網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)-第八講

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)第八講主講教師：信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院湛江師范學(xué)院湛江師范學(xué)院1上講重點

網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù)

虛電路服務(wù)

數(shù)據(jù)報服務(wù)

分類的IP地址☆

IP

地址與硬件地址的關(guān)系☆

IP數(shù)據(jù)報的格式湛江師范學(xué)院2本講重點

劃分子網(wǎng)☆

理解劃分子網(wǎng)的基本原理

掌握子網(wǎng)劃分的方法

構(gòu)造超網(wǎng)☆

為什么需要引入CIDR

CIDR地址塊的劃分第4章網(wǎng)絡(luò)互連4.4

4.5湛江師范學(xué)院網(wǎng)絡(luò)互連 互聯(lián)你我湛江師范學(xué)院4期中專題1IPv4概述2分類的IP地址3無分類的IP地址4練一練湛江師范學(xué)院5湛江師范學(xué)院6一、IPv4

概述

IP

地址存在兩個現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)：

現(xiàn)在的IPv4

未來的IPv6

IPv4

地址的長度為32bit

IPv4

地址在因特網(wǎng)范圍內(nèi)唯一

IPv4

的地址空間有232

個地址

即4,294,967,2961.IPv4

地址的記法（Notation）二進制十進制Base

2主機或路由器中IP

地址的存貯方式Base

256最常見的IP

地址表示方法十六進制IP

v6

使用的地址表示方法湛江師范學(xué)院7點分十進制記法10000000

00001011

00000011

00011111128.11.3.31采用點分十進制記法則進一步提高可讀性機器中存放的IP地址是32位二進制代碼每隔

8

位

一個空格能夠提高可讀性將每8位的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)128

11

3

31湛江師范學(xué)院8湛江師范學(xué)院9習(xí)題1.1

Change

the

following

IPv4

addresses

from

binarynotation

to

dotted-decimal

notation.

試將下列IPv4地址由二進制記法轉(zhuǎn)換為點分十進制記法：129.11000000

.110.0203091011

00001011

11101111193.131.21000001

170.020505011

00011011

1111111112131.021191.113190.11110111

10001011

011011111214191.15051.215010.1115011

11111011

00001111湛江師范學(xué)院10習(xí)題1.2

Change

the

following

IPv4

addresses

from

dotted-decimal

notation

to

binary

notation.

試將下列IPv4地址由點分十進制記法轉(zhuǎn)換為二進制記法：01110.15161.1450.071811000

00101101

010011101212011.13140.17.0802100010

00000111

0101001012141.080.0516.0102001000

00111000

0000110007150.04150.1314.0708101101

00100010

01001110湛江師范學(xué)院11習(xí)題1.3

Find

the

error,

if

any,

in

the

following

IPv4addresses:

試找出下列IPv4地址中存在的錯誤：a.b.c.d.111.56.045.78221.34.7.8.20241.8.256.1275.45.34.11100010湛江師范學(xué)院12習(xí)題1.4

Change

the

following

IPv4

addresses

from

binarynotation

to

hexadecimal

notation.

試將下列IPv4地址由二進制記法轉(zhuǎn)換為十六進制記法：100x08010B0BE0F0001011

00001011

11101111101x0C010803011BF1F0000011

00011011

11111111湛江師范學(xué)院132.地址范圍相關(guān)的計算

在已知某IP地址塊的起止地址時，計算該地址塊的地址數(shù)。

在已經(jīng)某IP地址塊的起始地址及地址數(shù)時，計算該地址塊的終止地址。

此類計算題的解題方法是

首先將IP地址轉(zhuǎn)換為相同進制記法；

然后對IP地址進行加減運算。習(xí)題1.5

已知某地址塊的起止地址分別為146.102.29.0和146.102.32.255，試求出該地址塊的地址數(shù)。

解法

將終止地址146.102.32.255減去起始地址146.102.29.0

得出該地址塊，即0.0.3.255。

將地址塊轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)，即地址數(shù)=(0

×2563

+0

×2562

+3

×2561

+255

×2560)+

1=

1024湛江師范學(xué)院14習(xí)題1.6

已知某地址塊的起始地址分別為14.11.45.96，若該地址塊的地址數(shù)為32，試求出該地址塊的終止地址。

解法

將地址數(shù)32轉(zhuǎn)換為地址塊，即0.0.0.31；

將地址塊與起始地址14.11.45.96相加，即可得出終止地址。終止地址=14.11.45.96

+0.0.0.31

=14.11.45.127湛江師范學(xué)院15二、分類的IP地址50.00%25.00%12.50%6.25%6.25%IP地址地址空間Class

AClass

BClass

CClass

EClass

F湛江師范學(xué)院161.辨識分類的IP

地址湛江師范學(xué)院17湛江師范學(xué)院18習(xí)題2.1

試判斷下列IP地址屬于哪一類地址。00000001

00001011

00001011

1110111111000001

10000011

00011011

1111111110100111

11011011

10001011

0110111111110011

10011011

11111011

00001111湛江師范學(xué)院19習(xí)題2.2

試判斷下列IP地址屬于哪一類地址。227.12.14.87193.14.56.7214.23.120.8252.5.15.1112.二級IP

地址

在分類的IP地址中，A、B、C類地址由網(wǎng)絡(luò)號（net-id）及主機號（host-id）兩部分組成。湛江師范學(xué)院20固定大小的地址塊

在分類的IP地址中，每一類的地址都被分成了固定數(shù)量的大小相同的地址塊。湛江師范學(xué)院21從地址塊提取相關(guān)信息

地址塊最小地址：保留網(wǎng)絡(luò)號，主機號全部置0。

地址塊最大地址，保留網(wǎng)絡(luò)號，主機號全部置1。湛江師范學(xué)院22習(xí)題2.3

已知某地址塊中的一個IP地址為180.8.17.9，試求出該地址塊的地址數(shù)、最小地址及最大地址。湛江師范學(xué)院233.網(wǎng)絡(luò)地址與子網(wǎng)掩碼

路由器只能通過網(wǎng)絡(luò)地址來尋找到達目的地址的路由。湛江師范學(xué)院24計算網(wǎng)絡(luò)地址湛江師范學(xué)院25習(xí)題2.4

某路由器收到了發(fā)往地址101.24.67.32的分組，試分析一下路由器是如何找出該分組的目的網(wǎng)絡(luò)地址的。

解答

101.24.67.32是一個B類地址，其子網(wǎng)掩碼為

255.255.0.0。湛江師范學(xué)院264.三級IP地址（劃分子網(wǎng)）

二級IP地址難以滿足實際需求，因而需要將A類或B類地址劃分為若干個更小規(guī)模的子網(wǎng)，每個子網(wǎng)擁有自己的子網(wǎng)地址。湛江師范學(xué)院27習(xí)題2.5

某學(xué)校有一B類網(wǎng)絡(luò)地址塊141.14.0.0/16

，現(xiàn)需要劃

分四個子網(wǎng)，供相關(guān)部門使用，試給出子網(wǎng)劃分方案。湛江師范學(xué)院28習(xí)題2.5湛江師范學(xué)院29習(xí)題2.6

在上一題的基礎(chǔ)上，現(xiàn)已知subnet

2中某一主機的地址是141.14.120.77,試求subnet

2的子網(wǎng)地址。湛江師范學(xué)院305.超網(wǎng)與子網(wǎng)

部分企業(yè)不愿與別的公司 自己的A類或者B類網(wǎng)絡(luò)，同時C類網(wǎng)絡(luò)仍有富余，因而可以將若干個C類網(wǎng)絡(luò)組

一個更大的網(wǎng)絡(luò)供某一公司使用。湛江師范學(xué)院31三、無分類的IP

地址

分類的IP地址中應(yīng)用子網(wǎng)與超網(wǎng)并不能真正解決地址資源的浪費并且增加了地址分發(fā)與路由轉(zhuǎn)發(fā)的難度。

臨時解決方案：無分類的IP地址

最終解決方案：

（

地）

IPv6湛江師范學(xué)院321.再次回歸二級地址

無分類IP地址由前綴（prefix）與后綴（suffix）。

前綴（prefix）定義網(wǎng)絡(luò)號；

后綴（suffix）定義主機號；

前綴（prefix）的長度n可以為0~32之間的任意值。湛江師范學(xué)院33湛江師范學(xué)院34習(xí)題3.1

如果將整個互聯(lián)網(wǎng)看作是一個擁有4,294,967,296（232）地址的地址塊，試求網(wǎng)絡(luò)前綴和網(wǎng)絡(luò)后綴長度分別為多少。

解答

網(wǎng)絡(luò)前綴長度為0，網(wǎng)絡(luò)后綴的長度為32。2.無分類域間路由選擇

在無分類IP地址中，如果只給出IP地址，則此IP地址的網(wǎng)絡(luò)前綴的長度可以是任意值。

因而需要使用斜線記法，在無分類IP地址后面加上網(wǎng)絡(luò)前綴的長度。湛江師范學(xué)院35從斜線記法提取相關(guān)信息

該地址塊中的地址數(shù)N=232???。

地址塊的最小地址：保留網(wǎng)絡(luò)前綴，主機號全部置0。

地址塊的最大地址：保留網(wǎng)絡(luò)前綴，主機號全部置1。湛江師范學(xué)院36習(xí)題3.2

已知一CIDR地址塊中的地址為167.199.170.82/27，試求出該地址塊的地址數(shù)，起始地址及終止地址。

解答

由斜線記法知n=27，即網(wǎng)絡(luò)前綴為27位，則該地址塊的掩碼為255.255.255.224。

該地址塊的地址數(shù)N=232???=232?27=25=32。湛江師范學(xué)院374.4

網(wǎng)際控制報文協(xié)議

ICMP38湛江師范學(xué)院湛江師范學(xué)院394.4

網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP

為了提高IP

數(shù)據(jù)報交付成功的機會，在網(wǎng)際層使用了網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP。

ICMP

允許主機或路由器報告差錯情況和提供有關(guān)異常情況的報告。

ICMP

報文作為IP

層數(shù)據(jù)報的數(shù)據(jù)，加上數(shù)據(jù)報的首部，組成IP數(shù)據(jù)報發(fā)送出去。4.4.1 ICMP

報文的種類

存在兩種ICMP

報文

ICMP

差錯報告報文

ICMP

詢問報文的三個字段

ICMP

報文的前4

個字節(jié)是格式

類型

代碼

檢驗和

之后的4

個字節(jié)的內(nèi)容與ICMP

的類型有關(guān)湛江師范學(xué)院40ICMP

差錯報告報文共有5

種12345終點源點時間參數(shù)改變不可抑制超過問題路由達湛江師范學(xué)院41湛江師范學(xué)院42ICMP

詢問報文

ICMP詢問報文

回送請求和回答報文

時間戳請求和回答報文

下面的ICMP

報文不再使用

信息請求與回答報文

掩碼地址請求和回答報文

路由器詢問和通告報文4.4.2

ICMP的應(yīng)用舉例湛江師范學(xué)院43Tracert的應(yīng)用舉例tracert湛江師范學(xué)院444.5

因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議45湛江師范學(xué)院4.5

因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議簡單

完整

自適應(yīng)

最佳正確

穩(wěn)定理想的路由算法湛江師范學(xué)院46關(guān)于“最佳路由”

不存在一種

最佳路由算法

所謂“最佳”只能是相對于某一種特定要求下得出的較為合理的選擇而已

實際的路由選擇算法，應(yīng)盡可能接近于理想的算法。湛江師范學(xué)院47從路由算法的自適應(yīng)性考慮

靜態(tài)路由選擇策略

非自適應(yīng)路由選擇

簡單且開銷較小

不 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化

動態(tài)路由選擇策略

自適應(yīng)路由選擇

適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)變化

實現(xiàn)復(fù)雜、開銷較大湛江師范學(xué)院48分層次的路由選擇協(xié)議

目前采用的路由選擇協(xié)議實際上是分層次的

因特網(wǎng)的規(guī)模非常大

路由器

如此規(guī)模的路由信息成本巨大

許多單位在保護企業(yè)隱私的同時連接到因特網(wǎng)湛江師范學(xué)院49因特網(wǎng)有兩大類路由選擇協(xié)議網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(Interior

Gateway

Protocol)

在自治系統(tǒng)

的路由選擇協(xié)議

常見的有RIP

和OSPF

協(xié)議

外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(External

Gateway

Protocol)

源站和目的站不在同一自治系統(tǒng)

目前使用最多的是BGP-4湛江師范學(xué)院50因特網(wǎng)有兩大類路由選擇協(xié)議湛江師范學(xué)院514.5.2

網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP

路由信息協(xié)議RIP

是泛使用的協(xié)議。網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP中最先得到廣

RIP

是一種分布式的基于距離向量的路由選擇協(xié)議。

RIP

協(xié)議要求網(wǎng)絡(luò)中的每一個路由器都要

從它自己到其他每一個目的網(wǎng)絡(luò)的距離記錄。湛江師范學(xué)院52湛江師范學(xué)院53“距離”的定義

從一路由器到直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為1。

從一個路由器到非直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為所經(jīng)過的路由器數(shù)加1。

RIP

協(xié)議中的“距離”也稱為“跳數(shù)”(hop

count)，因為每經(jīng)過一個路由器，跳數(shù)就加1。

這里的“距離”實際上指的是“最短距離”。湛江師范學(xué)院54“距離”的定義

RIP

認(rèn)為一個好的路由就是它通過的路由器的數(shù)目少，即“距離短”。

RIP

允許一條路徑最多只能包含15

個路由器。

“距離”的最大值為16

時即相當(dāng)于不可達。可見RIP

只適用于小型互聯(lián)網(wǎng)。

RIP

不能在兩個網(wǎng)絡(luò)之間同時使用多條路由。湛江師范學(xué)院55湛江師范學(xué)院56練一練將下列IP地址轉(zhuǎn)換為二進制記法：114.34.2.8129.14.6.8208.34.54.12238.34.2.1湛江師范學(xué)院57練一練將下列IP地址轉(zhuǎn)換為點分十進制記法：01111111

11110000

01100111

0111110110101111

11000000

11111000

0001110111011111

10110000

00011111

0101110111101111

11110111

11000111

00011101湛江師范學(xué)院58練一練下列IP地址為分類的IP地址，試說明它們分別屬于哪一類：208.34.54.12238.34.2.1242.34.2.8129.14.6.8湛江師范學(xué)院59練一練下列IP