7Internet與Intranet技術(shù)141

1、2021年11月2l熟練掌握熟練掌握ipip地址編址和表示方法、地址編址和表示方法、ipip地址與物理地址的地址與物理地址的區(qū)別；區(qū)別；l掌握掌握tcp/iptcp/ip協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)和協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)和tcp/iptcp/ip協(xié)議簇中的協(xié)議；協(xié)議簇中的協(xié)議；l掌握掌握internetinternet的域名分布和計(jì)算機(jī)域名格式的域名分布和計(jì)算機(jī)域名格式 ；l掌握掌握internetinternet基本服務(wù)的相關(guān)概念和協(xié)議基本服務(wù)的相關(guān)概念和協(xié)議 ；l掌握掌握intranetintranet和和extranetextranet的概念和應(yīng)用的概念和應(yīng)用 ；l理解子網(wǎng)劃分的基本思路和劃分方法，能夠進(jìn)行

2、子網(wǎng)的理解子網(wǎng)劃分的基本思路和劃分方法，能夠進(jìn)行子網(wǎng)的設(shè)計(jì)與劃分設(shè)計(jì)與劃分 ；l了解了解ipv6ipv6的主要特性、的主要特性、ipv6ipv6地址表達(dá)方式和類型以及地址表達(dá)方式和類型以及ipv4ipv4向向ipv6ipv6的過渡技術(shù)的過渡技術(shù) ；l了解幾種常見的了解幾種常見的internetinternet用戶接入的方式用戶接入的方式 。2021年11月3ltcp/iptcp/ip協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)和協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)和tcp/iptcp/ip協(xié)議簇中的協(xié)議；協(xié)議簇中的協(xié)議； lipip地址編址和表示方法，地址編址和表示方法，ipip地址與物理地址的區(qū)別；地址與物理地址的區(qū)別； l子網(wǎng)掩碼、子網(wǎng)劃分

3、的基本思路和劃分方法子網(wǎng)掩碼、子網(wǎng)劃分的基本思路和劃分方法 ；linternetinternet的域名分布和計(jì)算機(jī)域名格式；的域名分布和計(jì)算機(jī)域名格式； lwwwwww服務(wù)、服務(wù)、e-maile-mail、ftpftp服務(wù)、服務(wù)、telnettelnet服務(wù)等；服務(wù)等；internetinternet服務(wù)的相關(guān)概念和協(xié)議服務(wù)的相關(guān)概念和協(xié)議 ；lintranetintranet的概念、體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的概念、體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用 ；lipv6ipv6地址表達(dá)方式和類型地址表達(dá)方式和類型 ；2021年11月47.1.1 因特網(wǎng)的定義因特網(wǎng)的定義 internet internet是成千上萬的不同類型、不

4、同規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)是成千上萬的不同類型、不同規(guī)模的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)主機(jī)組成的覆蓋世界范圍的巨型網(wǎng)絡(luò)。主機(jī)組成的覆蓋世界范圍的巨型網(wǎng)絡(luò)。internetinternet的中文名稱為的中文名稱為“因特因特網(wǎng)網(wǎng)”。 從從技術(shù)角度技術(shù)角度來看，來看，internetinternet包括了各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，從小型的局域包括了各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，從小型的局域網(wǎng)、城市規(guī)模的城域網(wǎng)，到大規(guī)模的廣域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)主機(jī)包括了網(wǎng)、城市規(guī)模的城域網(wǎng)，到大規(guī)模的廣域網(wǎng)。計(jì)算機(jī)主機(jī)包括了pcpc機(jī)、機(jī)、專用工作站、小型機(jī)、中型機(jī)和大型機(jī)。這些網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)通過電話專用工作站、小型機(jī)、中型機(jī)和大型機(jī)。這些網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)通過電話

5、線、高速專用線、微波、衛(wèi)星和光纜連接在一起，在全球范圍內(nèi)構(gòu)成線、高速專用線、微波、衛(wèi)星和光纜連接在一起，在全球范圍內(nèi)構(gòu)成了一個(gè)四通八達(dá)的了一個(gè)四通八達(dá)的“網(wǎng)間網(wǎng)網(wǎng)間網(wǎng)”。從應(yīng)用角度來看，。從應(yīng)用角度來看，internetinternet是一個(gè)世是一個(gè)世界規(guī)模的巨大的信息和服務(wù)資源網(wǎng)絡(luò)，它能夠?yàn)槊恳粋€(gè)界規(guī)模的巨大的信息和服務(wù)資源網(wǎng)絡(luò)，它能夠?yàn)槊恳粋€(gè)internetinternet用戶用戶提供有價(jià)值的信息和其他相關(guān)的服務(wù)。也就是說，通過使用提供有價(jià)值的信息和其他相關(guān)的服務(wù)。也就是說，通過使用internetinternet，世界范圍的人們既可以互通消息、交流思想，又可以從中獲得各方面世界范圍的人們

6、既可以互通消息、交流思想，又可以從中獲得各方面的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和信息。的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和信息。 綜上所述，綜上所述，可見可見internetinternet是指采用是指采用tcp/iptcp/ip協(xié)議簇作為通信的規(guī)則，協(xié)議簇作為通信的規(guī)則，由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的，當(dāng)前全球最大的、開放的特定計(jì)算機(jī)網(wǎng)由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的，當(dāng)前全球最大的、開放的特定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)。 2021年11月57.1.2 internet7.1.2 internet的組成的組成 internet internet是一個(gè)開放的、建立在是一個(gè)開放的、建立在tcp/iptcp/ip協(xié)議簇上的國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，協(xié)議簇上的國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，圖圖

7、7-17-1顯示了顯示了internetinternet的用戶視圖和典型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，的用戶視圖和典型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，其核心是幾個(gè)最大的主干網(wǎng)絡(luò)組成了其核心是幾個(gè)最大的主干網(wǎng)絡(luò)組成了internetinternet的骨架，它們主要屬于的骨架，它們主要屬于美國的美國的internetinternet服務(wù)供應(yīng)商，例如服務(wù)供應(yīng)商，例如,gte,gte、mcimci、sprintsprint和和aolaol等。通過等。通過主干網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接，建立起一個(gè)非?？焖俚耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)了主干網(wǎng)絡(luò)之間的相互連接，建立起一個(gè)非常快速的通信網(wǎng)絡(luò)，承擔(dān)了網(wǎng)絡(luò)上大部分的通信任務(wù)。每個(gè)主干網(wǎng)間都有

8、許多交匯的節(jié)點(diǎn)，這些網(wǎng)絡(luò)上大部分的通信任務(wù)。每個(gè)主干網(wǎng)間都有許多交匯的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)將下一級(jí)較小的網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)連接到主干網(wǎng)絡(luò)上，這些較小的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將下一級(jí)較小的網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)連接到主干網(wǎng)絡(luò)上，這些較小的網(wǎng)絡(luò)再為其服務(wù)區(qū)域的公司或個(gè)人提供連接服務(wù)。再為其服務(wù)區(qū)域的公司或個(gè)人提供連接服務(wù)。 2021年11月62021年11月77.1.3 internet7.1.3 internet的管理組織的管理組織 internet internet是一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不受某一個(gè)政府或個(gè)人控制，是一個(gè)開放的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不受某一個(gè)政府或個(gè)人控制，沒有一個(gè)權(quán)威性的沒有一個(gè)權(quán)威性的internetinternet全面管理機(jī)

9、構(gòu)。全面管理機(jī)構(gòu)。internetinternet服務(wù)供應(yīng)商、服務(wù)供應(yīng)商、internetinternet協(xié)會(huì)和協(xié)會(huì)和internetinternet上各個(gè)域的組織分別負(fù)責(zé)上各個(gè)域的組織分別負(fù)責(zé)internetinternet上不同層上不同層次的管理。次的管理。 internetinternet服務(wù)供應(yīng)商服務(wù)供應(yīng)商isp(internet server provider)isp(internet server provider)提供底層提供底層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。 internetinternet協(xié)會(huì)協(xié)會(huì)isoc(internet society)isoc(internet society)是以自愿的方

10、式組成的一是以自愿的方式組成的一個(gè)幫助和引導(dǎo)個(gè)幫助和引導(dǎo)internetinternet發(fā)展的最高組織發(fā)展的最高組織 。 iabiab負(fù)責(zé)定義負(fù)責(zé)定義internetinternet的總體結(jié)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)( (框架和所有與其連接的網(wǎng)絡(luò)框架和所有與其連接的網(wǎng)絡(luò)) )和技術(shù)上的管理，對(duì)和技術(shù)上的管理，對(duì)internetinternet存在的技術(shù)問題及未來將會(huì)遇到的問題存在的技術(shù)問題及未來將會(huì)遇到的問題進(jìn)行研究進(jìn)行研究 。2021年11月87.1.4 7.1.4 我國我國internetinternet的發(fā)展前景的發(fā)展前景 1994 1994年，我國正式開通了中國國家計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施年，我國正式開通了

11、中國國家計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)施ncfc(the ncfc(the national computing and networking facility of china)national computing and networking facility of china)與與internetinternet的國際連接。的國際連接。ncfcncfc是我國第一個(gè)以是我國第一個(gè)以tcp/iptcp/ip協(xié)議與協(xié)議與internetinternet相相連的網(wǎng)絡(luò)，并運(yùn)行中國的最高級(jí)域名連的網(wǎng)絡(luò)，并運(yùn)行中國的最高級(jí)域名cncn。 根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心(cnnic)(cnnic)公布的網(wǎng)

12、上調(diào)查，截止公布的網(wǎng)上調(diào)查，截止20062006年年1212月月3131日，我國上網(wǎng)計(jì)算機(jī)為日，我國上網(wǎng)計(jì)算機(jī)為59405940萬臺(tái)，上網(wǎng)用戶萬臺(tái)，上網(wǎng)用戶1370013700萬人，萬人，cncn下下注冊(cè)域名注冊(cè)域名180180多萬個(gè)，多萬個(gè)，wwwwww站點(diǎn)數(shù)約站點(diǎn)數(shù)約84.384.3萬個(gè)，國際出口帶寬的總?cè)萘咳f個(gè)，國際出口帶寬的總?cè)萘繛闉?56,696m256,696m，連接的國家有美國、俄羅斯、法國、英國、德國、日本、，連接的國家有美國、俄羅斯、法國、英國、德國、日本、韓國、新加坡等。國內(nèi)許多大學(xué)、科研部門、各省市的電信部門、出韓國、新加坡等。國內(nèi)許多大學(xué)、科研部門、各省市的電信部門、出

13、版部門、政府部門和版部門、政府部門和isp設(shè)立了設(shè)立了web站點(diǎn)，為站點(diǎn)，為internetinternet增添了豐富的增添了豐富的中文資源。中文資源。如圖如圖7-27-2和圖和圖7-37-3所示所示。 2021年11月9數(shù)據(jù)來源：中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（cnnic ）137001110094007950591033702250020004000600080001000012000140002000.122001.122002.122003.122004.122005.122006.12萬人 圖7-2 歷次調(diào)查網(wǎng)民總數(shù)圖7-3 歷次調(diào)查上網(wǎng)計(jì)算機(jī)總數(shù)數(shù)據(jù)來源：中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（cnnic ）

14、12545940495041603089208389201000200030004000500060002000.122001.122002.122003.122004.122005.122006.12萬臺(tái) 2021年11月107.2.1 tcp/ip7.2.1 tcp/ip協(xié)議協(xié)議 tcp/ip tcp/ip是指傳輸控制協(xié)議是指傳輸控制協(xié)議/ /網(wǎng)際協(xié)議。它起源于美國的網(wǎng)際協(xié)議。它起源于美國的arpanetarpanet網(wǎng)，網(wǎng)，它由兩個(gè)主要協(xié)議即它由兩個(gè)主要協(xié)議即tcptcp協(xié)議和協(xié)議和ipip協(xié)議而得名。協(xié)議而得名。tcp/iptcp/ip是是internetinternet上上所有網(wǎng)絡(luò)和

15、主機(jī)之間進(jìn)行交流所使用的共同所有網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)之間進(jìn)行交流所使用的共同“語言語言”，是，是internetinternet上上使用的一組完整的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議。通常所說的使用的一組完整的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接協(xié)議。通常所說的tcp/iptcp/ip協(xié)議實(shí)際上協(xié)議實(shí)際上包含了大量的協(xié)議和應(yīng)用，且由多個(gè)獨(dú)立定義的協(xié)議組合在一起，因包含了大量的協(xié)議和應(yīng)用，且由多個(gè)獨(dú)立定義的協(xié)議組合在一起，因此也稱其為此也稱其為tcp/iptcp/ip協(xié)議簇。協(xié)議簇。 tcp/iptcp/ip協(xié)議具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：協(xié)議具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： (1)(1)開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用，并且獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用

16、，并且獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。件與操作系統(tǒng)。 (2)(2)獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)中，更適獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)中，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。用于互聯(lián)網(wǎng)中。 (3)(3)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)tcp/iptcp/ip設(shè)備在網(wǎng)中都具有設(shè)備在網(wǎng)中都具有唯一的地址。唯一的地址。 (4)(4)標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。 2021年11月11一、一、tcp/iptcp/ip層次結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu) tcp/ip tcp/ip的體系結(jié)的體系結(jié)構(gòu)比較簡單，它只有

17、構(gòu)比較簡單，它只有四層，分別是網(wǎng)絡(luò)接四層，分別是網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、運(yùn)輸口層、網(wǎng)際層、運(yùn)輸層和應(yīng)用層。層和應(yīng)用層。tcp/iptcp/ip的層次結(jié)構(gòu)與的層次結(jié)構(gòu)與osiosi層次層次結(jié)構(gòu)的對(duì)照關(guān)系如圖結(jié)構(gòu)的對(duì)照關(guān)系如圖7-47-4所示。所示。 物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層運(yùn)輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層運(yùn)輸層udp、tcp應(yīng) 用 層(各種應(yīng)用層協(xié)議，例如telent、ftp、smtp等)圖7-4 tcp/ip與iso體系結(jié)構(gòu)的對(duì)照關(guān)系osi體系結(jié)構(gòu)tcp/ip體系結(jié)構(gòu)2021年11月12 (1) (1)網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層 tcp/iptcp/ip模型的最低層是網(wǎng)絡(luò)模型的最低層是網(wǎng)絡(luò)接口層，

18、也被稱為網(wǎng)絡(luò)訪問層接口層，也被稱為網(wǎng)絡(luò)訪問層，它包括了能使用，它包括了能使用tcp/iptcp/ip與物與物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的協(xié)議，且對(duì)理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的協(xié)議，且對(duì)應(yīng)著應(yīng)著osiosi的物理層和數(shù)據(jù)鏈路的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。層。 tcp/iptcp/ip標(biāo)準(zhǔn)并沒有定義具體標(biāo)準(zhǔn)并沒有定義具體的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議，而是旨在提的網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議，而是旨在提供靈活性，以適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)類供靈活性，以適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)類型，例如，型，例如，lanlan、manman和和wanwan，這也說明了這也說明了tcp/iptcp/ip協(xié)議可以運(yùn)協(xié)議可以運(yùn)行在任何網(wǎng)絡(luò)之上。圖行在任何網(wǎng)絡(luò)之上。圖7-57-5給給出了出了tcp/iptcp

19、/ip協(xié)議表示方法的例協(xié)議表示方法的例子。子。 網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層運(yùn)輸層應(yīng) 用 層圖7-5 tcp/ip協(xié)議的表示方法網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層運(yùn)輸層應(yīng) 用 層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)1網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)1主機(jī)a主機(jī)b2021年11月13 (2) (2)網(wǎng)際層網(wǎng)際層 網(wǎng)際層是在網(wǎng)際層是在internetinternet標(biāo)準(zhǔn)中正式定義的第一層。網(wǎng)際層所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)中正式定義的第一層。網(wǎng)際層所執(zhí)行的主要功能是處理來自運(yùn)輸層的分組，將分組形成數(shù)據(jù)包主要功能是處理來自運(yùn)輸層的分組，將分組形成數(shù)據(jù)包(ip(ip數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包) )，并為該數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由選擇，最終將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī)。并為該數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由選擇，最終將數(shù)據(jù)

20、包從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī)。在網(wǎng)際層中，最常用的協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議在網(wǎng)際層中，最常用的協(xié)議是網(wǎng)際協(xié)議ipip，其他一些協(xié)議用來協(xié)助，其他一些協(xié)議用來協(xié)助ipip的操作。的操作。 (3)(3)運(yùn)輸層運(yùn)輸層 tcp/iptcp/ip的運(yùn)輸層也被稱為主機(jī)至主機(jī)層，與的運(yùn)輸層也被稱為主機(jī)至主機(jī)層，與osiosi的運(yùn)輸層類似，的運(yùn)輸層類似，它主要負(fù)責(zé)主機(jī)到主機(jī)之間的端到端通信，該層使用了兩種協(xié)議來支它主要負(fù)責(zé)主機(jī)到主機(jī)之間的端到端通信，該層使用了兩種協(xié)議來支持兩種數(shù)據(jù)的傳送方法，它們是持兩種數(shù)據(jù)的傳送方法，它們是tcptcp協(xié)議和協(xié)議和udpudp協(xié)議。協(xié)議。 (4)(4)應(yīng)用層應(yīng)用層 在在tcp/iptcp

21、/ip模型中，應(yīng)用程序接口是最高層，它與模型中，應(yīng)用程序接口是最高層，它與osiosi模型中的高模型中的高3 3層的任務(wù)相同，都是用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如文件傳輸服務(wù)、遠(yuǎn)程登錄層的任務(wù)相同，都是用于提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如文件傳輸服務(wù)、遠(yuǎn)程登錄、域名服務(wù)和簡單網(wǎng)絡(luò)管理等。、域名服務(wù)和簡單網(wǎng)絡(luò)管理等。 2021年11月14二、二、tcp/iptcp/ip協(xié)議簇協(xié)議簇 在在tcp/iptcp/ip的層次結(jié)構(gòu)中的層次結(jié)構(gòu)中包括了四個(gè)層包括了四個(gè)層次，但實(shí)際上次，但實(shí)際上只有只有3 3個(gè)層次個(gè)層次包含了實(shí)際的包含了實(shí)際的協(xié)議。協(xié)議。tcp/iptcp/ip中各層的協(xié)議中各層的協(xié)議如圖如圖7-67-6所示。所示。

22、t cpud psmtpft pdnssnmpnfshttptel-netlanm anw anipicm pig mpa rprar p應(yīng)用層運(yùn)輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層圖7-6 tcp/ip協(xié)議簇2021年11月157.2.2 ip7.2.2 ip地址地址 internet internet上每臺(tái)計(jì)算機(jī)與每個(gè)用戶都有一個(gè)自己的網(wǎng)絡(luò)地址，如上每臺(tái)計(jì)算機(jī)與每個(gè)用戶都有一個(gè)自己的網(wǎng)絡(luò)地址，如同我們每個(gè)人都有一個(gè)居住地址。但同我們每個(gè)人都有一個(gè)居住地址。但internetinternet上的網(wǎng)絡(luò)地址必須是唯上的網(wǎng)絡(luò)地址必須是唯一的，并且必須可以按一定的方法找到這個(gè)地址。一的，并且必須可以按一定的方法找到

23、這個(gè)地址。internetinternet采用一種采用一種全局通用的地址格式，為全網(wǎng)的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和每一臺(tái)計(jì)算機(jī)分配一個(gè)全局通用的地址格式，為全網(wǎng)的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和每一臺(tái)計(jì)算機(jī)分配一個(gè)internetinternet地址，以此屏蔽物理網(wǎng)絡(luò)地址的差異。地址，以此屏蔽物理網(wǎng)絡(luò)地址的差異。ipip協(xié)議的一項(xiàng)重要功協(xié)議的一項(xiàng)重要功能就是專門處理這個(gè)問題，即通過能就是專門處理這個(gè)問題，即通過ipip協(xié)議把計(jì)算機(jī)原來的物理地址隱協(xié)議把計(jì)算機(jī)原來的物理地址隱藏起來，在網(wǎng)絡(luò)層中使用統(tǒng)一的藏起來，在網(wǎng)絡(luò)層中使用統(tǒng)一的ipip地址。地址。 ipip地址現(xiàn)在由因特網(wǎng)名字與號(hào)碼指派公司地址現(xiàn)在由因特網(wǎng)名字與號(hào)碼指派公司ic

24、ann(internet icann(internet corporation for assigned names and numbers)corporation for assigned names and numbers)進(jìn)行分配。進(jìn)行分配。 2021年11月16一、一、ipip地址及其表示方法地址及其表示方法 1 1ipip地址編址及表示方法地址編址及表示方法 ipip地址的編址方法共經(jīng)過了以下地址的編址方法共經(jīng)過了以下3 3個(gè)歷史階段。個(gè)歷史階段。 (1)(1)分類的分類的ipip地址。這是最基本的編址方法，在地址。這是最基本的編址方法，在19811981年就通過了年就通過了相應(yīng)的標(biāo)

25、準(zhǔn)協(xié)議。相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。 (2)(2)子網(wǎng)的劃分。這是對(duì)最基本的編址方法的改進(jìn)，其標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)的劃分。這是對(duì)最基本的編址方法的改進(jìn)，其標(biāo)準(zhǔn)rfc950rfc950在在19851985年通過。年通過。 (3)(3)構(gòu)成超網(wǎng)。這是比較新的無分類編址方法。構(gòu)成超網(wǎng)。這是比較新的無分類編址方法。19931993年提出后很年提出后很快得到推廣和應(yīng)用?？斓玫酵茝V和應(yīng)用。 下面我們首先討論最基本的分類下面我們首先討論最基本的分類ipip地址。所謂地址。所謂“分類的分類的ipip地址地址”就將地址劃分為若干個(gè)固定類，每一類地址都由兩個(gè)固定長度的就將地址劃分為若干個(gè)固定類，每一類地址都由兩個(gè)固定長度的字段組成。根據(jù)

26、字段組成。根據(jù)tcp/iptcp/ip協(xié)議規(guī)定，分類的協(xié)議規(guī)定，分類的ipip地址由地址由32bit32bit組成，它包組成，它包括括2 2個(gè)部分：網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，個(gè)部分：網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，如圖如圖7-77-7所示所示。 2021年11月17網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)地址類別ip 地址由32 個(gè)二進(jìn)制比特組成圖7-7 ip地址結(jié)構(gòu) 在在internetinternet中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)量是一個(gè)難以確定的因素，但是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)量是一個(gè)難以確定的因素，但是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模卻是比較容易確定的。從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)，不同種類的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模規(guī)模卻是比較容易確定的。從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)，不同種類的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模差別很大，必須加以區(qū)別。因此，

27、按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小和使用目的的差別很大，必須加以區(qū)別。因此，按照網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小和使用目的的不同，將不同，將internetinternet地址劃分為地址劃分為5 5種類型，包括種類型，包括a a類、類、b b類、類、c c類、類、d d類和類和e e類。類。5 5類地址的格式類地址的格式如圖如圖7-87-8所示所示。2021年11月18圖7-8 ip地址分類0 網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)10 網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)110 網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)1110 多播地址1111 預(yù)留a類b類c類d類e類字節(jié)1字節(jié)2字節(jié)3字節(jié)4 從圖從圖7-87-8可以看出：可以看出： (1)a(1)a類、類、b b類和類和c c類地址的第類地址的第一

28、個(gè)字節(jié)的最前面一個(gè)字節(jié)的最前面1 13 3位是類別位是類別號(hào)，其數(shù)值分別規(guī)定為號(hào)，其數(shù)值分別規(guī)定為0 0、1010、110110。 (2)a(2)a類、類、b b類和類和c c類地址的網(wǎng)類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)分別為絡(luò)號(hào)分別為7 7位、位、1414位和位和2121位。位。 (3)a(3)a類、類、b b類和類和c c類地址的主類地址的主機(jī)號(hào)分別為機(jī)號(hào)分別為3 3個(gè)字節(jié)、個(gè)字節(jié)、2 2個(gè)字節(jié)和個(gè)字節(jié)和1 1個(gè)字節(jié)。個(gè)字節(jié)。 (4)d(4)d類地址用于多播類地址用于多播( (一對(duì)一對(duì)多多) )通信，主要留給因特網(wǎng)體系通信，主要留給因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)委員會(huì)結(jié)構(gòu)委員會(huì)iabiab使用。而使用。而e e類地址類地址保

29、留為以后用。保留為以后用。 2021年11月19 由于由于ipip地址是以地址是以3232位二進(jìn)制的形式表示的，這種形式非常不適合位二進(jìn)制的形式表示的，這種形式非常不適合閱讀和記憶。為了提高可讀性，在寫出閱讀和記憶。為了提高可讀性，在寫出ipip地址時(shí)，往往每隔地址時(shí)，往往每隔8 8位插入位插入一個(gè)空格，但這樣還是不太方便。于是，常常將一個(gè)空格，但這樣還是不太方便。于是，常常將3 3位位ipip地址中的每地址中的每8 8位位用其等效的十進(jìn)制數(shù)字表示，并且在這些數(shù)字之間加上一個(gè)點(diǎn)。這就用其等效的十進(jìn)制數(shù)字表示，并且在這些數(shù)字之間加上一個(gè)點(diǎn)。這就是點(diǎn)分十進(jìn)制記法是點(diǎn)分十進(jìn)制記法(dotted de

30、cimal notaion)(dotted decimal notaion)。 例如例如,5,5。 2 2常用的常用的3 3類類ipip地址地址 (1)a(1)a類地址類地址 a a類類ipip地址第一個(gè)字節(jié)的第地址第一個(gè)字節(jié)的第1 1位為位為“0 0”，其余，其余7 7位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)。第二、三、位表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)。第二、三、四個(gè)字節(jié)共四個(gè)字節(jié)共2424位，用于主機(jī)號(hào)。通過網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的位數(shù)就可以知道位，用于主機(jī)號(hào)。通過網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的位數(shù)就可以知道a a類類地址的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為地址的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2 27 7(128)(128)個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)包含的主機(jī)數(shù)為個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)包含

31、的主機(jī)數(shù)為2 22424個(gè)，個(gè)，a a類地址的范圍類地址的范圍是是5555。由于網(wǎng)絡(luò)號(hào)全為和全為保留用于特殊目。由于網(wǎng)絡(luò)號(hào)全為和全為保留用于特殊目的，所以類地址有效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為的，所以類地址有效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)為126126個(gè)，其范圍是個(gè)，其范圍是1 1126126。另外，主機(jī)號(hào)。另外，主機(jī)號(hào)全為全為0 0和全為和全為1 1也有特殊作用，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)包含的主機(jī)數(shù)應(yīng)該是也有特殊作用，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)包含的主機(jī)數(shù)應(yīng)該是2 22424-2-2個(gè)。個(gè)。因此，一臺(tái)主機(jī)能使用的因此，一臺(tái)主機(jī)能使用的a a類地址的有效范圍是類地址的有效范

32、圍是5454。a a類地址一般分配給具有大量主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)用戶。類地址一般分配給具有大量主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)用戶。 2021年11月20 (2)b (2)b類地址類地址 b b類地址第一個(gè)字節(jié)的前兩位為類地址第一個(gè)字節(jié)的前兩位為“1010”，剩余的，剩余的6 6位和第二個(gè)字節(jié)的位和第二個(gè)字節(jié)的8 8位共位共1414位二進(jìn)制數(shù)用于表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)。第三、四個(gè)字節(jié)共位二進(jìn)制數(shù)用于表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)。第三、四個(gè)字節(jié)共1616位二進(jìn)制用于表示主機(jī)位二進(jìn)制用于表示主機(jī)號(hào)。因此，號(hào)。因此，b b類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2 21414個(gè)個(gè)( (實(shí)際有效

33、的網(wǎng)絡(luò)數(shù)是實(shí)際有效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)是2 21414-2-2個(gè)個(gè)) )，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)所包含的主機(jī)數(shù)為號(hào)所包含的主機(jī)數(shù)為2 21616個(gè)個(gè)( (實(shí)際有效的主機(jī)數(shù)是實(shí)際有效的主機(jī)數(shù)是2 21616-2-2個(gè)個(gè)) )。b b類地址的范圍為類地址的范圍為5555，與類地址類似，與類地址類似( (網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)全和全網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)全和全有特殊作用有特殊作用) )，一臺(tái)主機(jī)能使用的類地址的有效范圍是，一臺(tái)主機(jī)能使用的類地址的有效范圍是54191.254.255

34、.254。b b類地址一般分配給具有中等規(guī)模主機(jī)數(shù)的網(wǎng)絡(luò)用戶。類地址一般分配給具有中等規(guī)模主機(jī)數(shù)的網(wǎng)絡(luò)用戶。 (3)c(3)c類地址類地址 c c類地址第一個(gè)字節(jié)的前類地址第一個(gè)字節(jié)的前3 3位為位為“110110”，剩余的，剩余的5 5位和第二、三個(gè)字節(jié)共位和第二、三個(gè)字節(jié)共2121位二進(jìn)制數(shù)用于表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，第四個(gè)字節(jié)位二進(jìn)制數(shù)用于表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，第四個(gè)字節(jié)8 8位二進(jìn)制數(shù)用于表示主機(jī)號(hào)。位二進(jìn)制數(shù)用于表示主機(jī)號(hào)。因此，因此，c c類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為類地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)為2 22121( (實(shí)際有效的為實(shí)際有效的為2 22121-2)-2)個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)所包含的主個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)所包含的主機(jī)數(shù)為機(jī)數(shù)為256(

35、256(實(shí)際有效的為實(shí)際有效的為254)254)個(gè)。個(gè)。c c類地址的范圍為類地址的范圍為5555，同樣，一臺(tái)主機(jī)能使用的類地址的有效范圍是，同樣，一臺(tái)主機(jī)能使用的類地址的有效范圍是5454。由于。由于c c類地址的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)較多，而每個(gè)類地址的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)數(shù)較多，而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多只有網(wǎng)絡(luò)最多只有254254臺(tái)主機(jī)，因此，臺(tái)主機(jī)，因此，c c類地址一般分配給小型的局域網(wǎng)用戶。類地址一般分配給小型的局域網(wǎng)用戶。 2021年1

36、1月21 3 3幾種特殊的幾種特殊的ipip地址地址 (1)(1)廣播地址廣播地址 tcp/iptcp/ip協(xié)議規(guī)定，主機(jī)號(hào)全為協(xié)議規(guī)定，主機(jī)號(hào)全為“1 1”的的ipip地址用于廣播之用，稱為直接廣地址用于廣播之用，稱為直接廣播地址。用以標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上所有的主機(jī)，例如，播地址。用以標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上所有的主機(jī)，例如，00是一個(gè)是一個(gè)c c類地址類地址，廣播地址是，廣播地址是5555。當(dāng)某臺(tái)主機(jī)需要發(fā)送廣播時(shí)，就可以使用直。當(dāng)某臺(tái)主機(jī)需要發(fā)送廣播時(shí)，就可以使用直接廣播地址向該網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)發(fā)送報(bào)文。接廣播地址向該網(wǎng)絡(luò)上

37、的所有主機(jī)發(fā)送報(bào)文。 (2)(2)有限廣播地址有限廣播地址 有時(shí)需要在本網(wǎng)內(nèi)廣播，但又不知道本網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，于是有時(shí)需要在本網(wǎng)內(nèi)廣播，但又不知道本網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，于是tcp/iptcp/ip協(xié)議規(guī)協(xié)議規(guī)定，定，3232比特全為比特全為“1 1”是的是的ipip地址用于本網(wǎng)廣播。因此，該地址稱為地址用于本網(wǎng)廣播。因此，該地址稱為“有限廣有限廣播地址播地址”，即，即5555。 (3)(3)“0 0”地址地址 tcp/iptcp/ip協(xié)議規(guī)定，主機(jī)號(hào)全為協(xié)議規(guī)定，主機(jī)號(hào)全為“0 0”時(shí)，表示為時(shí)，表示為“本地網(wǎng)絡(luò)本地網(wǎng)絡(luò)”。例如，。例如，“127.20.

38、0.0”表示表示“127.20127.20”這個(gè)這個(gè)b b類網(wǎng)絡(luò)，類網(wǎng)絡(luò)，“”表示表示“192.168.1192.168.1”這個(gè)這個(gè)c c類網(wǎng)絡(luò)。類網(wǎng)絡(luò)。 (4)(4)回送地址回送地址 以以127127開始的開始的ipip地址作為一個(gè)保留地址，例如地址作為一個(gè)保留地址，例如，用于網(wǎng)絡(luò)軟件，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本地主機(jī)進(jìn)程間通信，該地址被稱為測(cè)試以及本地主機(jī)進(jìn)程間通信，該地址被稱為“回送地址回送地址”。 2021年11月22表表7-17-1給出了一般不使用的特殊給出了一般不使用的特殊ipip地址

39、，這些地址只能在特定的情況下使用。地址，這些地址只能在特定的情況下使用。表7-1 一般不使用的特殊ip地址表網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)地址類型用途全0全0本網(wǎng)主機(jī)啟動(dòng)時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)號(hào)全0網(wǎng)絡(luò)本身標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)號(hào)全1直接廣播在特定網(wǎng)上廣播全1全1有限廣播在本子網(wǎng)上廣播127任意回送測(cè)試2021年11月23二、二、ipip地址與物理地址地址與物理地址 地址用來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的某個(gè)資源，是每一種網(wǎng)絡(luò)都要面對(duì)的問題。地址用來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的某個(gè)資源，是每一種網(wǎng)絡(luò)都要面對(duì)的問題。internetinternet是通過路由器是通過路由器( (或網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)關(guān)) )將物理網(wǎng)絡(luò)互連在一起的虛擬網(wǎng)絡(luò)。任何一個(gè)物理將物理網(wǎng)絡(luò)互連在一

40、起的虛擬網(wǎng)絡(luò)。任何一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備必須有一個(gè)可以識(shí)別的地址，才能使信息在其中進(jìn)行交換，網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備必須有一個(gè)可以識(shí)別的地址，才能使信息在其中進(jìn)行交換，這個(gè)地址就是物理地址。從層次角度看，物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層使用的地址，而這個(gè)地址就是物理地址。從層次角度看，物理地址是數(shù)據(jù)鏈路層使用的地址，而ipip地址是虛擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所使用的地址，即網(wǎng)絡(luò)層以上各層使用的地址。由于物理地址地址是虛擬互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所使用的地址，即網(wǎng)絡(luò)層以上各層使用的地址。由于物理地址處于數(shù)據(jù)鏈路層上，因此，物理地址也被稱為硬件地址或媒體訪問控制處于數(shù)據(jù)鏈路層上，因此，物理地址也被稱為硬件地址或媒體訪問控制macma

41、c地址。地址。圖圖7-97-9說明了這兩種地址的區(qū)別。說明了這兩種地址的區(qū)別。 應(yīng)用層數(shù)據(jù)首部首部首部尾部ip地址硬件地址tcp報(bào)文ip數(shù)據(jù)報(bào)mac幀網(wǎng)絡(luò)層及以上使用ip地址數(shù)據(jù)鏈路層使用物理地址圖7-9 ip地址與物理地址的區(qū)別2021年11月24 在在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)從高層到低層，然后才到通信鏈路層上傳輸。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)從高層到低層，然后才到通信鏈路層上傳輸。使用使用ipip地址的地址的ipip數(shù)據(jù)報(bào)一旦交給了數(shù)據(jù)鏈路層，就被封裝成數(shù)據(jù)報(bào)一旦交給了數(shù)據(jù)鏈路層，就被封裝成macmac幀了。幀了。macmac幀在傳送時(shí)使用的源地址和目的地址都是物理地址，這兩個(gè)物理地幀在傳送時(shí)使用的源地址和目

42、的地址都是物理地址，這兩個(gè)物理地址都寫在址都寫在macmac幀的首部中。幀的首部中。 連接在通信鏈路上的設(shè)備連接在通信鏈路上的設(shè)備( (主機(jī)或路由器主機(jī)或路由器) )在接收在接收macmac幀時(shí)，其根據(jù)幀時(shí)，其根據(jù)macmac幀首部中的物理地址。在數(shù)據(jù)鏈層看不見隱藏在幀首部中的物理地址。在數(shù)據(jù)鏈層看不見隱藏在macmac幀的數(shù)據(jù)中的幀的數(shù)據(jù)中的ipip地址。只有在剝?nèi)サ刂?。只有在剝?nèi)acmac幀的首部和尾部，再將幀的首部和尾部，再將macmac層的數(shù)據(jù)上交給網(wǎng)絡(luò)層層的數(shù)據(jù)上交給網(wǎng)絡(luò)層后，網(wǎng)絡(luò)層才能在后，網(wǎng)絡(luò)層才能在ipip數(shù)據(jù)報(bào)的首部中找到源數(shù)據(jù)報(bào)的首部中找到源ipip地址和目的地址和目的i

43、pip地址。地址。 總之，總之，ipip地址放在地址放在ipip數(shù)據(jù)報(bào)的首部，而物理地址則放在數(shù)據(jù)報(bào)的首部，而物理地址則放在macmac幀的首幀的首部。在網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)層以上使用的是部。在網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)層以上使用的是ipip地址，而數(shù)據(jù)鏈路層使用的是物地址，而數(shù)據(jù)鏈路層使用的是物理地址。在圖理地址。在圖7-97-9中，當(dāng)中，當(dāng)ipip數(shù)據(jù)報(bào)放入數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)報(bào)放入數(shù)據(jù)鏈路層的macmac地址以后地址以后, ,整個(gè)整個(gè)ipip數(shù)據(jù)報(bào)就成為數(shù)據(jù)報(bào)就成為macmac幀的數(shù)據(jù)，因而在數(shù)據(jù)鏈路層看不見數(shù)據(jù)報(bào)的幀的數(shù)據(jù)，因而在數(shù)據(jù)鏈路層看不見數(shù)據(jù)報(bào)的ipip地地址。址。 2021年11月25三、地址解析三、

44、地址解析 地址解析地址解析(address resolution)(address resolution)就是在就是在ipip地址與物理地址之間建地址與物理地址之間建立的一種映射關(guān)系。地址解析包括兩方面的內(nèi)容：從立的一種映射關(guān)系。地址解析包括兩方面的內(nèi)容：從ipip地址到物理地地址到物理地址的映射，由址的映射，由tcp/iptcp/ip協(xié)議中的地址解析協(xié)議協(xié)議中的地址解析協(xié)議arparp完成；從物理地址到完成；從物理地址到ipip地址的映射，由地址的映射，由tcp/iptcp/ip協(xié)議中的逆向地址解析協(xié)議協(xié)議中的逆向地址解析協(xié)議rarprarp完成。完成。 我們知道物理地址有兩類：一類是長而固

45、定的物理地址，另一類是我們知道物理地址有兩類：一類是長而固定的物理地址，另一類是短而可自由配置的物理地址。前者如以太網(wǎng)的短而可自由配置的物理地址。前者如以太網(wǎng)的4848位，后者如一些環(huán)網(wǎng)位，后者如一些環(huán)網(wǎng)中采用的地址。對(duì)于后一種物理地址，經(jīng)過特意配置后，可以將它編中采用的地址。對(duì)于后一種物理地址，經(jīng)過特意配置后，可以將它編入入ipip地址中，這樣，地址解析的過程就非常簡單，只要將物理地址從地址中，這樣，地址解析的過程就非常簡單，只要將物理地址從ipip地址的主機(jī)號(hào)部分取出便可。這種方式稱為直接映射地址的主機(jī)號(hào)部分取出便可。這種方式稱為直接映射(direct (direct mapping)ma

46、pping)。對(duì)于前一類物理地址，由于其物理地址固定，一旦網(wǎng)絡(luò)適。對(duì)于前一類物理地址，由于其物理地址固定，一旦網(wǎng)絡(luò)適配卡更換，其物理地址也會(huì)隨之改變，無法采用直接映射，配卡更換，其物理地址也會(huì)隨之改變，無法采用直接映射，tcp/iptcp/ip為為此設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)聯(lián)編此設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)聯(lián)編(dynamic binding)(dynamic binding)方式，并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方式，并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)arparp以解決這類地址的映射問題。以解決這類地址的映射問題。 2021年11月26 arp arp的工作過程如下：在每一個(gè)主機(jī)中開辟一個(gè)的工作過程如下：在每一個(gè)主機(jī)中開辟一個(gè)arparp高速緩存用于存

47、放高速緩存用于存放ipip地址與物地址與物理地址間的映射表，當(dāng)主機(jī)理地址間的映射表，當(dāng)主機(jī)a a要向主機(jī)要向主機(jī)e e發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，根據(jù)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，根據(jù)主機(jī)e e的的ipip地址在映射表地址在映射表查得其物理地址，然后把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到該地址。若查不到，主機(jī)查得其物理地址，然后把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到該地址。若查不到，主機(jī)a a自動(dòng)運(yùn)行自動(dòng)運(yùn)行arparp協(xié)議軟協(xié)議軟件，首先向網(wǎng)上廣播發(fā)送一個(gè)件，首先向網(wǎng)上廣播發(fā)送一個(gè)arparp請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，其中包括了它的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，其中包括了它的ipip地址和物理地址以地址和物理地址以及目標(biāo)主機(jī)的及目標(biāo)主機(jī)的ipip地址，網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)主機(jī)都可以接收到這個(gè)地址，網(wǎng)絡(luò)中

48、的每臺(tái)主機(jī)都可以接收到這個(gè)arparp數(shù)據(jù)包，但只有目標(biāo)數(shù)據(jù)包，但只有目標(biāo)主機(jī)主機(jī)e e會(huì)處理這個(gè)會(huì)處理這個(gè)arparp數(shù)據(jù)包并作出響應(yīng)，向主機(jī)數(shù)據(jù)包并作出響應(yīng)，向主機(jī)a a發(fā)送一個(gè)含有其物理地址的回應(yīng)報(bào)發(fā)送一個(gè)含有其物理地址的回應(yīng)報(bào)文。主機(jī)文。主機(jī)a a收到主機(jī)收到主機(jī)e e的響應(yīng)報(bào)文后，也即得到了主機(jī)的響應(yīng)報(bào)文后，也即得到了主機(jī)b b的物理地址，同時(shí)把這個(gè)映射的物理地址，同時(shí)把這個(gè)映射關(guān)系復(fù)制到映射表中，如圖關(guān)系復(fù)制到映射表中，如圖7-107-10所示。所示。 2021年11月27 為了提高效率，為了提高效率，arparp還采取了一些措施。例如主機(jī)還采取了一些措施。例如主機(jī)a a廣播發(fā)送廣

49、播發(fā)送arparp請(qǐng)求數(shù)據(jù)包時(shí)，把自己的請(qǐng)求數(shù)據(jù)包時(shí)，把自己的ipip地址到物理地址間的映射寫在請(qǐng)求數(shù)據(jù)包地址到物理地址間的映射寫在請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中，網(wǎng)上所有主機(jī)都可以將其存入自己的緩存中，因?yàn)橛锌赡懿痪媚持?，網(wǎng)上所有主機(jī)都可以將其存入自己的緩存中，因?yàn)橛锌赡懿痪媚硞€(gè)主機(jī)要與個(gè)主機(jī)要與a a主機(jī)進(jìn)行通信。主機(jī)進(jìn)行通信。 由于由于ipip地址需要保存在計(jì)算機(jī)的硬盤上，操作系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)會(huì)找地址需要保存在計(jì)算機(jī)的硬盤上，操作系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)會(huì)找出這個(gè)地址，但網(wǎng)絡(luò)上常會(huì)有一些無盤機(jī)，那么無盤機(jī)如何確定自己出這個(gè)地址，但網(wǎng)絡(luò)上常會(huì)有一些無盤機(jī)，那么無盤機(jī)如何確定自己的的ipip地址呢？可以采用逆向地址解析協(xié)議地

50、址呢？可以采用逆向地址解析協(xié)議rarprarp來解決這個(gè)問題。來解決這個(gè)問題。 無盤機(jī)所在的本地網(wǎng)絡(luò)至少有一臺(tái)帶硬盤的主機(jī)，無盤機(jī)無盤機(jī)所在的本地網(wǎng)絡(luò)至少有一臺(tái)帶硬盤的主機(jī)，無盤機(jī)romrom電電路中的基本路中的基本i/oi/o系統(tǒng)可以從有盤機(jī)上下載操作系統(tǒng)和系統(tǒng)可以從有盤機(jī)上下載操作系統(tǒng)和tcp/iptcp/ip軟件，運(yùn)軟件，運(yùn)行行rarprarp協(xié)議。無盤機(jī)向本地網(wǎng)絡(luò)廣播發(fā)送帶本機(jī)物理地址的協(xié)議。無盤機(jī)向本地網(wǎng)絡(luò)廣播發(fā)送帶本機(jī)物理地址的rarprarp請(qǐng)求請(qǐng)求報(bào)文，本地網(wǎng)上一般設(shè)有多個(gè)報(bào)文，本地網(wǎng)上一般設(shè)有多個(gè)rarprarp服務(wù)器，收到該報(bào)文后，至少有一服務(wù)器，收到該報(bào)文后，至少有一個(gè)個(gè)

51、rarprarp服務(wù)器給予響應(yīng)，通過物理地址和服務(wù)器給予響應(yīng)，通過物理地址和ipip地址映射表查出該無盤機(jī)地址映射表查出該無盤機(jī)的的ipip地址，由地址，由rarprarp響應(yīng)報(bào)文返回給無盤機(jī)，無盤主機(jī)由此獲得響應(yīng)報(bào)文返回給無盤機(jī)，無盤主機(jī)由此獲得ipip地址地址。 2021年11月287.2.3 7.2.3 子網(wǎng)劃分子網(wǎng)劃分 出于對(duì)管理、性能和出于對(duì)管理、性能和安全方面的考慮，許多單安全方面的考慮，許多單位把單一的網(wǎng)絡(luò)劃分為多位把單一的網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，并使用路由個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，并使用路由器將它們連接起來。子網(wǎng)器將它們連接起來。子網(wǎng)劃分劃分(subnetting)(subnetting)技

52、術(shù)能技術(shù)能夠使單個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址橫跨幾夠使單個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址橫跨幾個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，可以將一個(gè)個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，可以將一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)分為由若干個(gè)相大型網(wǎng)絡(luò)分為由若干個(gè)相互連接的子網(wǎng)構(gòu)成，如圖互連接的子網(wǎng)構(gòu)成，如圖7-117-11所示，這些物理網(wǎng)絡(luò)所示，這些物理網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)稱為子網(wǎng)。這樣有利于統(tǒng)稱為子網(wǎng)。這樣有利于ipip地址的充分使用，也更地址的充分使用，也更加便于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理和加便于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理和提高網(wǎng)絡(luò)性能，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)提高網(wǎng)絡(luò)性能，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性。的安全性。 2021年11月29一、子網(wǎng)的劃分一、子網(wǎng)的劃分 1 1劃分子網(wǎng)的原因劃分子網(wǎng)的原因 (1)ip(1)ip地址空間利用率有時(shí)很低。地址空間利用率有時(shí)很低。 每一

53、個(gè)每一個(gè)a a類地址網(wǎng)絡(luò)可連接的主機(jī)數(shù)超過類地址網(wǎng)絡(luò)可連接的主機(jī)數(shù)超過1 1千萬個(gè)，而一個(gè)千萬個(gè)，而一個(gè)b b類地類地址網(wǎng)絡(luò)可連接主機(jī)數(shù)也超過址網(wǎng)絡(luò)可連接主機(jī)數(shù)也超過6 6萬個(gè)。然而，有些網(wǎng)絡(luò)對(duì)連接在網(wǎng)絡(luò)上萬個(gè)。然而，有些網(wǎng)絡(luò)對(duì)連接在網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)數(shù)目有限制，根本達(dá)不到這樣大的數(shù)值。例如，的計(jì)算機(jī)數(shù)目有限制，根本達(dá)不到這樣大的數(shù)值。例如，10base-t10base-t以以太網(wǎng)規(guī)定其最大結(jié)點(diǎn)數(shù)只有太網(wǎng)規(guī)定其最大結(jié)點(diǎn)數(shù)只有10241024個(gè)。這樣的以太網(wǎng)若使用一個(gè)個(gè)。這樣的以太網(wǎng)若使用一個(gè)b b類地類地址就浪費(fèi)址就浪費(fèi)6 6萬多個(gè)萬多個(gè)ipip地址，地址空間的利用率還不到地址，地址空間的利用率還

54、不到2%2%，而其它單位，而其它單位的主機(jī)無法使用這些被浪費(fèi)的地址。的主機(jī)無法使用這些被浪費(fèi)的地址。 (2)(2)給每一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)會(huì)使路由表變得太大，因給每一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)會(huì)使路由表變得太大，因而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞。而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞。 (3)(3)分類固定的分類固定的ipip地址不夠靈活，也不便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理。地址不夠靈活，也不便于對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理。 2021年11月30 2 2子網(wǎng)劃分的基本思路和劃分方法子網(wǎng)劃分的基本思路和劃分方法 劃分子網(wǎng)的基本思路如下：劃分子網(wǎng)的基本思路如下： (1)(1)一個(gè)擁有許多物理網(wǎng)絡(luò)的單位，可將所屬的物理網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)一個(gè)擁有許多物理網(wǎng)絡(luò)的單

55、位，可將所屬的物理網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)子網(wǎng)子網(wǎng)(subnet)(subnet)。劃分子網(wǎng)純屬一個(gè)單位內(nèi)部的事情。本單位以外的網(wǎng)絡(luò)看不。劃分子網(wǎng)純屬一個(gè)單位內(nèi)部的事情。本單位以外的網(wǎng)絡(luò)看不見這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由多少個(gè)子網(wǎng)組成，因?yàn)檫@個(gè)單位對(duì)外仍然表現(xiàn)為一個(gè)沒有劃分見這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由多少個(gè)子網(wǎng)組成，因?yàn)檫@個(gè)單位對(duì)外仍然表現(xiàn)為一個(gè)沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。 (2)(2)劃分子網(wǎng)的方法是從網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)號(hào)借用若干位作為子網(wǎng)號(hào)劃分子網(wǎng)的方法是從網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)號(hào)借用若干位作為子網(wǎng)號(hào)subnet-idsubnet-id，而主機(jī)號(hào)也就相應(yīng)地減少了若干位。于是，兩級(jí)而主機(jī)號(hào)也就相應(yīng)地減少了若干位。于是，兩級(jí)ipip地址在本單位內(nèi)部就

56、變?yōu)榈刂吩诒締挝粌?nèi)部就變?yōu)槿?jí)三級(jí)ipip地址，即網(wǎng)絡(luò)號(hào)、子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)，如圖地址，即網(wǎng)絡(luò)號(hào)、子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)，如圖7-127-12所示。通過網(wǎng)絡(luò)號(hào)確定所示。通過網(wǎng)絡(luò)號(hào)確定了一個(gè)站點(diǎn)，通過子網(wǎng)號(hào)確定一個(gè)物理子網(wǎng)，而通過主機(jī)號(hào)則確定了與子網(wǎng)了一個(gè)站點(diǎn)，通過子網(wǎng)號(hào)確定一個(gè)物理子網(wǎng)，而通過主機(jī)號(hào)則確定了與子網(wǎng)相連的主機(jī)地址。相連的主機(jī)地址。 網(wǎng) 絡(luò) 號(hào)主主 機(jī)機(jī)號(hào)號(hào)網(wǎng) 絡(luò) 號(hào)子 網(wǎng) 號(hào)主主 機(jī)機(jī) 號(hào)號(hào)圖7-12 子網(wǎng)劃分2021年11月31 (3)(3)凡是從其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本單位某個(gè)主機(jī)的凡是從其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給本單位某個(gè)主機(jī)的ipip數(shù)據(jù)報(bào)，仍然是根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)，仍然是根據(jù)ipip數(shù)據(jù)報(bào)的目數(shù)據(jù)報(bào)的目的網(wǎng)絡(luò)

57、號(hào)找到連接在本單位網(wǎng)絡(luò)上的路由器。但此路由器在收到的網(wǎng)絡(luò)號(hào)找到連接在本單位網(wǎng)絡(luò)上的路由器。但此路由器在收到ipip數(shù)據(jù)報(bào)后，再按數(shù)據(jù)報(bào)后，再按目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)找到目的子網(wǎng)，將目的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)找到目的子網(wǎng)，將ipip數(shù)據(jù)報(bào)交付出給目的主機(jī)。數(shù)據(jù)報(bào)交付出給目的主機(jī)。 下面用一個(gè)例子說明劃分子網(wǎng)的基本思路和方法。圖下面用一個(gè)例子說明劃分子網(wǎng)的基本思路和方法。圖7-137-13表示某單位擁有一個(gè)表示某單位擁有一個(gè)b b類類ipip地址網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)地址是地址網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)地址是((網(wǎng)絡(luò)號(hào)是網(wǎng)絡(luò)號(hào)是172.19)172.19)。凡目的地址為。凡目的地址為172.19.

58、x.x172.19.x.x的數(shù)據(jù)報(bào)都被送到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的路由器的數(shù)據(jù)報(bào)都被送到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的路由器r1r1。2021年11月32 現(xiàn)把圖現(xiàn)把圖7-137-13的網(wǎng)絡(luò)劃的網(wǎng)絡(luò)劃分為分為3 3個(gè)子網(wǎng)，如圖個(gè)子網(wǎng)，如圖7-147-14所所示。這里假定子網(wǎng)號(hào)占用示。這里假定子網(wǎng)號(hào)占用8 8位，因此在增加了子網(wǎng)號(hào)位，因此在增加了子網(wǎng)號(hào)后，主機(jī)號(hào)就只有后，主機(jī)號(hào)就只有8 8位，那位，那么這個(gè)么這個(gè)b b類網(wǎng)絡(luò)就可以被劃類網(wǎng)絡(luò)就可以被劃分為分為254254個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)可以容納可以容納254254臺(tái)主機(jī)。假設(shè)臺(tái)主機(jī)。假設(shè)所劃分的所劃分的3 3個(gè)子網(wǎng)分別是：個(gè)子網(wǎng)分別是：17

59、，，。在劃分子網(wǎng)。在劃分子網(wǎng)后，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外部仍表后，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)外部仍表現(xiàn)為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)地現(xiàn)為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)地址仍為址仍為。但網(wǎng)。但網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上的路由器上的路由器r1r1在收到數(shù)據(jù)報(bào)后，再根在收到數(shù)據(jù)報(bào)后，再根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址將其據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址將其轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的子網(wǎng)。轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的子網(wǎng)。 2021年11月33 3 3子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 現(xiàn)在的問題就是假定有一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)現(xiàn)在的問題就是假定有一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)( (其目的地址

60、是其目的地址是))已到達(dá)路由器已到達(dá)路由器r1r1，那么這個(gè)路由器如何把它轉(zhuǎn)發(fā)到子網(wǎng)那么這個(gè)路由器如何把它轉(zhuǎn)發(fā)到子網(wǎng)呢？也就是說，將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為呢？也就是說，將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為若干個(gè)子網(wǎng)后，如何識(shí)別子網(wǎng)就是重要的問題。使用子網(wǎng)掩碼若干個(gè)子網(wǎng)后，如何識(shí)別子網(wǎng)就是重要的問題。使用子網(wǎng)掩碼(subnet mask)(subnet mask)。可以?？梢詫⒆泳W(wǎng)的劃分在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部自行解決，不影響到外界。將子網(wǎng)的劃分在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部自行解決，不影響到外界。子網(wǎng)掩碼也是一個(gè)子網(wǎng)掩碼也是一個(gè)3232位的二進(jìn)制串，通過子網(wǎng)掩碼可以指出每個(gè)位