計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)IP地址課件

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)IP地址課件目錄CONTENTSIP地址概述IP地址的表示與書寫IP地址的尋址方式子網(wǎng)掩碼與CIDR表示法IP地址的動(dòng)態(tài)分配與NAT技術(shù)IP地址的路由與轉(zhuǎn)發(fā)01IP地址概述CHAPTERIP地址是InternetProtocol地址的簡(jiǎn)稱，用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、路由器等。IP地址采用32位二進(jìn)制數(shù)表示，通常以點(diǎn)分十進(jìn)制格式顯示，如192.168.1.1。IP地址由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)兩部分組成，網(wǎng)絡(luò)號(hào)用來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)號(hào)用來(lái)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備。IP地址的定義123IP地址分為A、B、C、D和E五類。其中，A、B和C類是最常用的IP地址類型。A類地址用于大型網(wǎng)絡(luò)，B類地址用于中型網(wǎng)絡(luò)，C類地址用于小型網(wǎng)絡(luò)。D類地址用于多播通信，E類地址保留為實(shí)驗(yàn)用途。IP地址的分類01IP地址由國(guó)際組織IANA統(tǒng)一負(fù)責(zé)分配，全球共分為5個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域有一個(gè)負(fù)責(zé)分配IP地址的機(jī)構(gòu)。02各個(gè)區(qū)域機(jī)構(gòu)再將IP地址分配給各個(gè)國(guó)家和地區(qū)，各國(guó)家和地區(qū)再將其分配給各個(gè)組織和個(gè)人。03隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，IP地址資源越來(lái)越緊張，出現(xiàn)了私有IP地址、無(wú)類別域間路由CIDR、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT等技術(shù)來(lái)解決IP地址不足的問(wèn)題。IP地址的分配02IP地址的表示與書寫CHAPTER點(diǎn)分十進(jìn)制表示法是一種將IP地址分為四個(gè)部分，每部分使用十進(jìn)制數(shù)表示的方法。點(diǎn)分十進(jìn)制表示法將IP地址分為四個(gè)數(shù)字，每個(gè)數(shù)字在0-255之間，由點(diǎn)號(hào)分隔開(kāi)。例如，IP地址192.168.1.1就是使用點(diǎn)分十進(jìn)制表示法書寫的。點(diǎn)分十進(jìn)制表示法詳細(xì)描述總結(jié)詞十六進(jìn)制表示法總結(jié)詞十六進(jìn)制表示法是一種將IP地址分為四個(gè)部分，每部分使用十六進(jìn)制數(shù)表示的方法。詳細(xì)描述在十六進(jìn)制表示法中，IP地址被分為四個(gè)部分，每部分使用0-9和A-F之間的十六進(jìn)制數(shù)表示。這種表示法通常用于某些特定的網(wǎng)絡(luò)配置和調(diào)試過(guò)程中。IP地址的書寫格式是指IP地址在書寫時(shí)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)方式?？偨Y(jié)詞IP地址的書寫格式通常遵循點(diǎn)分十進(jìn)制表示法的規(guī)范，即使用四個(gè)點(diǎn)號(hào)將IP地址分隔成四個(gè)部分，每部分使用一個(gè)十進(jìn)制數(shù)表示。此外，IP地址還可以使用圓點(diǎn)或句點(diǎn)作為分隔符。在書寫IP地址時(shí)，應(yīng)該注意每個(gè)數(shù)字的范圍應(yīng)該在0-255之間，并且應(yīng)該按照正確的順序書寫四個(gè)數(shù)字。詳細(xì)描述IP地址的書寫格式03IP地址的尋址方式CHAPTER總結(jié)詞直接尋址是一種簡(jiǎn)單的尋址方式，數(shù)據(jù)報(bào)文中的目的地址即為接收方的IP地址。詳細(xì)描述在直接尋址中，發(fā)送方將數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送到接收方的IP地址，不需要通過(guò)任何中間設(shè)備或路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。這種方式適用于小型網(wǎng)絡(luò)或特定場(chǎng)景下的通信。直接尋址間接尋址是通過(guò)查找路由表或地址表來(lái)獲取目的地址的尋址方式?？偨Y(jié)詞在間接尋址中，發(fā)送方將數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送到一個(gè)中間設(shè)備（如路由器），由中間設(shè)備根據(jù)路由表或地址表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，最終到達(dá)目的地址。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)傳輸。詳細(xì)描述間接尋址總結(jié)詞廣播尋址是一種特殊的尋址方式，數(shù)據(jù)報(bào)文中的目的地址為廣播地址，所有設(shè)備都會(huì)接收該報(bào)文。詳細(xì)描述在廣播尋址中，發(fā)送方將數(shù)據(jù)報(bào)文發(fā)送到廣播地址，所有在該網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的設(shè)備都會(huì)接收到該報(bào)文。這種方式常用于向網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備發(fā)送通知或消息。廣播尋址04子網(wǎng)掩碼與CIDR表示法CHAPTER定義子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的地址掩碼，用于標(biāo)識(shí)IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址部分。作用子網(wǎng)掩碼用于區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，以便在IP通信中確定數(shù)據(jù)包的來(lái)源和目標(biāo)。子網(wǎng)掩碼的定義與作用CIDR表示法CIDR表示法是一種IP地址表示法，通過(guò)在IP地址后面加上一個(gè)斜杠和一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字，表示IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)。定義IP地址/網(wǎng)絡(luò)位數(shù)，例如：192.168.1.1/24。格式子網(wǎng)掩碼的計(jì)算方法01通過(guò)IP地址和子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位與運(yùn)算，得到網(wǎng)絡(luò)地址。02將IP地址和子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位或運(yùn)算，得到廣播地址。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址，可以確定IP地址范圍。0305IP地址的動(dòng)態(tài)分配與NAT技術(shù)CHAPTERDHCP協(xié)議自動(dòng)分配IP地址，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)管理，減少手動(dòng)配置錯(cuò)誤。DHCP的優(yōu)點(diǎn)DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于動(dòng)態(tài)分配IP地址和其他網(wǎng)絡(luò)配置信息給主機(jī)。DHCP協(xié)議定義DHCP服務(wù)器存儲(chǔ)了可用的IP地址和配置信息，當(dāng)客戶端啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)發(fā)送一個(gè)DHCP請(qǐng)求廣播，尋找DHCP服務(wù)器。服務(wù)器響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求，提供IP地址和配置信息。DHCP工作原理NAT定義01NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）是一種技術(shù)，用于將私有IP地址轉(zhuǎn)換為公共IP地址。NAT的工作原理02NAT設(shè)備（通常是路由器）維護(hù)一個(gè)地址映射表，將私有地址和公共地址進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)內(nèi)部主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)，NAT設(shè)備會(huì)將其源地址轉(zhuǎn)換為公共地址。NAT的優(yōu)點(diǎn)03允許私有網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)使用私有IP地址，同時(shí)能夠與公共網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)進(jìn)行通信。NAT技術(shù)工作原理NAT通過(guò)將私有IP地址和端口號(hào)轉(zhuǎn)換為公共IP地址和端口號(hào)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部主機(jī)與外部主機(jī)的通信。NAT設(shè)備維護(hù)一個(gè)地址映射表，記錄了私有地址和公共地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。實(shí)現(xiàn)方式NAT可以通過(guò)路由器或防火墻等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)NAT需要配置NAT設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口，設(shè)置私有IP地址和公共IP地址，并配置地址映射表。NAT的應(yīng)用場(chǎng)景NAT常用于小型企業(yè)和家庭網(wǎng)絡(luò)中，可以節(jié)省公共IP地址資源，同時(shí)保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。NAT的工作原理與實(shí)現(xiàn)方式06IP地址的路由與轉(zhuǎn)發(fā)CHAPTERVS路由表是路由器中用于決定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)路徑的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它由一系列路由條目組成，每個(gè)條目包含目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)地址、下一跳地址和相關(guān)信息。路由表工作原理當(dāng)路由器接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，它會(huì)根據(jù)目標(biāo)IP地址在路由表中進(jìn)行查找，選擇最佳匹配的條目，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳地址。如果路由表中沒(méi)有匹配的條目，路由器會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)的路由協(xié)議或默認(rèn)路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。路由表組成路由表的組成與工作原理靜態(tài)路由協(xié)議是由管理員手動(dòng)配置的路由條目，不需要與其他路由器進(jìn)行交互。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠，適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的場(chǎng)景。常見(jiàn)的靜態(tài)路由協(xié)議有默認(rèn)路由、直接路由等。動(dòng)態(tài)路由協(xié)議是由路由器之間自動(dòng)交互信息來(lái)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)路由的協(xié)議。其優(yōu)點(diǎn)是能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓岣呗酚尚?。常?jiàn)的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議有RIP、OSPF、BGP等。靜態(tài)路由協(xié)議動(dòng)態(tài)路由協(xié)議路由協(xié)議的分類與特點(diǎn)路由轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程當(dāng)路由器接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，它會(huì)根據(jù)目標(biāo)IP地址在路由表中進(jìn)行查找，選擇最佳匹配的條目，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳地址。如果路由表中沒(méi)有匹配的條目，