【第8章】網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧2 - IP協(xié)議.ppt

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1、第8章網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧2-IP協(xié)議鄒昕光哈爾濱工業(yè)大學(xué)自動化測試與控制研究所2010課程內(nèi)容IP地址IP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)IP選路NAT/NAPT應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層IP地址類型地址子網(wǎng)地址無類地址類型地址地址長度32比特，理論地址容量為232-1地址分為兩個部分：網(wǎng)絡(luò)ID+主機(jī)ID網(wǎng)絡(luò)ID分為以下幾種類型A，B，C，D，E類型地址A類地址：1字節(jié)網(wǎng)絡(luò)ID+3字節(jié)主機(jī)ID，網(wǎng)絡(luò)地址最高位為01.0.0.0–126.255.255.255B類地址：2字節(jié)網(wǎng)絡(luò)ID+2字節(jié)主機(jī)ID，網(wǎng)絡(luò)地址最高位為10128.0.0.0-191.255.255.2

2、55類型地址C類地址：3字節(jié)網(wǎng)絡(luò)ID+1字節(jié)主機(jī)ID，網(wǎng)絡(luò)地址最高位為110192.0.0.0-223.255.255.255D類地址（多播地址）：網(wǎng)絡(luò)地址最高位為1110224.0.0.0–239.255.255.255E類地址（保留地址）：網(wǎng)絡(luò)地址最高位為1111類型地址A,B,C類地址中的保留地址172.16.0.0～172.31.255.255B192.168.0.0～192.168.255.2553C10.0.0.0～10.255.255.2553A類型地址存在的問題如果一個公司需要300個地址，如果一個組織需要70,000個地址如

3、何辦？1個A類地址塊含16,777,216個地址1個B類地址塊含65,535個地址1個C類地址塊含256個地址子網(wǎng)地址什么是子網(wǎng)地址從主機(jī)號中挪用一些連續(xù)的比特位，當(dāng)作子網(wǎng)號，形成的地址。B類地址B類子網(wǎng)地址子網(wǎng)地址由于子網(wǎng)地址長度不定，需要一個信息來標(biāo)識地址的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分采用子網(wǎng)掩碼來標(biāo)識子網(wǎng)地址為什么需要子網(wǎng)地址？可以解決類型地址分配粒度過大的困境；匯聚路由信息；子網(wǎng)地址【Example】某大學(xué)獲得了一塊B類地址129.0；IP地址在多個學(xué)院中分配，由于各個院系申請IP地址最初并無規(guī)劃，所以B類地址隨機(jī)分配給了各個院系；校園網(wǎng)典型的

4、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙缦?；學(xué)校核心路由器將要存儲所有主機(jī)地址的路由；最多能到6萬多條路由信息。子網(wǎng)地址子網(wǎng)地址改進(jìn)方案采用子網(wǎng)地址，每個學(xué)院一個子網(wǎng)，學(xué)院1的subnet=0，地址為129.0.0.0–129.0.15.255學(xué)院2的subnet=1，地址為129.0.16.0–129.0.31.255學(xué)院3的subnet=2，地址為129.0.32.0–129.0.47.255學(xué)院4的subnet=3，地址為129.0.48.0–129.0.63.255學(xué)院5的subnet=4，地址為129.0.54.0–129.0.79.255學(xué)院6的subnet=

5、5，地址為129.0.70.0–129.0.85.255學(xué)院7的subnet=6，地址為129.0.86.0–129.0.101.255學(xué)院8的subnet=7，地址為129.0.102.0–129.0.117.255學(xué)院9的subnet=8，地址為129.0.118.0–129.0.133.255學(xué)院10的subnet=9，地址為129.0.134.0–129.0.149.255剩余地址129.0.150.0–129.0.255.255子網(wǎng)地址學(xué)校核心路由器將只需要存儲為數(shù)不多的幾個子網(wǎng)地址。子網(wǎng)地址問題A，B類地址塊很快就分配完了，但C類

6、地址卻很多待分配；很多組織需要地址數(shù)往往大于一個C類地址塊所含地址數(shù)量；如何給這些組織有效分配地址？無類地址什么是無類地址地址分配不再按照ABC類型來劃分，而是將剩余的地址按照需要量劃分；例如一個學(xué)校需要2000個地址，則分配2048個地址；該劃分地址的方式稱為CIDR(ClasslessInter-DomainRouting)無類地址通過網(wǎng)絡(luò)掩碼識別網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID192.0.0.24/151100000000000000000000000011000(IP地址)1111111111111100000000000000000(網(wǎng)絡(luò)掩碼)-

7、---------------------------------------------------------------------1100000000000000000000000000000(網(wǎng)絡(luò)ID)AND為什么需要無類地址?考慮如下問題某公司需要300個地址，但不能分配給其一個B類地址；某組織需要70,000個地址，但是不能分配給其A類或B類地址。該如何為它們分配地址？為什么需要無類地址?采用CIDR方式可以從某個地址開始，分配一段地址給該公司或組織。5122個C類地址塊70144274個C類地址塊30070000IP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)

8、IPv4數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)IP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)IP數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)TotalLength16bits整個IP數(shù)據(jù)包的長度，以字節(jié)為單位。Protocol8bits被封裝的上層協(xié)議類型。