IP地址

作者: keepanic | 来源:发表于2016-02-28 15:33 被阅读0次

    一、标准分类的IP地址

    IP地址是有网络号与主机号组成,长度为 32 bit,用点分10进制方法表示,这样就构成了标准分类的IP地址。常用的A类、B类、C类IP地址采用包括“网络号-主机号”的层次结构(RFC1812)。


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    A类地址:

    第一块和最后一块特殊用途
    net ID=10的10.0.0.0~10.255.255.255用于专用地址
    主机号全为0和1的保留用于特殊目的

    B/C类地址:

    主机号全为0和1的保留用于特殊目的

    特殊地址形式:

    directed broadcasting(直接广播)/limited broadcasting(受限广播)/“这个网络上的特定主机”/loopback address(回送地址)
    

    1.直接广播地址

    A类、B类、C类中,主机号全为1的为directed broadcasting address,用于使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机

    2.受限广播地址

    32bit全为1的ip地址(255.255.255.255),用于将一个分组以广播方式送给网络中所有主机,路由器阻挡该分组通过,将其广播功能显示在本网内部。

    3.回送地址(loopback address)

    TCP/IP规定:网络号为127的分组不能出现在任何网络上;主机和路由器不能为该地址广播任何寻址信息。

    二、划分子网的三级地址结构

    由于地址有效利用率问题,第二阶段是在标准分类的ip地址基础上,增加子网号的三级地址结构。以一个C类IP地址为例,如果是只有2台主机的网络,需申请一个C类IP地址,有效利用率为2/255=0.78%.而有256台主机的网络,需申请一个B类IP地址,有效利用率是0.39%.
    基于此,1991年提出subnet(子网)和mask(掩码)的概念。构成子网就是将一个大的网络分成几个较小的网络,将传统的“网络号=主机号”的两级结构,变为“网络号-子网号-主机号”的三级结构。
    子网概念的基本思想是:允许将网络划分为多个部分供内部使用,但是对于外部网络仍然像一个网络一样

    • 三级层次:net ID-subnet ID-host ID;
    • 可应用于A/B/C类中任意IP地址中;
    • 子网之间距离必须很近(从路由器工作效率考虑);
    • 分配子网是内部的事情,不需要申请或改变外部数据库;
    • 在Internet文献中,一个子网也称作一个IP网络或一个网络。
    子网掩码

    引入子网掩码(subnet mask/mask)概念,ip地址主机号中对应mask为1的部分为subnet ID.
    表示方法:1.用点分10进制,eg.255.255.255.0;2.用‘/’家网络号+子网号长度,即“网络号/22”表示。460

    三、构成超网的无类域间路由(CIDR)技术

    第三个阶段是1993年提出的CIDR (Classless Inter Domain Routing,无类域间路由,也称supernet,超网) 技术(RF1519).
    思路是:将剩余的IP地址不是俺标准的地址分类规则分配,而是以可变大小的块方法进行分配
    CIDR希望解决Internet扩展中存在的两大问题:

    • 32位IP地址可能在第40亿台主机连入前已被消耗完
    • 随着越来越多网络地址出现,主干网的路由表增大,路由器负荷增加,服务质量下降。
      CIDR特点:
    • 使用network-prefix(网络前缀),代替“”网络号+主机号“,也不使用子网概念,即IP地址表示为<网络前缀>+<主机号>。eg.200.16.22.0/20,表示前20位是网络前缀,后12位是主机号。
    • 将网络前缀相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”

    四、网络地址转换(NAT)技术

    NAT设计的基本思路:为每个公司分配少量的IP地址,在公司内部使用保留地址。

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