计网-网络层

一、IP地址

1、在 TCP/IP 体系中，IP 地址是一个最基本的概念。

2、没有IP地址，就无法和网上的其他设备进行通信。

3、在TCP/IP体系中，IP地址也是一个很重要的概念。

当把整个互联网看成为一个单一的、抽象的网络时，IP 地址就是给每个连接在互联网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是惟一的 32 bit 的标识符。

IP 地址由互联网名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配。  

4、IP 地址及其表示方法

 

5、IP地址:标识接口

IP地址: 对主机、路由器接口的32-bit 标识符

接口: 在主机/路由器和物理链路之间的连接

路由器通常具有多个接口

主机可能具有多个接口

IP编址与每个接口相联系

IP编址(IP addressing)：设计特定的IP地址结构支持高效完成分组转发任务

IP地址是一种层次化的地址，即能将IP地址划分为若干个等级不同的部分。

二、IP 地址的编址方法

1、IP地址的编址方法共经历了三个历史阶段：

分类编址。这是最基本的编址方法，在 1981 年就通过了相应的标准协议。

子网编址。这是对最基本的编址方法的改进，其标准[RFC 950]在 1985 年通过。

无类别域间路由选择编址。这是目前因特网所采用的无分类编址方法。1993 年提出后很快就得到推广应用。

2、分类编址

 

1、IP 地址采用 2 级结构

 

2、分类的 IP 地址

 

5、各类 IP 地址的网络号字段和主机号字段

 

B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节

C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节

A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节

B 类地址的主机号字段 host-id 为 2 字节

C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节

D 类地址是多播地址

E 类地址保留为今后使用

三、路由器转发分组的步骤

1、先按所要找的 IP 地址中的网络号 net-id 把目的网络找到。

2、当分组到达目的网络后，再利用主机号host-id 将数据报直接交付给目的主机。

四、常用的三种类别的 IP 地址

1、

 

2、各类 IP 地址的指派范围

 

1、 一般不使用的特殊的 IP 地址

 

分类编址中，IP地址的网络号部分被限制为长度为8,16或24比特，成为A,B,C类网络

分类编址存在明显的缺陷

IP 地址空间的利用率有时很低

五、子网编址

在1985年，IP地址采用子网掩码(subnet mask)为IP地址结构增加第三个层次，即子网号，使网络管理人员更灵活的创建合适的子网。

IP地址结构定义为：

IP地址 ::= { <网络号>,<子网号>, <主机号>}

注意：多了一个层次，但IP地址所占的bit数没有变，还是32bit，4个字节。

当没有划分子网时，IP 地址是两级结构，地址的网络号字段也就是 IP 地址的“因特网部分”，而主机号字段是 IP 地址的“本地部分”。

划分子网后IP地址就变成了三级结构。子网编址只是将IP地址的本地部分(主机号)进行再划分，分成（子网号，主机号），而没有改变IP地址的因特网部分(网络号)。

六、子网掩码

1、从单纯的IP地址类型就无法判断其网络地址

2、子网掩码(subnet mask)可以找出划分子网后的 IP 地址中的网络地址。

3、IP 地址的各字段和子网掩码

 

子网掩码：32比特，与网络号和子网号对应的位为1，与主机号对应的位为0。

子网编址使对不同类别网络的划分可以扩展到2的指数倍以上的任何位置，而不再限定于八位组的边界上。

七、子网编址

1、每个子网中的IP地址的数量就不会差别太大。

2、子网编址简化表示方法：

 a.b.c.d/x，其中x表示地址中的网络部分（网络号加上子网号）

192.168.143.3/27，27表示这个IP地址的网络部分（网络号+子网号）所占的比特数。

即子网掩码共有27个连续的1，即子网掩码为255.255.255.224

3、A 类、B 类和 C 类 IP 地址的默认子网掩码

 

4、子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性。表现在路由器在交换路由信息时不仅要交换目的网络地址，还要交换目的网络的子网掩码，所以路由表中要有子网掩码这一项。

5、子网是由具有相同网络地址和相同子网掩码的一系列IP地址（对应于主机或路由器的接口）组成的。

6、子网中的设备能够物理上互相到达而没有中间路由器