IP地址如何分類以及類型課件

1、IP地址如何分類以及類型 IPIP編址編址路由協(xié)議原理與配置IP地址如何分類以及類型本課程容包括：高級(jí)本課程容包括：高級(jí)IPIP編制管理、路由選擇概述、編制管理、路由選擇概述、RIPRIP路由路由協(xié)議、協(xié)議、OSPFOSPF路由協(xié)議、路由協(xié)議、BGPBGP路由協(xié)議、路由策略與路由優(yōu)化。路由協(xié)議、路由策略與路由優(yōu)化。以應(yīng)用為目標(biāo)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性以應(yīng)用為目標(biāo)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性, ,重點(diǎn)和難點(diǎn)突出；在相重點(diǎn)和難點(diǎn)突出；在相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)后面都附有小結(jié)、習(xí)題和實(shí)訓(xùn)。應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)后面都附有小結(jié)、習(xí)題和實(shí)訓(xùn)。IP地址如何分類以及類型安排 IPIP編址編址IP地址概述 IP地址的分類 IP地址的劃分 VLSM原

2、理和CIDR規(guī)劃 1.IPv4和IPv6IP地址如何分類以及類型學(xué)習(xí)對(duì)象n希望了解希望了解 網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)方面知識(shí)的學(xué)生、專業(yè)人士等網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)方面知識(shí)的學(xué)生、專業(yè)人士等IP地址如何分類以及類型學(xué)習(xí)目標(biāo)n在完成本單元的學(xué)習(xí)后，您將能夠：在完成本單元的學(xué)習(xí)后，您將能夠：n認(rèn)識(shí)認(rèn)識(shí)IPv4IPv4編址的深層含義認(rèn)識(shí)編址的深層含義認(rèn)識(shí)IPv6IPv6編址的深層含編址的深層含義義n配置配置IPv4IPv4和和IPV6IPV6地址熟悉常見的地址熟悉常見的IPIP地址規(guī)劃方法，地址規(guī)劃方法，如如VLSMVLSM、CIDRCIDR等。等。 IP地址如何分類以及類型 目錄大綱nIPIP地址概述地址概述nIPIP

3、地址的分類地址的分類nIPIP地址的劃分地址的劃分nVLSMVLSM原理和原理和CIDRCIDR規(guī)劃規(guī)劃nIPv4IPv4和和IPv6IPv6IP地址如何分類以及類型1 IP1 IP地址概述地址概述.唯一的地址可以在兩個(gè)終端工作站之間互相通信 。2.路由器缺省依賴于P包中的目的地址進(jìn)行選路操作。3.如果做路由策略,可以賴源地址進(jìn)行由選路。IP地址如何分類以及類型IPIP尋址尋址1 IP1 IP地址概述地址概述IP地址如何分類以及類型2 IP地址的分類IP地址如何分類以及類型主機(jī)地址主機(jī)地址2 IP地址的分類IP地址如何分類以及類型不劃分子網(wǎng)的尋址不劃分子網(wǎng)的尋址3 IP地址的劃分IP地址如何分

4、類以及類型劃分子網(wǎng)的尋址劃分子網(wǎng)的尋址3 IP地址的劃分地址的劃分IP地址如何分類以及類型子網(wǎng)尋址子網(wǎng)尋址3 IP地址的劃分地址的劃分IP地址如何分類以及類型子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 3 IP地址的劃分地址的劃分IP地址如何分類以及類型十進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換3 IP地址的劃分地址的劃分IP地址如何分類以及類型 不攜帶子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼不攜帶子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼- 在網(wǎng)絡(luò)掩碼中缺省是不攜帶子網(wǎng)掩碼的在網(wǎng)絡(luò)掩碼中缺省是不攜帶子網(wǎng)掩碼的3 IP地址的劃分地址的劃分IP地址如何分類以及類型攜帶子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼攜帶子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼從圖中可以看到,從主機(jī)位借用8位作為子網(wǎng)位3 IP地址的劃分地址的劃分IP地址

5、如何分類以及類型攜帶子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼（繼續(xù)）攜帶子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)掩碼（繼續(xù)）從主機(jī)位借用從主機(jī)位借用10位作為子網(wǎng)位位作為子網(wǎng)位.3 IP地址的劃分IP地址如何分類以及類型4 VLSM的原理與CLDN匯總所謂所謂VLSM就是網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)化的過程就是網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)化的過程;它能按照需要的地址數(shù)目來(lái)分配它能按照需要的地址數(shù)目來(lái)分配地址段地址段,最大化發(fā)揮地址的功效最大化發(fā)揮地址的功效.缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是:使得路由表變大使得路由表變大,消耗硬件資源消耗硬件資源.VLSM的原理是的原理是:根據(jù)實(shí)際中需要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)根據(jù)實(shí)際中需要的網(wǎng)絡(luò)數(shù),從主機(jī)位借用一定的位數(shù)從主機(jī)位借用一定的位數(shù)變?yōu)樽泳W(wǎng)位變?yōu)樽泳W(wǎng)位.但到底借用多少位但到底借用

6、多少位,要從網(wǎng)絡(luò)數(shù)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)需要的主機(jī)要從網(wǎng)絡(luò)數(shù)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)需要的主機(jī)數(shù)兩個(gè)角度考慮數(shù)兩個(gè)角度考慮,否則就會(huì)否則就會(huì)”顧此失彼顧此失彼”. 上圖是說(shuō)明上圖是說(shuō)明VLSM的示例的示例.IP地址如何分類以及類型計(jì)算計(jì)算VLSM VLSM 4 VLSM的原理與的原理與CLDN匯總匯總IP地址如何分類以及類型子網(wǎng)劃分的捷徑子網(wǎng)劃分的捷徑 1.你所選擇的子網(wǎng)掩碼將會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)子網(wǎng)?:2 的x 次方(x 代表網(wǎng)絡(luò)位,即2 進(jìn)制為1 的部分)2.每個(gè)子網(wǎng)能有多少主機(jī)?: 2 的y 次方-2(y 代表主機(jī)位,即2 進(jìn)制為0 的部分)3.計(jì)算Weight(權(quán)重值):從主機(jī)位借用的最后一位所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值.然

7、后,把當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的掩碼位變?yōu)樽泳W(wǎng)位,得出第一個(gè)子網(wǎng);然后加權(quán)重值,得出第二個(gè)子網(wǎng);第二個(gè)子網(wǎng)再加權(quán)重值得出第三個(gè)子網(wǎng),依次類推.4.每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址是:廣播地址=下個(gè)子網(wǎng)號(hào)-15.每個(gè)子網(wǎng)的有效主機(jī)分別是:忽略子網(wǎng)內(nèi)全為0 和全為1 的地址剩下的就是有效主機(jī)地址.最后有效1 個(gè)主機(jī)地址=下個(gè)子網(wǎng)號(hào)-2(即廣播地址-1)4 VLSM的原理與的原理與CLDN匯總匯總IP地址如何分類以及類型子網(wǎng)劃分實(shí)例一子網(wǎng)劃分實(shí)例一C 類地址例子:網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.192(/26)子網(wǎng)數(shù)=2的2次方=4主機(jī)數(shù)=2 的6 次方-2=62計(jì)算權(quán)重值:第26位的十進(jìn)制權(quán)重

8、值為64.因此子網(wǎng)為:192.168.10.0/26; 192.168.10.64/26; 192.168.10.128/26; 192.168.10.192/26 廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以2 個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是192.168.10.63,192.168.10.127依次類推. 有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是192.168.10.1 到192.168.10.62;第二個(gè)是192.168.10.65 到192.168.10.126,依次類推4 VLSM的原理與的原理與CLDN匯總匯總IP地址如何分類以及類型子網(wǎng)劃分實(shí)例二子網(wǎng)劃分實(shí)例二B 類地址例子:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0

9、;子網(wǎng)掩碼255.255.192.0(/18)1.子網(wǎng)數(shù)=2的2次方=42.主機(jī)數(shù)=2 的14 次方-2=163823.權(quán)重值位:第18位的十進(jìn)制權(quán)重值為64.所以第一個(gè)子網(wǎng)為172.16.0.0/18,最后1 個(gè)為172.16.192.0/184.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以2 個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.63.255 和172.16.255.2555.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.0.1 到172.16.63.254;第二個(gè)是172.16.64.1 到172.16.127.254;依次類推4 VLSM的原理與的原理與CLDN匯總匯總IP地址如何分類以及類型4

10、VLSM的原理與CLDN匯總CIDR和VLSM都是為打破傳統(tǒng)的以類(class)為標(biāo)準(zhǔn)的地址劃分方法,緩解IP地址緊缺而出現(xiàn)的CIDR可以看成是VLSM的逆過程,也可以叫做手工路由匯總或超網(wǎng)匯總.路由匯總使得多個(gè)IP地址集看上去就像是一個(gè)地址集從而減少了在路由器中的路由條目;減輕了CPU和內(nèi)存的負(fù)載;提供更為有效的路由服務(wù);加快了網(wǎng)絡(luò)收斂的速度;減少了路由翻動(dòng)的可能性.CIDR不被RIPV1和IGRP支持,因?yàn)檫@兩個(gè)路由協(xié)議只支持自動(dòng)匯總,并且在傳遞路由消息時(shí)不傳遞子網(wǎng)掩碼,而CIDR全指子網(wǎng)掩碼活著.IP地址如何分類以及類型CIDRCIDR的實(shí)例的實(shí)例從實(shí)例我們能看出,CIDR就是比較多少個(gè)

11、高位的網(wǎng)絡(luò)位是相同的.然后把這條匯總路由通過路由協(xié)議發(fā)布出去,大大減少了路由條目的數(shù)量.但匯總時(shí)要注意,千萬(wàn)不能和其他網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生交集,否則就會(huì)產(chǎn)生路由黑洞,切記!4 VLSM的原理與的原理與CLDN匯總匯總IP地址如何分類以及類型CIDRCIDR需要考慮的因素需要考慮的因素多個(gè)IP地址必須有相同的高位.也就是說(shuō)匯總是從前向后的方向,不能相反. 路由協(xié)議實(shí)施CIDR匯總時(shí),會(huì)自動(dòng)在路由表中產(chǎn)生一個(gè)指向NULL0的靜態(tài)匯總路由,但你不用擔(dān)心分組被扔到垃圾桶中,因?yàn)槁酚蓞f(xié)議會(huì)依賴路由表中的最長(zhǎng)掩碼進(jìn)行匹配,而匯總正是對(duì)路由表中具體路由的匯總,只要更具體的路由存在就不會(huì)丟棄;如果路由表中的具體路由全都不

12、存在了,那么匯總路由也隨之不復(fù)存在.所以,匯總路由依賴于具體路由的存在而存在.要求路由協(xié)議必須能承載子網(wǎng)掩碼.早期的距離矢量路由協(xié)議是不支持的,要注意.4 VLSM的原理與的原理與CLDN匯總匯總IP地址如何分類以及類型一個(gè)不連續(xù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的匯總一個(gè)不連續(xù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的匯總RIPv1和IGRP在不同的網(wǎng)絡(luò)邊界自動(dòng)匯總,不具備在不同網(wǎng)絡(luò)邊界通告子網(wǎng)的能力,因?yàn)樗麄冊(cè)诼酚筛轮胁粋鬟f子網(wǎng)掩碼,因此,如果網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行這兩種路由協(xié)議要求網(wǎng)絡(luò)必須是連續(xù)的,否則就會(huì)如上圖產(chǎn)生路由黑洞.OSPF, EIGRP和RIPv2 具備通告子網(wǎng)的能力,因此它們可以支持不連續(xù)的網(wǎng)絡(luò).4 VLSM的原理與的原理與CLDN匯總匯

13、總IP地址如何分類以及類型IPv4IPv4和和IPv6IPv65 IPv4和IPv6IP地址如何分類以及類型為什么我們需要更大地址空間為什么我們需要更大地址空間網(wǎng)絡(luò)日趨流行 截至到2005年11月，大約有9.73億名internet用戶 網(wǎng)絡(luò)的日趨流行及平民化需要更大的地址空間移動(dòng)用戶要求使用IP地址 PDA, 畫板, 筆記本等 截至到2004年，這樣的設(shè)備大約有兩千萬(wàn)臺(tái)移動(dòng)電話 其數(shù)量已超過10億臺(tái)運(yùn)輸設(shè)備 預(yù)計(jì)，支持IP的汽車數(shù)量將達(dá)到10億量 飛機(jī)上的Internet接入設(shè)備消費(fèi)電子設(shè)備 Sony 公司規(guī)定從2005開始，所有產(chǎn)品支持IPV6 數(shù)以億記的家用產(chǎn)品需要配置IP地址5 IPv

14、4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv6IPv6的特點(diǎn)的特點(diǎn)更大的地址空間:改善了全球可達(dá)性和靈活性能夠在路由選擇表中聚合通告的前綴更容易連接到多家ISP自動(dòng)配置鏈路層地址即插即用功能無(wú)需進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)化了重新編址和修改地址的機(jī)制 移動(dòng)性和安全性更好:可在不中斷網(wǎng)絡(luò)連接的情況下在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)IPV6要求必須使用IPsec更簡(jiǎn)單的報(bào)頭:路由選擇效率高提高性能和轉(zhuǎn)發(fā)速率沒有廣播不需要處理校驗(yàn)和報(bào)頭擴(kuò)展機(jī)制更簡(jiǎn)單流標(biāo)簽過度方式豐富多彩:雙棧6to4 和 manual tunnels地址翻譯5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv6IPv6地址書寫方式地址書寫方式格式：x:x:x:x

15、:x:x:x:x, 其中X為一個(gè)16字節(jié)的十六進(jìn)制字段注意：在IPV6地址中，十六進(jìn)制數(shù)A、B、C、D、E和F是不區(qū)分大小寫的在一個(gè)16字節(jié)中，可省略前面的零在每個(gè)地址中，可以使用一對(duì)冒號(hào)來(lái)表示相連的任意數(shù)量的零舉例:2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130B 前面的地址可以簡(jiǎn)寫為：2031:0:130f:9c0:876a:130b 不能簡(jiǎn)寫成：2031:130f:9c0:876a:130bFF01:0:0:0:0:0:0:1 FF01:10:0:0:0:0:0:0:1 :10:0:0:0:0:0:0:0 :5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型I

16、Pv6IPv6地址類型地址類型單播地址: 和IPV4地址類似，IPV6單播地址可以用于單個(gè)接口 一個(gè)接口可以有多個(gè)IPV6的地址(例如, 全球地址, 預(yù)留地址, 鏈路地址, 站點(diǎn)地址等）組播地址: 標(biāo)識(shí)位于不同設(shè)備的一組接口 可提高網(wǎng)絡(luò)的效率 地址范圍比IPV4的大任意播地址: 將一個(gè)單播地址分配給位于一組不同設(shè)備的接口上，就成為任播地址 多臺(tái)設(shè)備共享一個(gè)地址 所有的節(jié)點(diǎn)提供相同的服務(wù) 源端設(shè)備可發(fā)送數(shù)據(jù)包到任意播地址 路由器決定將數(shù)據(jù)包發(fā)往離源最近的任意播地址 實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv6IPv6單播地址單播地址IPV6單播地址的類型: 全球地址：從2

17、000:/3開始，由IANA組織指派 預(yù)留地址：被IETF所采用 私有地址: 本地鏈路地址(從FE80:/10起始)一個(gè)單一的接口可能會(huì)指派多個(gè)IPv6地址的任何類型：?jiǎn)尾?，任播或組播.IPv6的處理規(guī)則所涵蓋的多個(gè)RFC文檔 。 由RFC 4291進(jìn)行明確的架構(gòu)5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv6IPv6全局單播地址全局單播地址IPv6的全球單播地址和任播地址具有相同的地址格式。 使用全球路由前綴的結(jié)構(gòu)并聚集向上，最終到ISP. 一個(gè)單一的接口可能會(huì)指派多個(gè)類型的地址（單播，任播，組播） 每一個(gè)IPv6的接口至少包含一個(gè)環(huán)回（:1 / 128 ）和一個(gè)鏈接本地地址. 每一

18、個(gè)接口可以有多個(gè)獨(dú)特的本地和全球地址（可選）.5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型鏈路本地地址鏈路本地地址 鏈路本地地址的有效范圍為本地鏈路，在所有IPV6的接口上，他們都是使用鏈路本地前綴FE80:/10和一個(gè)64為接口標(biāo)識(shí)符創(chuàng)建的 鏈路本地地址用于自動(dòng)地址配置、鄰居發(fā)現(xiàn)和路由器發(fā)現(xiàn)，眾多路由選擇協(xié)議也使用這種地址 鏈路本地地址可用于連接局域網(wǎng)的設(shè)備，從而不需要使用全局地址 同鏈路本地地址通信時(shí)，必須指定出站的接口，因?yàn)槊總€(gè)接口都連接到FE80:/105 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv6IPv6的遵循類聚的遵循類聚地址匯聚有以下好處: 在全球路由表中宣布聚集后

19、的前綴路由 提供高效且可擴(kuò)展的路由5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型分配分配IPv6IPv6全局單播地址全局單播地址 靜態(tài)指派地址 手動(dòng)的接口地址指派 EUI-64格式的接口ID的自動(dòng)創(chuàng)建 自動(dòng)指派地址 無(wú)狀態(tài)的自動(dòng)配置 DHCPv6 (stateful)5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv6 EUI-64 IPv6 EUI-64 接口接口IDID 思科可以使用64位擴(kuò)展通用標(biāo)識(shí)符（EUI-64）. 創(chuàng)建的格式是：在 48位的 MAC 地址中間插入“FFFE”，使之64位 要確保所選擇的地址是從一個(gè)獨(dú)特的以太網(wǎng)MAC地址， U/L位設(shè)置為1 ，為全球范圍地址（

20、0為本地的范圍）.5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型全狀態(tài)自動(dòng)配置（全狀態(tài)自動(dòng)配置（DHCP v6DHCP v6）DHCP第六版是IPv4 DHCP的更新版本 :支持新的編制方式相對(duì)于無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置，可開啟更多控制方法可用于地址重編5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv6路由協(xié)議 IPv6 路由類型: Static RIPng (RFC 2080) OSPFv3 (RFC 2740) IS-IS for IPv6 MP-BGP4 (RFC 2545/2858) EIGRP for IPv6

21、 全局配置命令執(zhí)行IPV6 unicast-routing，以啟用IPV6數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)功能.5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型RIPngRIPng（RFC 2080RFC 2080）簡(jiǎn)單的 IPv4 特性:DV算法, 最多支持的網(wǎng)絡(luò)直徑為15臺(tái), 水平分割, 和路由毒抑建立在RIPv2基礎(chǔ)之上更新后的 IPv6特性:IPv6 前綴, IPv6 下一跳地址使用組播地址FF02:9, 所有配置了RIPng的路由器都向這個(gè)組播地址組發(fā)送自己的路由表使用 IPv6傳輸報(bào)文稱為 RIPng5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv4IPv4到到IPv6IPv6的過渡的過渡Transition richness means: 由IPV4向IPV6的過度是一個(gè)持續(xù)的過程，需要一定的時(shí)間 其過度方式豐富多彩: 雙棧 Manual 隧道 6to4 隧道 ISATAP 隧道 Teredo隧道 考慮不同設(shè)備的兼容問題: 代理及地址翻譯 (NAT-PT)5 IPv4和和IPv6IP地址如何分類以及類型IPv6IPv6下的雙棧下的雙棧雙棧是一種集成方法，讓節(jié)點(diǎn)能夠同時(shí)連接到IP