網(wǎng)絡(luò)編址課件.ppt

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1、網(wǎng)絡(luò)編址——ipv4編址是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的關(guān)鍵功能，可使位于同一網(wǎng)絡(luò)或不同網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。Internet協(xié)議第四版(IPv4)為傳送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包提供分層編址。設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理有效的IPv4編址規(guī)劃能確保網(wǎng)絡(luò)高效率地有效運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)設(shè)備都必須具有唯一定義。在網(wǎng)絡(luò)層，需要使用通信兩端系統(tǒng)的源地址和目的地址來(lái)標(biāo)識(shí)該通信的數(shù)據(jù)包。采用IPv4，就意味著每個(gè)數(shù)據(jù)包的第3層報(bào)頭中都有一個(gè)32位源地址和一個(gè)32位目的地址。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中以二進(jìn)制形式使用這些地址。設(shè)備內(nèi)部則運(yùn)用數(shù)字邏輯解釋這些地址。但是在以人

2、為本的網(wǎng)絡(luò)中，我們卻難以解讀32位字符串，要記住它更是難上加難。因此，我們使用點(diǎn)分十進(jìn)制格式來(lái)表示IPv4地址。點(diǎn)分十進(jìn)制以點(diǎn)分十進(jìn)制表示IPv4地址的二進(jìn)制形式時(shí)，用點(diǎn)號(hào)分隔二進(jìn)制形式的每個(gè)字節(jié)（稱為一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)）。之所以稱為二進(jìn)制八位數(shù)，是因?yàn)槊總€(gè)十進(jìn)制數(shù)字代表一個(gè)字節(jié)，即8個(gè)位。例如，地址10101100000100000000010000010100的點(diǎn)分十進(jìn)制表示為：172.16.4.20請(qǐng)注意，設(shè)備使用的是二進(jìn)制邏輯。采用點(diǎn)分十進(jìn)制是為了方便人們使用和記憶地址。網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分每個(gè)IPv4

3、地址都會(huì)用某個(gè)高階比特位部分來(lái)代表網(wǎng)絡(luò)地址。在第3層，我們將網(wǎng)絡(luò)定義為網(wǎng)絡(luò)地址部分的比特模式相同的一組主機(jī)。盡管全部32個(gè)比特位定義的都是IPv4主機(jī)地址，但我們將其中數(shù)量不等的比特位稱為該地址的主機(jī)部分。此主機(jī)部分中使用的比特位數(shù)決定了網(wǎng)絡(luò)中可以容納的主機(jī)數(shù)量。例如，倘若某個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)至少需要容納200臺(tái)主機(jī)，則需要在主機(jī)部分使用足夠的比特位才能代表至少200個(gè)不同的比特模式。要為200臺(tái)主機(jī)分配唯一地址，需要使用最后一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)的全部八個(gè)比特位。使用8個(gè)位共計(jì)可得到256個(gè)不同的比特模式。這表示前三個(gè)

4、二進(jìn)制八位數(shù)的所有比特位將代表網(wǎng)絡(luò)部分。Ipv4網(wǎng)絡(luò)中的地址類型每個(gè)IPv4網(wǎng)絡(luò)的地址范圍內(nèi)都有三種類型的地址：網(wǎng)絡(luò)地址-指代網(wǎng)絡(luò)的地址廣播地址-用于向網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的特殊地址主機(jī)地址-分配給網(wǎng)絡(luò)中終端設(shè)備的地址網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址是指代網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)方式。例如，我們可以稱圖中所示的網(wǎng)絡(luò)為“10.0.0.0網(wǎng)絡(luò)”。10.0.0.0網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)位相同。在網(wǎng)絡(luò)的IPv4地址范圍內(nèi)，最小地址保留為網(wǎng)絡(luò)地址。此地址的主機(jī)部分的每個(gè)主機(jī)位均為0。廣播地址IPv4廣播地址是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有的一個(gè)特殊地址，用于與該

5、網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)通信。要向某個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，主機(jī)只需以該網(wǎng)絡(luò)廣播地址為目的地址發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包即可。廣播地址使用該網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的最大地址。即主機(jī)部分的各比特位全部為1的地址。在有24個(gè)網(wǎng)絡(luò)位的網(wǎng)絡(luò)10.0.0.0中，廣播地址應(yīng)為10.0.0.255。此地址也稱為定向廣播.主機(jī)地址每臺(tái)終端設(shè)備都需要唯一的地址才能向該主機(jī)傳送數(shù)據(jù)包。在IPv4地址中，我們將介于網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址之間的值分配給該網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)前綴重要問(wèn)題在于：如何才能知道有多少位代表網(wǎng)絡(luò)部分，多少位代表主機(jī)部分？表示IPv4網(wǎng)絡(luò)地址

6、時(shí)，我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)地址后添加一個(gè)前綴長(zhǎng)度。前綴長(zhǎng)度指示地址的網(wǎng)絡(luò)部分的比特位數(shù)。例如在172.16.4.0/24中，/24就是前綴長(zhǎng)度，它告訴我們前24位是網(wǎng)絡(luò)地址。這樣，剩下的8位，即最后一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)就是主機(jī)部分。后面我們將詳細(xì)了解指定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備IPv4地址的網(wǎng)絡(luò)部分的另一個(gè)實(shí)體：子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼與地址一樣有32個(gè)位，分別用1和0來(lái)表示地址的哪些位是網(wǎng)絡(luò)位，哪些位是主機(jī)位。分配給網(wǎng)絡(luò)的前綴并不一定都是/24，具體取決于網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)量。使用不同的前綴數(shù)字會(huì)改變每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)范圍和廣播地址。請(qǐng)注意，前綴長(zhǎng)度

7、不同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)地址可以保持不變，但主機(jī)范圍和廣播地址會(huì)發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)中可以分配到地址的主機(jī)數(shù)量也會(huì)發(fā)生變化。參閱圖中172.16.20.0/25網(wǎng)絡(luò)的地址分配示例。在第一個(gè)框中，我們看到的是網(wǎng)絡(luò)地址的表示。其前綴為25位，因此最后7位是主機(jī)位。為了表示該網(wǎng)絡(luò)地址，這些主機(jī)位全部為'0'。這樣，該地址的最后一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)就是0，因此網(wǎng)絡(luò)地址就是172.16.20.0/25。在第二個(gè)框中，我們看到的是最小主機(jī)地址的計(jì)算。最小主機(jī)地址始終比網(wǎng)絡(luò)地址大1。在本例中，七個(gè)主機(jī)位的最后一位變成了'1'。由于主機(jī)地址的最

8、低位設(shè)置為1，因此最小主機(jī)地址就是172.16.20.1。第三個(gè)框顯示了該網(wǎng)絡(luò)廣播地址的計(jì)算。這樣，此網(wǎng)絡(luò)中使用的全部七個(gè)主機(jī)位均為'1'。通過(guò)計(jì)算得出最后一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)為127。這說(shuō)明廣播地址是172.16.20.127。第四個(gè)框顯示了最大主機(jī)地址的計(jì)算。網(wǎng)絡(luò)的最大主機(jī)地址始終比廣播地址小1。這表示最低主機(jī)位為'0'而所有其它主機(jī)位均為'1'。正如圖中所示，如此計(jì)算后得到此網(wǎng)絡(luò)的最大主機(jī)地址172.16.20