IP地址和路由规划-new

网络规划与设计信息与控制学院

IP地址概述

IP地址规划

IPv4路由协议

IPv4与IPv6IPv4路由设计本节主要内容IP地址回忆IP地址规划〔1〕网络地址转化(NAT)〔2〕子网划分/确定子网掩码(SLM)〔3〕层次化IP规划和汇总IPv4路由协议IP地址Internet上的计算机地址〔IP地址〕都是32位的二进制数字。这些32比特的二进制数字分割为4组〔octet〕，每一组8位。为了便于使用，这四个八位组将转化为对应的十进制数，即“点分十进制表示”。IP地址计算机的IP地址由网络号〔Network〕和主机号〔Host〕两局部组成，用于标识特定网络中的特定主机。其中，左边假设干位表示网络，其余局部用来标识网络中的一个主机。例如，某效劳器的IP地址为，对于该IP地址，我们可以把它分成网络标识和主机标识两局部，这样上述的IP地址就可以写成：网络标识：主机标识：68合起来写：IP地址类A类：B类：C类：D类：E类：A，B，C类地址用于设备地址分配，D类地址用于组播，E类地址用于实验。IP地址类网段为回送保存，用于本机测试和进程间通信当任何地址使用发送数据时，计算机中的协议软件就将该数据送回，不在网络上传输，不是一个网络地址。例如：表示本机地址特殊的IP地址在IP地址中有一些是特殊的IP地址，在使用时需要特殊注意。私有IP地址私有IP地址是只能在局域网中使用的IP地址，当局域网通过路由设备与广域网连接时，路由设备会自动将该地址段的信号隔离在局域网内部，不用担忧所使用的保护IP地址与其他局域网中使用的同一地址段的保存IP地址发生冲突〔即IP地址完全相同〕。内部网络中的主机需要访问互联网时，必须将私有地址映射成公有地址。其地址范围如下IP地址的分配1．IP地址的分配原那么①通常局域网计算机和路由器的端口需要分配IP地址。②处于同一个播送域的主机或路由器的IP地址的网络号必须相同。③用交换机互联的网段是同一个播送域，如果在交换机上使用了虚拟局域网技术，那么不同的VLAN是不同的播送域，处于不同VLAV的主机，IP地址网络号不同。④路由器不同的端口连接的是不同的播送域，路由器依靠路由表，连接不同播送域。⑤路由器总是拥有两个或两个以上的IP地址，且网络号不同。⑥两个路由器直接相连的端口〔相当干线端口〕，可以指明也可不指明IP地址。通常在设置IP地址的时候，必须同时设置子网掩码，子网掩码子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两局部。子网掩码子网掩码的设定必须遵循一定的规那么。与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。只有通过子网掩码，才能说明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。其中A类网络的子网掩码为；B类网络为；C类网络地址为：。子网掩码的作用确定主机的网络号：将32位IP地址和子网掩码的对应位做“逻辑与”〔AND〕运算，得到该主机的网络号例：IP地址，子网掩码，那么该主机所在的网络号：

CIDR格式CIDR〔无类型域间选路，ClasslessInter-DomainRouting〕CIDR将路由集中起来，使一个IP地址代表主要骨干提供商效劳的几千个IP地址，从而减轻Internet路由器的负担。CIDR采用可变网络ID，而不是A-B-C类网络ID所用的固定的8、16和24位。CIDR表示方法如下：A.B.C.D/n〔为IP地址，n表示网络号的位数〕以CIDR地址为例，其中“/25”表示该IP地址中的前25位代表网络号，其余位代表主机号。例：网络号，网络掩码：

CIDR格式：

向CIDR格式转换例：网络号，网络掩码：

CIDR格式：

1111111111111110000000000000000002542550...15位网络掩码中1的总数IP号段是125.203.96.0-125.203.127.255，转换成CIDR格式？

125.203.01100000.00000000125.203.01111111.11111111前十九位相同，故写成CIDR格式的应用IP地址规划确定所需IP地址数量分析私有/公有地址使用策略划分子网〔确定子网掩码〕层次化IP地址规划和汇总确定所需IP地址清点设备路由器、交换机、防火墙、效劳器、计算机、打印机额外预留10-20%——某校IP地址分配IPV6地址2001:250:207::/48网络名：Buct6-cernet2001:250:207:1::100/64私有地址10.0.0.0到172.16.0.0到192.168.0.0到网络地址转换(NAT)InternetWeb效劳器PCNAT表：……网络地址转化(NAT)一对一地址映射内部地址和外部地址一对一翻译，需太多共有地址映射。地址复用多个内部地址被翻译成一个外部地址，使用TCP/UDP端口号来区分不同的连接。NAT转换表中保存这些信息。端口地址转换〔NAPT—Networkaddressporttranslatin〕是动态转换的一种变形。它可以使多个内部节点共享一个全局IP地址，而使用源和目的的TCP/UDP的端口号来区分NAT表中的转换条目及内部地址。这样，就更节省了地址空间。比方说，假设内部节点，都用源端口1723向外发送数据包。NAPT路由器把这两个内部地址都转换成全局地址，而使用不同的源端口号：1492,1723。当接收方收到的源端口号为1492，那么返回的数据包在边缘网关处，目的地址和端口被转换为10.1.1.3:1723；而接收到的源端口号为1723的，目的被映射到10.1.1.2:1723。NAPT可以使整个局域网都使用一个IP地址来联入Internet，所以它常常用在小型办公室/家庭办公室〔SOHO〕中，作与外部公共网络的连接。路由器使用子网掩码Internet目的地址：掩码子网掩码子网掩码子网…

划分子网确定所需子网位数确定每个子网上的主机数确定网络地址位数确定主机地址位数计算子网掩码划分子网的作用为网络管理员提供灵活的地址空间.使用子网可以将一个局域网变成多个局域网.缩小播送域.利于网络分层管理划分子网例：C类IP地址段来分配〔1〕需要12个子网〔2〕每个子网中最多有10台主机解：12≤24，所以子网位数=4，那么主机位数=8–4=4每个子网段最多可有24–2=14台主机〔主机位全0用于子网地址，主机位全1用于播送地址〕子网掩码：192.168.3192.168.3192.168.3192.168.3192.168.3…192.168.3网络位第1个子网00000001001000110100…1111子网位主机位00000000000000000000…0000第2个子网第3个子网第4个子网第5个子网第16个子网......32位地址子网地址表示****************************000032位地址28位网络地址4位主机地址192168300010000该子网地址表示为：28子网掩码为：某单位获得了一段B类地址：现需要划分6个子网，规模最大的子网所包含的主机数大致在2000台左右。问题：请计算子网掩码，写出所有子网地址。

例题：划分子网答案：子网位数：3位子网掩码为：作业：假设取得网络地址200.200.200.0，现在在该网络中需要划分6个子网，每个子网中30台主机，请问如何划分子网，才能满足要求。请写出六个子网的子网掩码、网络地址、第一个主机地址、最后一个主机地址、播送地址。

划分子网要点〔1〕子网必须在原先网络的主机号里划分.〔2〕子网的网络局部必须在左侧.层次化IP地址规划与汇总China86USA11Japan81北京10上海21重庆23…层次化IP地址规划与汇总DEBCFGA层次化之前，路由表器A的路由表：层次化IP地址规划与汇总DEBCFGA层次化之后，路由表器A的路由表：层次化规划/汇总路由的优势路由表变小节省路由器内存路由更新信息减少，节约网络带宽有效分配地址、减少地址浪费局部故障不会导致全局更新IPv4与IPv6IPv4地址空间即将耗尽，且地址分配和使用效率低下；IPv6地址使用128比特位地址，而不是IPv4现在使用的32比特位地址；IPv6使用十六进制数来表示128位地址；IPv4IPv6地址表示

IPv4地址长度为32比特位，用点分十进制表示。IPv6地址长度为128比特位，用十六进制表示，每一组16进制数之间用冒号相隔。每一个字段中的前导0可以省略，例如字段:0003:可以写成:3:IPv6地址空间IPv6地址总数：2128=3.4*10E38平均地球外表每平方米〔m2〕将有6.5*10E23个IPv6地址IPv6地址分配IPv4向IPv6的迁移双协议栈〔DualStack〕主机同时运行IPv4和IPv6两套协议栈，同时支持两套协议隧道技术〔Tunnel〕将IPv6的分组封装到IPv4的分组中，封装后的IPv4分组将通过IPv