第四章IP协议及地址.pptVIP

IP协议及地址 互连网协议IP是TCP/IP体系中两个最重要的协议之一，与IP协议配套使用的还有三个协议： 地址转换协议ARP（Address Resolution Protocol）。 反向地址转换协议RARP（Reverse Address Resolution Protocol）。 Internet控制报文协议ICMP（Internet Control Message Protocol）。 IP协议及地址 1 IP地址及转换 (1)IP地址及其表示方法 Internet识别网络的方法是给网络上的每一台计算机分配一个IP地址。IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配一个在全世界范围内唯一的32位二进制标识符。由于32位的二进制数字形式不适合阅读和记忆，为了便于用户阅读和理解IP地址，Internet管理委员会采用了一种“点分十进制”方法表示IP地址。如下图所示。 IP协议及地址 (2)网络地址和主机地址 IP地址被分为网络地址（net-id）和主机地址（host-id）两部分。 IP地址的格式可表示为：网络地址+主机地址。 IP地址的这种结构使我们在Internet上很方便地进行寻址，先按IP地址中的网络号net-id把网络找到，再按主机号host-id把主机找到。 IP协议及地址 (3)IP地址的分类 为了便于对IP地址进行管理，同时还考虑到网络的差异很大，将IP地址分为5类，即A类、B类、C类、D类和E类，其中D类地址是组播地址，E类地址保留今后使用。目前使用的IP地址仅A至C三类。 在IP地址的开头用1位或几位以标识IP地址的类型，如右图所示。 IP协议及地址 (4)IP地址类型的识别 A类地址：第一个数的范围在0～127之间， 地址范围从1.0.0.1至126.255.255.254。 B类地址：第一个数的范围在128～191之间， 地址范围从128.1.0.1至191.255.255.254。 C类地址：第一个数的范围在192～223之间， 地址范围从192.0.1.1至223.255.255.254。 例如，IP地址是138.10.118.25，它是一个B类地址，网络ID是138.10，主机ID是118.25。 因特网的互连协议IP (5)内部网可用IP地址 为了避免某个单位内部网选择任意网络地址，造成与合法的Internet地址发生冲突，IETF分配了具体的A类、B类和C类地址供单位内部网使用，这些地址为： A类：10.0.0.0～10.255.255.255 B类：172.16.0.0～172.31.255.255 C类：192.168.0.0～192.168.255.255 因特网的互连协议IP (6)IP地址与硬件地址 IP地址放在IP数据报的首部，而硬件地址则放在MAC帧的首部。 IP地址与硬件地址的关系如下图。 因特网的互连协议IP (7)地址的转换 每一个Internet上的主机都有与之对应的三个地址，即物理地址（硬件地址）、IP地址和主机域名。 主机的物理地址是网卡制造者制作在网卡上的无法改变的地址码。 IP地址是一种二进制数的网络标识和主机标识，数字型标识对计算机网络是最有效的，但对使用网络的人却不愿意使用难于记忆的IP地址，为此人们研究出一种字符型标识，这就是主机的域名。 主机域名、IP地址和物理地址之间的关系如下图。 因特网的互连协议IP 因特网的互连协议IP 2 子网划分技术 （1）子网的概念 传统的IP地址用A,B,C等类划分，网络号与主机号的分隔必须固定在某个点分符上，在IP地址越来越紧张的时候这个问题就很突出了。可变长子网掩码VLSM(RFC1009)允许在主机号的比特位中继续定义子网掩码/子网扩展前缀，分隔不必在点分符上。用IP地址中的主机号（host-id）字段中的前若干比特位作为“子网号字段”，后面剩下的仍为主机号字段，再通过路由器将划分出的子网互连形成单位内部网，便于网络的管理和使用。 因特网的互连协议IP （2）子网的划分方法 子网的划分方法是将单个网络号对应的主机号分为两个部分，其中一部分用于子网号编址，另一部分用于主机号编址，如下图所示。 因特网的互连协议IP （3）子网掩码（Subnet Mask） 在划分子网时，TCP/IP使用了子网掩码。子网掩码也是一个32位的二进制数，其形式与IP地址相同。它主要有两大功能：一是通过子网掩码，可以区分一个IP地址中的哪些位对应于网络地址（包括子网地址）、哪些位对应于主机地址；二是将网络分为多个子网。 子网掩码的取值，通常是将对应于IP地址中网络地址（网络号和子网号）的所有位都设