第八章 IP网.pptVIP

第八章 IP网 IP技术是一种无连接的分组交换技术，具有协议简单、开放的特性，具有成熟的标准应用接口和数量众多的应用开发人员。同时，基于IP实现网络互连的技术成熟、成本低。 第八章 IP网 8.1 概述 IP网指的是使用IP协议的网络。 IP网具有以下几大特点： （1）分布式网络结构； （2）端到端原则，所有增值功能都在网络之外由终端完成； （3）IP网可以建立在任何传输通道上，可以保证异种网络的互通（即IP?over?Everything）； （4）具有统一的寻址体系，网络可扩展性强。 8.1 概述 IP网络，国际上都采用TCP/IP体系结构 第八章 IP网 8.2 IP网络协议 8.2.1 IPv4协议 8.2.2 IPv6协议 8.2.3 IPv4向IPv6过渡 IPv4，是互联网协议的第四版，也是第一个被广泛使用、构成现今互联网技术基石的协议。 1．IPv4的地址 IPv4使用32位地址，因此最多可能有4,294,967,296个地址。一般的书写法为4个用小数点分开的十进制数。IPv4地址分为A、B、C、D、E，5类。把32位的地址分为两个部分：前面的部分代表网络地址，后面部分代表局域网地址。 一些特别的IP地址段如下： （1）127.x.x.x给本机地址使用； （2）224.x.x.x为多播地址段； （3）255.255.255.255为通用的广播地址； （4）10.x.x.x，172.16.x.x和192.168.x.x供本地网使用，这些网络连到互连网上需要对这些本地网地址进行转换。 2．IP包长 IP包由首部和实际的数据部分组成。数据部分一般用来传送其它的协议，如TCP、UDP、ICMP等。数据部分最长可为65515字节。 3．IP路由 一个IP包从发送方出发，到接送方收到，往往要穿过通过路由器连接的许许多多不同的网络。每个路由器都拥有如何传递IP包的路由表。路由表中记录了到不同网络的路径，在这里每个网络都被看成一个目标网络。路由表中的记录由路由协议管理，记录可以是静态的记录，也有可能是由路由协议动态的获取的 常用的路由协议有： （1）路由信息协议(RIP) （2）开放式最短路径优先协议（OSPF) （3）中介系统对中介系统协议(IS-IS) （4）边界网关协议(BGP) （5）互联网控制消息协议（ICMP） 4．IPv4存在问题 （1）地址问题:。随着IP网络规模的不断扩大，IP地址空间就非常紧张了，因此IPv4的一个主要问题就是要尽快拓展地址空间。 （2）IPv4选路：在互联网或内联网上传输的IPv4包必须从一个网络选路到另一个网络以到达其目的地。所有选路最终依赖于某个路由器查看不同路由的列表并确定正确的路由 。路由表的长度将随着网络数量的增加而变长。选路就非常困难 ， （3）划分子网：当本地网络媒体在网络大小或连接的主机数量上到达极限时，就需要划分子网。划分子网的问题在于它只适用于某种特定规模的机构 （4）无类域间选路：类域间选路(CIDR)技术有时也被称为超网，它把划分子网的概念向相反的方向作了扩展：通过借用前三个字节的几位可以把多个连续的C类地址集聚在一起。到达某一块C类地址的数据都将被选路至某个路由器上。只是一种短期解决办法 （5）网络地址翻译：网络地址翻译系统的功能在专用网络和公用网络之间的接口实现，该系统)了解专用网络上所有主机的地址，并将其翻译为可访问的公用网络地址，这样所有的内部主机就可以与外部主机通信。 （6）网络管理与配置：IPv4 中地址管理和主机配置提出了至少两大问题：首先，如果配置主机很困难，将耗费钱财；其次，如果无论是否已连接，均为每个主机捆绑一个IP地址，这将浪费地址。 （7）服务类型有限 （8）IP选项：尽管使用IPv4选项有很多好处，但由于它们对于性能的影响已使得它们很少使用。 （9）IPv4安全性差 8.2 IP网络协议 8.2.1 IPv4协议 8.2.2 IPv6协议 8.2.3 IPv4向IPv6过渡 8.2.2 IPv6协议 IPv6采用128位地址长度，几乎可以不受限制地提供地址。在IPv6的设计过程中除了一劳永逸地解决了地址短缺问题以外，还考虑了在IPv4中解决不了的其它问题，主要有端到端IP连接、QoS、安全性、多播、移动性、即插即用等。 IPv6与IPv4相比的优点： （1）简化的报头和灵活的扩展报头：IPv6的报头由一个基本报头和多个扩展报头组成，基本报头的长度固定为40字节，用于放置所有路由器所需要处理的信息。 IPv6还定义了多种扩展报头，这使得IPv6变得极其灵活，能提供对多种应用的强力支持，同时又为以后支持新的应用提供了可能。 （2）层次化的地址结构：IPv6的设计者把IP