩碼與目的地址相與,獲得子網(wǎng)地址?! √囟ㄖ鳈C 掩碼32位為全“1”,
7、將32位地址全部截下?! ∪笔÷酚伞 ⊙诖a為全“0”,目的地址也為全“0”,將報文直接送往缺省端口地址?! o子網(wǎng)結構 掩碼中“1”的個數(shù)與網(wǎng)絡號位數(shù)相同?! LSM可變長子網(wǎng)掩碼 VLSM(VariableLengthSubnetMask,可變長子網(wǎng)掩碼),這是一種產生不同大小子網(wǎng)的網(wǎng)絡分配機制。VLSM將允許給點到點的鏈路分配子網(wǎng)掩碼255.255.255.252,而給Ethernet網(wǎng)絡分配255.255.255.0。VLSM技術對高效分配IP地址(較少浪費)以及減少路由表大小都起到