IPV4和IPV6地址

1、2021/8/21 IPV4和和IPV6地址地址2021/8/22目錄F 二進(jìn)制與十進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換 IPV4地址地址 IP地址相關(guān)計(jì)算地址相關(guān)計(jì)算 IPV62021/8/231111111112864321684218 Bits255 Decimal Value27 26 25 24 23 22 21 20 二二/十進(jìn)制換算基礎(chǔ)十進(jìn)制換算基礎(chǔ)2021/8/24二進(jìn)制轉(zhuǎn)化十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)化十進(jìn)制2021/8/25二進(jìn)制轉(zhuǎn)化十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)化十進(jìn)制2021/8/26十進(jìn)制轉(zhuǎn)化二進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)化二進(jìn)制2021/8/27二二/十進(jìn)制換算十進(jìn)制換算1412702135201721821

2、420220120011、按照“除2取余”規(guī)則得到的二進(jìn)制數(shù)為10001101；2、該二進(jìn)制數(shù)10001101已經(jīng)是8位，所以不再需要以0補(bǔ)充高位。所以十進(jìn)制數(shù)所以十進(jìn)制數(shù)141轉(zhuǎn)換位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換位二進(jìn)制數(shù)結(jié)果為：數(shù)結(jié)果為： 100011012021/8/28目錄二進(jìn)制與十進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換 IP地址相關(guān)計(jì)算地址相關(guān)計(jì)算F IPV4地址地址 IPV62021/8/29IPv4地址表示地址表示2021/8/210IPv4地址結(jié)構(gòu)地址結(jié)構(gòu)NET IDNET ID2021/8/211IPv4 A類地址類地址網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位2021/8/212IPv4 A類地址類地址

3、0 0 0 0 0 0 0 00 1 1 1 1 1 1 1A A類地址范圍類地址范圍(1.0.0.0(1.0.0.0到到126.255.255.255)126.255.255.255) 0127 0255255255 0 0網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位2021/8/213IPv4 B類地址類地址網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位B B類地址類地址(128.1.0.0-191.254.255.255)(128.1.0.0-191.254.255.255)2021/8/214IPv4 C類地址類地址網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位C類地址類地址 (192.0.1.0-223.255.255.2

4、55192.0.1.0-223.255.255.255)2021/8/215D類地址類地址 (224.0.0.0-239.255.255.255224.0.0.0-239.255.255.255)IPv4 D類地址類地址 0255255255 0 0網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位2021/8/216IPv4私有私有IP地址地址2021/8/217網(wǎng)絡(luò)掩碼l網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)A類地址掩碼類地址掩碼B類地址掩碼類地址掩碼C類地址掩碼類地址掩碼2021/8/218有類網(wǎng)絡(luò)地址面臨的問題有類網(wǎng)絡(luò)地址面臨的問題網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位C 類地址每個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)擁有主機(jī)數(shù)目：28-2=254 1、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)

5、數(shù)目少于254臺(tái)時(shí)，則浪費(fèi)254-N個(gè)ip地址空間（N為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)主機(jī)數(shù)量） 2、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)目多于254臺(tái)時(shí)，則IP地址不夠使用。 3、c類空間不夠時(shí)，則只能分配B類網(wǎng)絡(luò)IP給主機(jī)使用，類似于第1種情況的計(jì)算，有可能浪費(fèi)空間更大:浪費(fèi)216-N。2021/8/219子網(wǎng)劃分子網(wǎng)劃分網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位子網(wǎng)化C 類地址子網(wǎng)子網(wǎng)ID位位網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位C 類地址子網(wǎng)掩碼C 類網(wǎng)絡(luò)掩碼 通過縮短主機(jī)空間位數(shù)，從而減小了容納主機(jī)數(shù)量，達(dá)到減小地址空間的浪費(fèi)，并且使網(wǎng)絡(luò)的劃分更靈活。2021/8/220超網(wǎng)超網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主機(jī)主機(jī)ID位位子網(wǎng)化C 類地址網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)ID位位主

6、機(jī)主機(jī)ID位位C 類地址子網(wǎng)掩碼C 類網(wǎng)絡(luò)掩碼 通過增加主機(jī)空間位數(shù)，從而增加了容納主機(jī)的數(shù)量，這樣即容納了更多的主機(jī)數(shù)量，并且使網(wǎng)絡(luò)的劃分也靈活了。2021/8/221目錄二進(jìn)制與十進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換 有類別有類別IPV4地址地址F IP地址相關(guān)計(jì)算地址相關(guān)計(jì)算 IPV62021/8/222邏輯與運(yùn)算邏輯與運(yùn)算1 And 1 = 1 0 and 0 = 00 and 1 = 01 And 0 = 0010010012021/8/223 公式： H=2N-2 H：可用ip數(shù)量 N：主機(jī)位數(shù) 減2是因?yàn)槿?主機(jī)位與網(wǎng)絡(luò)號重復(fù)不可能，而主機(jī)位為全1時(shí)，定義為網(wǎng)絡(luò)廣播地址也不可用

7、。IP相關(guān)的計(jì)算1 確定ip所在的網(wǎng)段 1、十進(jìn)制IP與掩碼，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，然后進(jìn)行邏輯與操作，得出的結(jié)果即為網(wǎng)段號。 判斷IP是否屬于同一網(wǎng)段 1、把十進(jìn)制IP與掩碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制，然后進(jìn)行邏輯與操作，得出的結(jié)果即為網(wǎng)段號。 2、如果得出的網(wǎng)段號相同，則為同一網(wǎng)段，否則為不同網(wǎng)段IP，不同網(wǎng)段IP間通信，需要有路由功能的設(shè)備參與。2021/8/224計(jì)算計(jì)算IP的網(wǎng)段號的網(wǎng)段號方法：方法： 使用給定的掩碼與IP地址進(jìn)行邏輯與操作，計(jì)算的結(jié)果就這IP地址的網(wǎng)絡(luò)號。 邏輯與邏輯與結(jié)果結(jié)果2021/8/225判斷主機(jī)是否在同一網(wǎng)網(wǎng)判斷主機(jī)是否在同一網(wǎng)網(wǎng)邏輯與邏輯與結(jié)果結(jié)果邏輯與邏輯與結(jié)果結(jié)果2021

8、/8/226邏輯與邏輯與結(jié)果結(jié)果邏輯與邏輯與結(jié)果結(jié)果判斷主機(jī)是否在同一網(wǎng)網(wǎng)判斷主機(jī)是否在同一網(wǎng)網(wǎng)2021/8/227目錄二進(jìn)制與十進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換二進(jìn)制與十進(jìn)制的互相轉(zhuǎn)換 有類別有類別IPV4地址地址F IPV6 IP地址相關(guān)計(jì)算地址相關(guān)計(jì)算2021/8/228IPv6 IPv6定義定義 IPv6是下一版本的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，也可以說是下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議，它的提出最初是因?yàn)殡S著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，IPv4定義的有限地址空間將被耗盡，地址空間的不足必將妨礙互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。為了擴(kuò)大地址空間，擬通過IPv6重新定義地址空間。2021/8/229IPv6 IPv6采用128位位地址長度，幾乎可以不受限制地提

9、供地址。按保守方法估算IPv6實(shí)際可分配的地址，整個(gè)地球的每平方米面積上仍可分配1000多個(gè)地址。 在IPv6的設(shè)計(jì)過程中除了一勞永逸地解決了地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其它問題，主要有端到端IP連接、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、安全性、多播、移動(dòng)性、即插即用等。 2021/8/230IPv6與IPv4優(yōu)劣對比 1、更大的地址空間。更大的地址空間。IPv4中規(guī)定IP地址長度為32，即有232-1個(gè)地址；而IPv6中IP地址的長度為128，即有2128-1個(gè)地址。 2、更小的路由表。更小的路由表。IPv6的地址分配一開始就遵循聚類(Aggregation)的原則，這使得路由器能在路由

10、表中用一條記錄(Entry)表示一片子網(wǎng)，大大減小了路由器中路由表的長度，提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。 3、增強(qiáng)的組播增強(qiáng)的組播(Multicast)支持以及對流的支支持以及對流的支持持(Flow-control)。這使得網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用有了長足發(fā)展的機(jī)會(huì)，為服務(wù)質(zhì)量(QoS)控制提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái). 2021/8/231IPv6與IPv4優(yōu)劣對比 4、加入了對自動(dòng)配置加入了對自動(dòng)配置(Auto-configuration)的支持。的支持。這是對DHCP協(xié)議的改進(jìn)和擴(kuò)展，使得網(wǎng)絡(luò)(尤其是局域網(wǎng))的管理更加方便和快捷. 5. 更高的安全性更高的安全性.在使用IPv6網(wǎng)絡(luò)中用戶可以對網(wǎng)絡(luò)層的

11、數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并對IP報(bào)文進(jìn)行校驗(yàn),這極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)安全. 2021/8/232從IPv4到IPv6的過渡策略 過渡技術(shù)的概述與現(xiàn)狀 現(xiàn)有的幾乎每個(gè)網(wǎng)絡(luò)及其連接設(shè)備都支持IPv4，因此要想一夜間就完成從IPv4到IPv6的轉(zhuǎn)換是不切實(shí)際的。IPv6必須能夠支持和處理IPv4體系的遺留問題?？梢灶A(yù)見，IPv4向IPv6的過渡需要相當(dāng)長的時(shí)間才能完成。2021/8/233從IPv4到IPv6的過渡策略目前的主流過渡技術(shù)：1 .雙協(xié)議棧技術(shù)：IPv6和IPv4是功能相近的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，兩者都基于相同的物理平臺(tái)，而且加載于其上的傳輸層協(xié)議TCP和UDP又沒有任何區(qū)別。由圖1所示的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)可以看出，如果

12、一臺(tái)主機(jī)同時(shí)支持如果一臺(tái)主機(jī)同時(shí)支持IPv6和和IPv4兩種協(xié)議，那兩種協(xié)議，那么該主機(jī)既能與么該主機(jī)既能與支持支持IPv4協(xié)議的主機(jī)協(xié)議的主機(jī)通信，又能與支持通信，又能與支持IPv6協(xié)議的主機(jī)通信，協(xié)議的主機(jī)通信，這就是雙協(xié)議棧技術(shù)這就是雙協(xié)議棧技術(shù)的工作機(jī)理。的工作機(jī)理。 2021/8/2342021/8/235從IPv4到IPv6的過渡策略 2.隧道技術(shù)隧道技術(shù) 隨著IPv6網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多局部的IPv6網(wǎng)絡(luò)，但是這些IPv6網(wǎng)絡(luò)需要通過IPv4骨干網(wǎng)絡(luò)相連。將這些孤立的“IPv6島”相互聯(lián)通必須使用隧道技術(shù)。利用隧道技術(shù)可以通過現(xiàn)有的運(yùn)行IPv4協(xié)議的Internet骨干網(wǎng)絡(luò)（即

13、隧道）將局部的IPv6網(wǎng)絡(luò)連接起來，因而是IPv4向IPv6過渡的初期最易于采用的技術(shù)。 2021/8/236從IPv4到IPv6的過渡策略 路由器將IPv6的數(shù)據(jù)分組封裝入IPv4，IPv4分組的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址。在隧道的出口處，再將IPv6分組取出轉(zhuǎn)發(fā)給目的站點(diǎn)。隧道技術(shù)只要求在隧道的入口和出口處進(jìn)行修改，對其他部分沒有要求，因而非常容易實(shí)現(xiàn)。但是隧道技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)IPv4主機(jī)與IPv6主機(jī)的直接通信。2021/8/237從IPv4到IPv6的過渡策略 3.網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換/協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換/協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)NAT-PT(Network Address Translation - Protocol Translation)通過與SIIT