思科學(xué)習(xí)——IP地址簡介

1、第第3 3章章 IPIP地址簡介地址簡介課時(shí)數(shù)：2.5課時(shí) 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與綜合布纜網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與綜合布纜教師自我介紹v教師姓名：教師姓名：q( (請(qǐng)進(jìn)行自我介紹請(qǐng)進(jìn)行自我介紹 ) )課程介紹 本課程主要介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本職業(yè)技能：網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、IP地址、局域網(wǎng)交換路由基礎(chǔ)、廣域網(wǎng)接入與綜合布線的六大子系統(tǒng)等方面的知識(shí), 以應(yīng)用為目標(biāo)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。 課程安排IPIP地址簡介地址簡介 1 1課時(shí)課時(shí)1. IP編址2. VLSM的規(guī)劃3. CIDR路由匯聚的原理4. IPV6編址5. ARP、ICMP的工作原理和工作過程學(xué)習(xí)對(duì)象v 希望了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、路由與交換技術(shù)及綜合布線方面知識(shí)的學(xué)生、專業(yè)人

2、士等學(xué)習(xí)目標(biāo)v 在完成本單元的學(xué)習(xí)后，您將能夠：v 掌握IP v4 地址的劃分標(biāo)準(zhǔn)及地址掩碼的作用v 掌握子網(wǎng)劃分v 理解VLSM與CIDR的用途v 了解IPV6地址格式和類型v 掌握代理ARP的工作過程 v 掌握ICMP協(xié)議 目錄大綱1. IP編址2. VLSM的規(guī)劃3. CIDR路由匯聚的原理4. IPV6編址5. ARP、ICMP的工作原理和工作過程IP地址介紹v 為了實(shí)現(xiàn)Internet上不同計(jì)算機(jī)之間的通信，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都必須有一個(gè)不與其它計(jì)算機(jī)重復(fù)的地址，IP地址就是可以唯一標(biāo)識(shí)主機(jī)的地址。v IP地址是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼，它即可以是一個(gè) 主機(jī)（服務(wù)器、客戶機(jī)）的地址，也可以是路由器一個(gè)端

3、口的地址。即IP地址確定的是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)連接。v IP地址是數(shù)字型的，32位(32bit)，由4個(gè) 8位的二進(jìn)制數(shù)組成，每8位之間用圓點(diǎn)隔開。由于二進(jìn)制數(shù)不利于記憶，通常轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)表示，其取值范圍為0255。1 IP編址IP地址介紹v IP地址由32Bit組成v 點(diǎn)分十進(jìn)制法將原有32Bit，分為每8Bit一組，每組間用“.”連接，并將每組二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成10進(jìn)制數(shù)來記憶1 IP編址唯一的地址可以在兩個(gè)終端工作站之間互相通信路由器缺省依賴于IP包中的目的地址進(jìn)行選路操作.如果做路由策略,可以依賴源地址進(jìn)行路由選路.IP地址示例1 IP編址v 二進(jìn)制&十進(jìn)制v 計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行兩者之間

4、的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制十進(jìn)制 166. 111. 4. 80 =二進(jìn)制二進(jìn)制 10100110. 01101111. 00000100. 01010000二進(jìn)制二進(jìn)制 1010 01100110 11110000 01000101 0000十進(jìn)制十進(jìn)制 166. 111. 4. 80IP地址的兩種表示法1 IP編址十進(jìn)制與二進(jìn)制的對(duì)應(yīng)關(guān)系1 IP編址IPv4IP地址分為網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，路由器所連接的網(wǎng)段要占用一個(gè)IP地址1 IP編址IP地址的含義v IP地址由兩個(gè)部分組成：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)（netid）和主機(jī)標(biāo)識(shí) （hostid）。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)用于區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)標(biāo)識(shí)用于在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中區(qū)分主機(jī)v IP地址被分成了

5、A、B、C、D、E五類，每個(gè)類別的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)各有規(guī)則。1 IP編址有類IP地址1 IP編址ABCDEA類16,777,216個(gè)/每網(wǎng)絡(luò)B類65,535個(gè)/每網(wǎng)絡(luò)C類254個(gè)/每網(wǎng)絡(luò)127.X.X.X為本地環(huán)回地址，用來測(cè)試TCP/IP協(xié)議與網(wǎng)卡的綁定1 IP編址A類地址v 第一個(gè)8位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，其余三個(gè)8位組為主機(jī)標(biāo)識(shí)。v 第一個(gè)8位組的首位為0，其余7位表示網(wǎng)絡(luò)表示。全0表示本地網(wǎng)絡(luò)，全1保留診斷用。具有A類地址特征的有效網(wǎng)絡(luò)地址為 1127，全世界只有126個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)v 每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)最多可以擁有224-2個(gè)IP地址，適用于大型網(wǎng)絡(luò)。1 IP編址B類地址v B類地址中的第一、二個(gè)8

6、位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，第三、四個(gè)8位組用于主機(jī)標(biāo)識(shí)。v 第一個(gè)8位組的前二位為10，具有B類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為214，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的IP地址可達(dá)到216-2 。v 第一個(gè)8位組的取值范圍為128191。v 適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。1 IP編址C類地址v C類地址中的前三個(gè)8位組是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，第四個(gè)8位組位主機(jī)標(biāo)識(shí)。v 第一個(gè)8位組的前三位為110，其余5位和第二、三個(gè)8位組共21位表示網(wǎng)絡(luò)，具有C類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為221 。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可擁有254 個(gè)IP地址。v 第一個(gè)8位組的取值范圍為192223。v C類地址適用于主機(jī)量較少的網(wǎng)絡(luò)中。1 IP編址D、E類地址v D類地址用于組播通信地址，其第一個(gè)

7、8位組的最高四位等于1110，取值范圍為 224 239，用于標(biāo)識(shí)組播通信地址，后28位用于區(qū)分不同的組播組。v E類地址的第一個(gè)8位組的最高五位等于 11110 ，其取值范圍為240255，此類地址作為未來地址而被保留。v 目前，具體的網(wǎng)絡(luò)只能分配到A類、B類、C類地址中的一種。1 IP編址特殊用途的IP地址v 網(wǎng)絡(luò)地址q主機(jī)標(biāo)識(shí)位全部為零的地址從不分配給單個(gè)主機(jī)，而是作為網(wǎng)絡(luò)本身的標(biāo)識(shí)。q例如：主機(jī) 212. 111. 44. 136所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址為 212. 111. 44. 0。v 直接廣播地址q主機(jī)標(biāo)識(shí)位全部為壹的地址從不分配給單個(gè)主機(jī)，而是作為同網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。q例如：主機(jī) 2

8、12. 111. 44. 136所在網(wǎng)絡(luò)的廣播地址為 212. 111. 44. 255。v 有限廣播地址 (255. 255. 255. 255) q在未知本網(wǎng)情況下用于本網(wǎng)廣播。1 IP編址Network Address1 IP編址廣播地址主機(jī)地址全為“1”的，就是廣播地址1 IP編址1 IP編址公共地址和私有地址v 計(jì)算機(jī)要通訊必須有IP地址v 公共地址是指在Internet上通訊的地址v 私有地址不可以在Internet上通訊，可以用于局域網(wǎng)v 為了解決公共地址不足的現(xiàn)狀，路由器之間的背靠背連接可以使用私有地址1 IP編址子網(wǎng)v 將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分成獨(dú)立的組成部分，每個(gè)部分稱為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)（

9、或者更高一級(jí)子網(wǎng)）的子網(wǎng)。子網(wǎng)的設(shè)計(jì)是為了便于網(wǎng)絡(luò)的管理。v 對(duì)于A類和B類的地址可以把一個(gè)大網(wǎng)劃分成幾個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)可以對(duì)應(yīng)一個(gè)地理范圍或者區(qū)域，每個(gè)子網(wǎng)也可以對(duì)應(yīng)一種不同的物理介質(zhì)。v 劃分子網(wǎng)以后，每個(gè)子網(wǎng)看起來象一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。而對(duì)于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)而言，子網(wǎng)是透明的。1 IP編址不劃分子網(wǎng)的尋址3 IP3 IP地址的劃分地址的劃分子網(wǎng)化（Subnetting）使用有類地址時(shí)，網(wǎng)段中的主機(jī)數(shù)少于IP地址數(shù)，造成IP地址的浪費(fèi)1 IP編址子網(wǎng)化網(wǎng)絡(luò)位向主機(jī)位借用地址以實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)化借位方法通過改變子網(wǎng)掩碼實(shí)現(xiàn)1 IP編址子網(wǎng)化1 IP編址子網(wǎng)化的使用1 IP編址為什么劃分子網(wǎng)v 提高系統(tǒng)的可靠性，

10、可以防止整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的癱瘓。v 改進(jìn)系統(tǒng)性能，克服簡單局域網(wǎng)的技術(shù)條件限制。v 通過設(shè)置不同訪問權(quán)限，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全保障。v 便于系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，有利于故障的診斷和隔離。1 IP編址如何劃分子網(wǎng)v 根據(jù)地理分布特點(diǎn)劃分子網(wǎng)q 易于組網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)q 節(jié)約經(jīng)費(fèi)v 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點(diǎn)劃分q 將共享相同網(wǎng)絡(luò)資源的主機(jī)劃分成一個(gè)子網(wǎng)，可減少子網(wǎng)間的網(wǎng)絡(luò)傳輸流量，提高網(wǎng)絡(luò)性能。q 將具有相同安全密級(jí)程度的主機(jī)劃分為同一個(gè)子網(wǎng)，保障系統(tǒng)的安全。1 IP編址掩碼技術(shù)的提出v 在主機(jī)之間通信的情況有q 同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，兩臺(tái)主機(jī)之間相互通信q 在不同網(wǎng)絡(luò)中，兩臺(tái)主機(jī)之間相互通信v 區(qū)分這兩種情況q 獲取遠(yuǎn)程主機(jī)IP地

11、址的網(wǎng)絡(luò)地址q 判斷：q如果源主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址 等于 目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)地址，則為相同網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的通信。q如果源主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址 不等于 目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)地址，則為不相同網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的通信。q 問題是如何獲得一個(gè)主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址信息，這就需要借助于掩碼(NetMask) 。1 IP編址掩碼的定義v 掩碼(NetMask)有網(wǎng)絡(luò)掩碼和子網(wǎng)掩碼兩種。v 網(wǎng)絡(luò)掩碼q 對(duì)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定一個(gè)按位對(duì)應(yīng)的32 bit 的二進(jìn)制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址部分的對(duì)應(yīng)位設(shè)置位1，主機(jī)地址部分的對(duì)應(yīng)位設(shè)置位 0。v 子網(wǎng)掩碼q 將網(wǎng)絡(luò)地址中的主機(jī)標(biāo)識(shí)分離出若干位作為子網(wǎng)地址位。q 同樣設(shè)定一個(gè)和這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址按位

12、對(duì)應(yīng)的32bit的二進(jìn)制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址部分的對(duì)應(yīng)位設(shè)置位1，主機(jī)地址部分的對(duì)應(yīng)位設(shè)置位 0。1 IP編址v 舉例：對(duì)于一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)166.111.0.0而言，其網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255. 255. 0. 0。v 若在主機(jī)標(biāo)識(shí)中取出5位作為子網(wǎng)地址位，則所有子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼為255. 255. 248. 0。網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 166. 111. 0. 0 =地址地址 10100110. 01101111. 00000000. 00000000網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 11111111. 11111111. 00000000. 00000000掩碼掩碼 = 255. 255. 0. 0網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 166. 111. 0.

13、0 =地址地址 10100110. 01101111. 00000000. 00000000網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 11111111. 11111111. 11111000. 00000000掩碼掩碼 = 255. 255. 248. 0掩碼舉例1 IP編址劃分子網(wǎng)舉例v 例1： C類地址202.112.58.0 中24位網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，8位主機(jī)標(biāo)識(shí)。將主機(jī)標(biāo)識(shí)中的前3位分離出來作為子網(wǎng)地址標(biāo)識(shí)。則這個(gè)C類地址可以被分成23-2=6個(gè)子網(wǎng) (全0和全1保留)，每個(gè)子網(wǎng)可以擁有25 -2 = 30臺(tái)主機(jī) (全0和全1 分別為子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址)。1 IP編址劃分子網(wǎng)舉例v 例1：子網(wǎng)掩碼都是255. 255.

14、255. 224 （即11111111. 11111111. 11111111. 11100000 ）。1 IP編址劃分子網(wǎng)舉例v 6個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址為：q 子網(wǎng)1： 202.112.58.00100000 = 202.112.58.32q 子網(wǎng)2： 202.112.58.01000000 = 202.112.58.64q 子網(wǎng)3： 202.112.58.01100000 = 202.112.58.96q 子網(wǎng)4： 202.112.58.10000000 = 202.112.58.128q 子網(wǎng)5： 202.112.58.10100000 = 202.112.58.160q 子網(wǎng)6： 202.

15、112.58.11000000 = 202.112.58.192v 主機(jī)的IP地址 “與” 網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)掩碼= 網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)地址。v 邏輯運(yùn)算“與”q 0 “與” 1 = 0； 0 “與” 0 = 0q 1 “與” 0 = 0； 1 “與” 1 = 11 IP編址掩碼的使用v 掩碼的作用：可以獲取主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址信息，用于區(qū)分主機(jī)通信的不同情況，由此選擇不同的路徑。路由器就是利用此技術(shù)得到網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)地址信息的。v 練習(xí)：請(qǐng)判定例1 網(wǎng)絡(luò)中，IP地址202.112. 58. 66 屬于哪個(gè)子網(wǎng)。 1 IP編址掩碼的使用練習(xí)答案： 202.112.58.66 “與” 255.255.255.22

16、4 = 202.112.58.64， 可知 202.112.58.66是子網(wǎng) 2 中的主機(jī)。202.112.58.66 = 11001010. 01110000. 00111010. 01000010 與 255.255.255.224 = 11111111. 11111111. 11111111. 11100000-202.112.58.64 = 11001010. 01110000. 00111010. 010000001 IP編址舉例v 網(wǎng)絡(luò)A是一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)202.112.58.0, 子網(wǎng)掩碼是255.255.255.224設(shè)定q 主機(jī)A的IP地址為202.112.58.01000001

17、 = 202.112.58.65q 主機(jī)B的IP地址為202.112.58.00100011 = 202.112.58.35q 主機(jī)C的IP地址為202.112.58.01000010 = 202.112.58.66Router-2網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)B：166.111.0.0Router-1BAC子網(wǎng)子網(wǎng)1： 202.112.58.32子網(wǎng)子網(wǎng)2：202.112.58.64子網(wǎng)子網(wǎng)3： 202.112.58.96網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)A：202.112.58.01 IP編址舉例v 當(dāng)主機(jī)A向主機(jī)C發(fā)送消息的時(shí)候，路由器1將目的地址202.112.58.66 “與” 255.255.255.224，后得到子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址為

18、202.112.58.64，得知是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的通信，不用轉(zhuǎn)發(fā)。v 當(dāng)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送消息的時(shí)候，路由器1將目的地址202.112.58.35 “與” 255.255.255.224，后得到子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址為202.112.58.32，得知是不同子網(wǎng)間主機(jī)的通信，將這個(gè)信息轉(zhuǎn)發(fā)到子網(wǎng)1。v 當(dāng)主機(jī)A向主機(jī)166.111.5.58發(fā)送消息時(shí)，路由器1將目的地址166.111.5.58 “與” 255.255.255.224，后得到網(wǎng)絡(luò)地址166.111.5.32，得知是與本網(wǎng)絡(luò)以外的主機(jī)的通信，將這個(gè)信息轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)166.111.0.0 。1 IP編址什么是VLSM?q所謂VLSM就是網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)

19、化的過程;它能按照需要的地址數(shù)目來分配地址段,最大化發(fā)揮地址的功效.缺點(diǎn)是:使得路由表變大,消耗硬件資源.qVLSM的原理是: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)變?yōu)樽泳W(wǎng)位.但到底借用多少位,要從網(wǎng)絡(luò)數(shù)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)需要的主機(jī)數(shù)兩個(gè)角度考慮,否則就會(huì)“顧此失彼”. 上圖是說明VLSM的示例.2 VLSM的規(guī)劃管理計(jì)算VLSM2 VLSM的規(guī)劃管理子網(wǎng)劃分的捷徑v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)v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)v計(jì)算Weight(權(quán)重值):從主機(jī)位借用的最

20、后一位所對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值.然后,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.v每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址是:廣播地址=下個(gè)子網(wǎng)號(hào)-1v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.v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)2 VLSM的規(guī)劃管理子網(wǎng)劃分實(shí)例一vC 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)q1.子網(wǎng)數(shù)=2的2次方=4q2.主機(jī)數(shù)=2 的6 次方-2=62q3. 計(jì)算權(quán)重值:第26位的十進(jìn)制權(quán)重值為64.因

21、此子網(wǎng)為192.168.10.0/26 ; 192.168.10.64/26; 192.168.10.128/26; 192.168.10.192/26q4.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.q5.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2 VLSM的規(guī)劃管理子網(wǎng)劃分實(shí)例二vB 類地址例子:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.192.0(/18)q1.子網(wǎng)數(shù)=2

22、的2次方=4q2.主機(jī)數(shù)=2 的14 次方-2=16382q3.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172.16.192.0/18q4.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172.16.255.255q5.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2 VLSM的規(guī)劃管理一個(gè)實(shí)際的VLSM 范例:2 VLSM的規(guī)劃管理什么是CIDRqCIDR和VLSM都是為打破傳統(tǒng)的以類

23、(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qCIDR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.q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.qCIDR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.3 CIDR路由匯聚原理匯總的實(shí)例從實(shí)例我們能看出,CIDR就是比較多少個(gè)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

24、目的數(shù)量.但匯總時(shí)要注意,千萬不能和其他網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生交集,否則就會(huì)產(chǎn)生路由黑洞,切記!3 CIDR路由匯聚原理CIDR需要考慮的因素p多個(gè)IP地址必須有相同的高位.也就是說匯總是從前向后的方向,不能相反. p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.p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

25、持的,要注意.3 CIDR路由匯聚原理一個(gè)不連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的路由匯總qRIPv1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.qOSPF, 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).3 CIDR路由匯聚原理目前，可用的IPv4地址有大約13.0億個(gè)IPv4 and IPv64 IPv6編址簡介q網(wǎng)絡(luò)日趨流行q截至到2005年11月，大約有9.73億名internet用戶q網(wǎng)絡(luò)的日趨流行及平民化需要更大的地址空間q移動(dòng)用

26、戶要求使用IP地址qPDA, 畫板, 筆記本等q截至到2004年，這樣的設(shè)備大約有兩千萬臺(tái)q移動(dòng)電話q其數(shù)量已超過10億臺(tái)q運(yùn)輸設(shè)備 q預(yù)計(jì)，支持IP的汽車數(shù)量將達(dá)到10億量q飛機(jī)上的Internet接入設(shè)備q消費(fèi)電子設(shè)備qSony 公司規(guī)定從2005開始，所有產(chǎn)品支持IPV6q數(shù)以億記的家用產(chǎn)品需要配置IP地址更大地址空間需求4 IPv6編址簡介更大的地址空間:q改善了全球可達(dá)性和靈活性q能夠在路由選擇表中聚合通告的前綴q更容易連接到多家ISPq自動(dòng)配置鏈路層地址q即插即用功能q無需進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換q簡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:q可在不中斷網(wǎng)絡(luò)連接的情況下在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)qI

27、PV6要求必須使用IPsec更簡單的報(bào)頭:q路由選擇效率高q提高性能和轉(zhuǎn)發(fā)速率q沒有廣播q不需要處理校驗(yàn)和q報(bào)頭擴(kuò)展機(jī)制更簡單q流標(biāo)簽過度方式豐富多彩:q雙棧q6to4 和 manual tunnelsq地址翻譯IPv6 的特點(diǎn)4 IPv6編址簡介 格式：qx:x:x:x:x:x:x:x, 其中X為一個(gè)16字節(jié)的十六進(jìn)制字段q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q在一個(gè)16字節(jié)中，可省略前面的零q在每個(gè)地址中，可以使用一對(duì)冒號(hào)來表示相連的任意數(shù)量的零舉例:q2031:0000:130F:0000:0000:09C0:876A:130Bq前面的地址可以簡寫為：

28、2031:0:130f:9c0:876a:130bq不能簡寫成：2031:130f:9c0:876a:130bqFF01:0:0:0:0:0:0:1 FF01:1q0:0:0:0:0:0:0:1 :1q0:0:0:0:0:0:0:0 :IPv6 地址的書寫方式4 IPv6編址簡介q單播地址:q和IPV4地址類似，IPV6單播地址可以用于單個(gè)接口q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）q組播地址:q標(biāo)識(shí)位于不同設(shè)備的一組接口q可提高網(wǎng)絡(luò)的效率q地址范圍比IPV4的大q任意播地址:q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q

29、多臺(tái)設(shè)備共享一個(gè)地址q所有的節(jié)點(diǎn)提供相同的服務(wù)q源端設(shè)備可發(fā)送數(shù)據(jù)包到任意播地址q路由器決定將數(shù)據(jù)包發(fā)往離源最近的任意播地址q實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡IPv6 地址的類型4 IPv6編址簡介qIPV6單播地址的類型:q全球地址：從2000:/3開始，由IANA組織指派q預(yù)留地址：被IETF所采用q私有地址: 本地鏈路地址(從FE80:/10起始)q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：單播，任播或組播.qIPv6的處理規(guī)則所涵蓋的多個(gè)RFC文檔 。 q由RFC 4291進(jìn)行明確的架構(gòu)IPv6 單播地址4 IPv6編址簡介p IPv6的全球單播地址和任播地址具有相同的地址格式。p使用全球路由前

30、綴的結(jié)構(gòu)并聚集向上，最終到ISP.p 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） p每一個(gè)IPv6的接口至少包含一個(gè)環(huán)回（:1 / 128 ）和一個(gè)鏈接本地址.p每一個(gè)接口可以有多個(gè)獨(dú)特的本地和全球地址（可選）.IPv6全局單播地址4 IPv6編址簡介n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n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n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n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

31、接到FE80:/10鏈路本地地址4 IPv6編址簡介n地址匯聚有以下好處:n 在全球路由表中宣布聚集后的前綴路由n 提供高效且可擴(kuò)展的路由在大的地址空間上使用地址匯聚4 IPv6編址簡介n靜態(tài)指派地址n手動(dòng)的接口地址指派nEUI-64格式的接口ID的自動(dòng)創(chuàng)建n自動(dòng)指派地址n無狀態(tài)的自動(dòng)配置nDHCPv6 (stateful)分配 IPv6 全球單播地址4 IPv6編址簡介n思科可以使用64位擴(kuò)展通用標(biāo)識(shí)符（EUI-64）.n創(chuàng)建的格式是：在 48位的 MAC 地址中間插入“FFFE”，使之64位n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，n U/L位設(shè)置為1 ，為全球范圍地址（ 0為本

32、地的范圍）.IPv6 EUI-64 接口ID4 IPv6編址簡介nTransition richness means:n 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n 其過度方式豐富多彩:n 雙棧n Manual 隧道n 6to4 隧道n ISATAP 隧道n Teredo隧道n 考慮不同設(shè)備的兼容問題:n 代理及地址翻譯 (NAT-PT)IPv4-to-IPv6 過度4 IPv64 IPv6編址簡介編址簡介雙棧是一種集成方法，讓節(jié)點(diǎn)能夠同時(shí)連接到IPV4和IPV6網(wǎng)絡(luò)，因此節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)協(xié)議.Cisco IOS 雙棧4 IPv64 IPv6編址簡介編址簡介當(dāng)一個(gè)接口即配置IPV4

33、地址又配置IPV6地址, 這個(gè)接口就被稱為雙棧Cisco IOS 雙棧4 IPv6編址簡介n對(duì)于IPV6而言，隧道化是一個(gè)集成方法，他使用另一種協(xié)議（如IPV4）來封裝IPV6分組.n在IPV6的報(bào)頭和有效負(fù)載（數(shù)據(jù)）的前面，插入了一個(gè)IPV4報(bào)頭，其長度為20字節(jié)n涉及的路由器使用雙棧IPv6 隧道介紹4 IPv64 IPv6編址簡介編址簡介IPv6 地址配置舉例4 IPv64 IPv6編址簡介編址簡介ARP協(xié)議v IP地址解析為MAC地址q 主機(jī)10.1.1.1想發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī)10.1.1.2，檢查緩存，發(fā)現(xiàn)沒有10.1.1.2的MAC地址10.1.1.110.1.1.210.1.1.31

34、0.1.1.4ARP CacheInternet Adress Physical Adress Type4 IPv6編址簡介5 ARP5 ARP、ICMPICMP的工作原理的工作原理ARP協(xié)議v IP地址解析為MAC地址q 主機(jī)10.1.1.1發(fā)送ARP廣播10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4我需要我需要10.1.1.2的的MAC地址地址5 ARP5 ARP、ICMPICMP的工作原理的工作原理ARP協(xié)議v IP地址解析為MAC地址q 所有主機(jī)都接收到10.1.1.1的ARP廣播，但只有10.1.1.2給它一個(gè)單播回復(fù)，并緩存10.1.1.1的MAC地址10.1.1

35、.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4我的我的MAC地址是地址是0800.0020.1111 5 ARP5 ARP、ICMPICMP的工作原理的工作原理ARP協(xié)議v IP地址解析為MAC地址q 主機(jī)10.1.1.1將10.1.1.2的MAC地址保存到緩存中，發(fā)送數(shù)據(jù)10.1.1.110.1.1.210.1.1.310.1.1.4ARP CacheInternet Adress Physical Adress Type10.1.1.2 0800.0020.1111 Dynamic5 ARP5 ARP、ICMPICMP的工作原理的工作原理ARP緩存的查詢v 在Windows操作系統(tǒng)中：v 在Cisco路由器上：R2#show ip arpProtocol Address Age (min) Hardware Addr Type InterfaceInternet 10.1.1.2 - 0013.c3c0.04c0 ARPA FastEthernet0/0Internet 10.1.1.1 0 0013.8044.ff40 ARPA FastEthernet0/05 ARP5 ARP、ICMPICMP的工作原理的工作原理RARP協(xié)議v MAC地址解析為IP地址q 主機(jī)A需要一個(gè)IP地址，發(fā)送RARP廣播10.1.1.25410.1.1