第3章 节 IP地址及其规划 四级网络工程师PPT 课件.pptVIP

第3章 IP地址及其规划;3.1 IP地址的概念 ;3.1.1 IPv4地址概念;3.1.2 IP地址的标准分类;（1）A 类地址 一个A 类IP地址仅使用第一个8位位段表示网络地址。剩下的3个8位位组表示主机地址。 （2）B类地址 一个B类IP地址使用两个8位位段表示网络号，另外两个8位位段表示主机号。 （3）C 类地址 而C类地址使用三个8位位段表示网络地址，仅用一个8位位段表示主机号。 ;3.2 IP地址划分技术研究与发展;IP地址的划分共分为四个阶段。 （1）第一阶段 1981年，IPv4协议制定初期，IP地址设计的目的是希望每个IP地址都能唯一地、确定地识别一个网络与一台主机。这时的IP地址是由网络号与主机号组成，长32位，用点分十进制方法表示，即现在的标准分类的IP地址。 （2）第二阶段 在1991年起，在原来的标准分类的IP地址上，加入了子网号的三级址结构。将一个网络划分为子网，采用借位的方式，从主机位最高位开始借位变为新的子网位，所剩余的部分则仍为主机位。这使得IP地址的结构分为：网络号、子网号和主机号。;（3）第三阶段 1993年提出其出了CIDR（Classless Inter Domain Routing，无类域间路由）技术。CIDR有效地提供了一种更为灵活的在路由器中指定网络地址的方法。使用CIDR时，每个IP地址都有网络前缀，它标识了网络的总数或单独一个网络。 （4）第四阶段 1996年提出了NAT（Network Address Translation，网络地址转换）技术，允许一个整体机构以一个公用IP地址形式出现在Internet上。即是一种把内部私有IP地址翻译成合法网络IP地址的技术。;图3-2 划分IP地址技术的发展阶段示意图;3.2.1 划分子网的三级地址结构 ;1．子网的概念 在一个IP网络中划分子网使我们能将一个逻辑上单一的大型网络分成若干个较小的网络，即允许将网络划分成许多个部分供内部使用，但是对于外部网络仍像一个网络一样。 2．子网的划分 它将IPv4地址分为三部分：网络部分、子网部分和主机部分。 3．子网掩码的概念 它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。 ;图3-3 A类、B类和C类地址掩码;3.2.2 CIDR无间域内路由技术;2．CIDR的概念 CIDR是一个在Internet上创建附加地址的方法，这些地址提供给服务提供商ISP，再由ISP分配给客户。 3．CIDR的工作原理 CIDR地址包括标准的32位IP地址和用正斜线“/”标记的前缀。 ;4．CIDR的技术特点 （1）它区别于一般的标准分类IP地址概念的“网络前缀”，代替的原来的“网络号+主机号”的结构，形成了无分类的结构，即表示为“网络前缀+主机号”的二级地址结构，也不再使用“子网”的概念。 （2）网络前缀相同的连续的IP地址形成了一个“CIDR地址块”。它是由块起始地址与块地址数来表示的。 5．CIDR的优点 CIDR的优点是解决了困扰传统IP寻址方法的两个问题。 ;表3-1 为CIDR及其对应的掩码;3.2.3 NAT 网络地址转换技术;图3-5 NAT在ISP服务中应用的网络结构图;2．NAT的工作原理 （1）内部地址翻译 将内部IP一对一的翻译成外部地址。 （2）内部全局地址复用 使用地址和端口将多个内部地址映射到比较少的外部地址。 （3）TCP负载重分配 NAT路由器接受外部主机的请求并依据NAT表建立与内部主机的连接，把内部目的地址翻译成内部局部地址并转发数据包到内部主机，内部主机接受包并作出响应。NAT路由器再使用内部局部地址和端口查询数据表做出响应。如果此时，同一主机再做第二个连接，NAT路由器建立与另一虚拟主机的连接，并转发数据。 ;（4）处理重叠网络 主机A要求向主机C建立连接， DNS服务器做地址查询。 NAT路由器截获DNS的响应，如果地址有重叠，将翻译返回的地址。它将创建一个简单入口把重 叠的外部全局地址翻译成外部局部地址。 路由器转发DNS响应到主机A，它已经把主机C 的外部全局地址翻译成外部局部地址。 当路由器接受到主机C的数据包时，它将建立内 部局部、全局，外部全局、局部地址间的转换， 主机A将由内部局部地址翻译成内部全局地址， 主机C