通信網(wǎng)理論基礎(chǔ)(第三部分1)Internet的地址、路由和管理技術(shù)

1、2022-5-1512022-5-1522022-5-1532022-5-1542022-5-1552022-5-1562022-5-158IPv42022-5-1592022-5-15102022-5-15112022-5-15122022-5-15132022-5-15142022-5-15152022-5-15162022-5-15172022-5-15182022-5-15192022-5-15202022-5-15212022-5-15222022-5-15232022-5-15242022-5-15252022-5-15262022-5-15272022-5-1528ICMP：因特

2、網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議；：因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議；IGMP：因特網(wǎng)組管理協(xié)議；：因特網(wǎng)組管理協(xié)議；RARP：逆地址解析協(xié)議；：逆地址解析協(xié)議； ARP：地址解析協(xié)議；：地址解析協(xié)議；TCP：傳輸控制協(xié)議；：傳輸控制協(xié)議；UDP：用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議；：用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議；2022-5-15292022-5-15302022-5-15312022-5-1532 如何設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)的地址，涉及到互聯(lián)網(wǎng)的使用、通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用，關(guān)系巨大。由于互聯(lián)網(wǎng)的地址系統(tǒng)是在ARPA網(wǎng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模很小，功能并不復(fù)雜，對計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的要求不高。所以形成互聯(lián)網(wǎng)的地址安排，從現(xiàn)在的應(yīng)用來看，很多地方很不合理。 互聯(lián)網(wǎng)的地址設(shè)

3、計(jì)，需要考慮到網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別，計(jì)算機(jī)終端的移動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變。但是：1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信實(shí)際上是網(wǎng)絡(luò)之間的通信，并不需要將主機(jī)也考慮進(jìn)來。因?yàn)樗械木W(wǎng)絡(luò)的主機(jī)都是附屬于某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的，一旦信息到達(dá)網(wǎng)絡(luò)，轉(zhuǎn)交給主機(jī)是非常簡單的事情；2、在所有的路由器完成IP地址的識(shí)別的時(shí)候，都沒有考慮到主機(jī)的地址，實(shí)際上只考慮網(wǎng)絡(luò)的IP地址，所以網(wǎng)絡(luò)地址中的主機(jī)地址在路由器的轉(zhuǎn)發(fā)中是不起作用的；2022-5-15333、IP分組只有到達(dá)目的地址的網(wǎng)絡(luò)以后，才由網(wǎng)絡(luò)把分組轉(zhuǎn)交給相應(yīng)的主機(jī)。由于把主機(jī)的地址也安排到32位的IP地址中，所以使得32位的IP地址的容量大為減少，造成今天的IPv4地址不夠使用的局面。目的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)

4、交IP分組給相應(yīng)的主機(jī)，其實(shí)可以通過其他的方法來實(shí)現(xiàn)。比如在分組中的其他部位增加主機(jī)號(hào)的方法，這點(diǎn)可以與終端的識(shí)別結(jié)合起來；。4、加之IP地址設(shè)計(jì)之初，考慮了A、B、C、D、E5類地址，非常浪費(fèi)，因?yàn)镈（組播，1110開頭）、E（留作今后使用，11110開頭）類地址無法安排給一般的用戶使用；例如A類地址，主機(jī)號(hào)host-id有24位，可以容納的數(shù)量超過1000萬；B類地址的容量也超過6萬（host-id有16位）；但是一般的網(wǎng)絡(luò)從實(shí)際使用量和網(wǎng)絡(luò)允許的節(jié)點(diǎn)數(shù)而言，根本達(dá)不到這樣的數(shù)量；主機(jī)地址占用過多的位數(shù)，必然導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)號(hào)的減少，造成IP地址的資源浪費(fèi)和緊張。因此A類地址占了地址總數(shù)的一半；可

5、以容納的網(wǎng)絡(luò)數(shù)卻只有126個(gè)；2022-5-15345、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)之初，絕沒有考慮到今天有數(shù)十億臺(tái)終端，通過上億臺(tái)主機(jī)連接成網(wǎng)，所以當(dāng)時(shí)沒有考慮和計(jì)算地址需要的數(shù)量；6、更麻煩的問題是IP地址的分發(fā)與網(wǎng)絡(luò)的地理位置沒有聯(lián)系。這種地址的考慮和安排，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的路由解析只能通過路由器來進(jìn)行。而路由器在判斷IP分組的轉(zhuǎn)發(fā)途徑和方向的時(shí)候，必須查明各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)方向，使得路由器的工作的效率非常低，速度也很慢；7、IPv6吸取了IPv4的教訓(xùn)，將32位的IP地址改為128位，雖然解決了地址數(shù)量不過的問題，但是缺乏與IPv4之間的兼容性，形成今天的騎虎難下的局面；2022-5-15352022-5-1

6、5362022-5-15382022-5-1539分類的分類的IP地址結(jié)構(gòu)地址結(jié)構(gòu) 2022-5-15402022-5-15412022-5-15422022-5-15432022-5-15442022-5-15452022-5-15462022-5-15472022-5-1548計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的通通信信示示例：例：2022-5-15492022-5-15502022-5-15512022-5-15522022-5-15532022-5-1554計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的通通信信示示例：例：2022-5-15552022-5-15562022-5-15572022-5-15582022-

7、5-15592022-5-15602022-5-15612022-5-15622022-5-1563計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的通通信信示示例：例：2022-5-15642022-5-15652022-5-15662022-5-1567IPv42022-5-15682022-5-15692022-5-15702022-5-15712022-5-15722022-5-15732022-5-15742022-5-15752022-5-15762022-5-15772022-5-15782022-5-15792022-5-15802022-5-15812022-5-15822022-5-15832022

8、-5-15842022-5-1585將上圖的網(wǎng)絡(luò)分為三個(gè)子網(wǎng)，但對外仍是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)將上圖的網(wǎng)絡(luò)分為三個(gè)子網(wǎng)，但對外仍是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)2022-5-15862022-5-15872022-5-15882022-5-15892022-5-15902022-5-15912022-5-15922022-5-15932022-5-15942022-5-15952022-5-15962022-5-15972022-5-1598分類的分類的IP地址結(jié)構(gòu)地址結(jié)構(gòu) 2022-5-15992022-5-15100注意注意B類地址、子網(wǎng)號(hào)的長度類地址、子網(wǎng)號(hào)的長度2022-5-151012022-5-151022022-5

9、-151032022-5-151042022-5-151052022-5-15106主機(jī)主機(jī)H1（網(wǎng)絡(luò)地址：（網(wǎng)絡(luò)地址：128.30.33.0， 子網(wǎng)掩碼：子網(wǎng)掩碼：255.255.255.128） 要向主機(jī)要向主機(jī)H2 (IP地址：地址：128.30.33.138，網(wǎng)絡(luò)地址：，網(wǎng)絡(luò)地址：128.30.33.128， 子網(wǎng)掩碼：子網(wǎng)掩碼：255.255.255.128，) 發(fā)一個(gè)分組：發(fā)一個(gè)分組：2022-5-151072022-5-151082022-5-151092022-5-151102022-5-151112022-5-151122022-5-151132022-5-151142022

10、-5-151152022-5-151162022-5-151172022-5-151182022-5-151192022-5-151202022-5-151212022-5-151222022-5-151232022-5-151242022-5-151252022-5-151262022-5-151272022-5-151282022-5-151292022-5-151302022-5-151312022-5-151322022-5-151332022-5-151342022-5-151352022-5-151362022-5-151372022-5-151382022-5-151392022

11、-5-151402022-5-151412022-5-151422022-5-151432022-5-151442022-5-151452022-5-151462022-5-151472022-5-151482022-5-151492022-5-151502022-5-151512022-5-151522022-5-15153由由6個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng)個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng)2022-5-151542022-5-151552022-5-151562022-5-151572022-5-151582022-5-151592022-5-151602022-5-151612022-5-151622022-5-15

12、1632022-5-151642022-5-151652022-5-151662022-5-151672022-5-151682022-5-151692022-5-151702022-5-151712022-5-151722022-5-151732022-5-151742022-5-151752022-5-151762022-5-151772022-5-151782022-5-151792022-5-151802022-5-151812022-5-151822022-5-151832022-5-151842022-5-151852022-5-151862022-5-151872022-5-15

13、1882022-5-151892022-5-151902022-5-151912022-5-151922022-5-151932022-5-151942022-5-151952022-5-151962022-5-151972022-5-151982022-5-151992022-5-152002022-5-152012022-5-152022022-5-152032022-5-152042022-5-152052022-5-152062022-5-152072022-5-152082022-5-152092022-5-152102022-5-152112022-5-152122022-5-152132022-5-152142022-5-152152022-5-152162022-5-152172022-5-152182022-5-152192022-5-152202022-5-152212022-5-152222022-5-152232022-5-152242022-5-152252022-5-152262022-5-15227