IPv4地址
IPV4地址為32位字符串,,使用點(diǎn)分十進(jìn)制表示,既4個(gè)8位字符串,。 例如: 點(diǎn)分十進(jìn)制: 192 . 168 . 10 . 1 二 進(jìn) 制:11000000 10101000 00001010 00000001 網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分: 1) 網(wǎng)絡(luò)部分:定義為網(wǎng)絡(luò)地址部分的比特模式相同的一組主機(jī),; 2) 主機(jī)部分:使用的比特位數(shù)決定了網(wǎng)絡(luò)中可以容納的主機(jī)數(shù)量。 二進(jìn)制到十進(jìn)制轉(zhuǎn)換 位置記數(shù)法: 以十進(jìn)制數(shù)字 245 為例,,2 表示的值是 2*10^2(2 乘以 10 的 2 次冪),。2 位于我們通常稱為“百位”的位置。位置記數(shù)法稱此位置為基數(shù)的 2 次冪位置,,因?yàn)榛鶖?shù)(即基)是 10 而冪是 2,。 在基數(shù)為 10 的數(shù)制系統(tǒng)中使用位置記數(shù)法時(shí),245 表示: 245 = (2 * 10^2) + (4 * 10^1) + (5 * 10^0) 或 245 = (2 * 100) + (4 * 10) + (5 * 1) 二進(jìn)制數(shù)制系統(tǒng): 在二進(jìn)制數(shù)制系統(tǒng)中,,基是 2,。因此,,每個(gè)位置代表 2 的冪,冪次逐位增加,。在 8 位二進(jìn)制數(shù)中,,各個(gè)位置分別代表以下數(shù)量: 2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0 128 64 32 16 8 4 2 1 當(dāng)我們將一個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)字時(shí),如果某個(gè)位置的數(shù)字為 1,,則計(jì)入該位置所代表的數(shù)量,,而如果該數(shù)字為 0,則不計(jì)入其數(shù)量,。 二進(jìn)制數(shù) 1 1 1 1 1 1 1 1 十進(jìn)制數(shù) 128 64 32 16 8 4 2 1 各個(gè)位置上的數(shù)字 1 都表示要將該位置的值計(jì)入總數(shù),。以下是一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)的每個(gè)位置都為 1 時(shí)的累加算法??倲?shù)為 255,。 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換二進(jìn)制: 例如:如果 128 位位置上的值大于或等于 128,則在 128 位置上置入 1 并從要轉(zhuǎn)換的數(shù)字中減去 128,。然后,,將此運(yùn)算的余數(shù)與下一個(gè)較小值(即 64)相比較。接下來(lái),,對(duì)所有剩余位的位置重復(fù)此過(guò)程,。 IPV4網(wǎng)絡(luò)中的地址類型: 每個(gè) IPv4 網(wǎng)絡(luò)的地址范圍內(nèi)都有三種類型的地址: 1) 網(wǎng)絡(luò)地址 - 指代網(wǎng)絡(luò)的地址 2) 廣播地址 - 用于向網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)的特殊地址;(用于與該網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)通信,。) 3) 主機(jī)地址 - 分配給網(wǎng)絡(luò)中終端設(shè)備的地址 網(wǎng)絡(luò)前綴: 前綴長(zhǎng)度指示地址的網(wǎng)絡(luò)部分的比特位數(shù),。 例如:在 172.16.4.0 /24 中,,/24 就是前綴長(zhǎng)度,,它告訴我們前 24 位是網(wǎng)絡(luò)地址。 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址,、主機(jī)地址和廣播地址: 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址:就是本網(wǎng)段中最小的那個(gè)就是網(wǎng)絡(luò)地址,。 計(jì)算廣播地址:就是本網(wǎng)段中最大的那個(gè)地址就是廣播地址,也可是說(shuō)下一個(gè)子網(wǎng)號(hào)減一就是廣播地址,。 計(jì)算主機(jī)地址:網(wǎng)絡(luò)地址加一就是第一個(gè)可用的主機(jī)地址,,廣播地址減一就是最后一個(gè)可用主機(jī)地址。 通訊類型—單播,、廣播,、組播: 在 IPv4 網(wǎng)絡(luò)中,主機(jī)可采用以下三種方式之一來(lái)通信: 1) 單播 - 從一臺(tái)主機(jī)向另一臺(tái)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包的過(guò)程,。 2) 廣播 - 從一臺(tái)主機(jī)向該網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包的過(guò)程,。 A) 定向廣播 -定向廣播是將數(shù)據(jù)包發(fā)送給特定網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)。 B) 有限廣播 -有限廣播只限于將數(shù)據(jù)包發(fā)送給本地網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī),。 3) 組播 - 從一臺(tái)主機(jī)向選定的一組主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包的過(guò)程,。(就是要把數(shù)據(jù)傳給感 興趣的人) 保留的IPV4地址范圍: 實(shí)驗(yàn)地址:240.0.0.0 到255.255.255.254 組播地址:224.0.0.0 到 239.255.255.255 主機(jī)地址:0.0.0.0 到 223.255.255.255 私有地址: 10.0.0.0 到 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8) 172.16.0.0 到 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12) 192.168.0.0 到 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16) 環(huán)回地址: 127.0.0.0 到 127.255.255.255 環(huán)回是主機(jī)用于向自身發(fā)送通信的一個(gè)特殊地址,。 鏈路本地地址: 169.254.0.0 到169.254.255.255 在沒(méi)有可用 IP 配置的環(huán)境中,操作系統(tǒng)可以自動(dòng)將此類地址分配給本地主機(jī) TEST-NET 地址: 192.0.2.0 到 192.0.2.255 保留供教學(xué)使用,,與實(shí)驗(yàn)地址不同,,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置中能夠 接受此類地址 標(biāo)準(zhǔn)的IPv4地址類別: A類:1.0.0.0 規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址分配:
應(yīng)該妥善規(guī)劃和記錄這些網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部地址的分配才能: 1) 防止地址重復(fù) 2) 提供和控制訪問(wèn) 3) 監(jiān)控安全和性能 IPV6慨述: 二十世紀(jì)九十年代早期,Internet 工程任務(wù)組 (IETF) 對(duì) IPv4 網(wǎng)絡(luò)地址耗盡的擔(dān)憂加劇,,因此開(kāi)始尋找新的協(xié)議來(lái)替代此協(xié)議,。這一行動(dòng)拉開(kāi)了制定現(xiàn)今 IPv6 的序幕。 制定這一新協(xié)議的最初動(dòng)機(jī)是提高編址能力,。制定 IPv6 的過(guò)程中還考慮了其它問(wèn)題,,例如:
l 改進(jìn)數(shù)據(jù)包處理過(guò)程 l 增強(qiáng)可擴(kuò)展性和壽命 l QoS 機(jī)制 l 集成安全性 要提供這些功能,IPv6 必須提供:
l 128 位分層編址,,用以提高編址能力 l 報(bào)頭格式簡(jiǎn)化,,用以改進(jìn)數(shù)據(jù)包處理過(guò)程 l 提高對(duì)擴(kuò)展和選項(xiàng)的支持,用以增強(qiáng)可擴(kuò)展性和延長(zhǎng)生命周期并改進(jìn)數(shù)據(jù)包處理程 l 流標(biāo)簽功能,,作為 QoS 機(jī)制 l 身份驗(yàn)證和隱私權(quán)功能,,用于集成安全性 子網(wǎng)掩碼:(就是用來(lái)定義IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分) 如果一個(gè)IP的主機(jī)位“全0”則為:一個(gè)子網(wǎng)、網(wǎng)段,、網(wǎng)絡(luò)號(hào),。 如果一個(gè)IP的主機(jī)位“全1”則為:本網(wǎng)段的廣播地址。 如果網(wǎng)絡(luò)位全1,,主機(jī)位全0 則為本網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼 例如: IP地址是:192.168.1.180 子網(wǎng)掩碼是:255.255.255.128 即網(wǎng)絡(luò)部分就是:192.168.1.128 主機(jī)部分就是:192.168.1.129 到 192.168.1.254 廣播地址就是:192.168.1.255 AND運(yùn)算:(就是用來(lái)算網(wǎng)絡(luò)地址) AND運(yùn)算: 1 AND 1 = 1 1 AND 0 = 0 0 AND 1 = 0 0 AND 0 = 0 例:主機(jī)地址 192 . 0 . 0 . 1 二進(jìn)制數(shù) 11000000 00000000 00000000 00000001 子網(wǎng)掩碼 255 . 255 . 0 . 0 二進(jìn)制數(shù) 11111111 11111111 00000000 00000000 網(wǎng)絡(luò)地址 192 ,。 0 。 0 . 0 AND運(yùn)算:紅色=1 藍(lán)色=0 基本的子網(wǎng)劃分: 我們可以使用一個(gè)或多個(gè)主機(jī)位作為網(wǎng)絡(luò)位創(chuàng)建子網(wǎng),。具體做法是延長(zhǎng)掩碼,,從地址的主機(jī)部分借用若干位來(lái)增加網(wǎng)絡(luò)位。使用的主機(jī)位越多,,可以定義的子網(wǎng)也就越多,。每借用一個(gè)位,可用的子網(wǎng)數(shù)量就翻一番,。但是,,每借用一個(gè)位,每個(gè)子網(wǎng)可用的主機(jī)地址就會(huì)減少,。 用于計(jì)算子網(wǎng)的公式 使用此公式可計(jì)算子網(wǎng)數(shù)量: 2^n,,其中,n = 借用的位數(shù) 在此示例中,,計(jì)算結(jié)果如下: 2^1 = 2 個(gè)子網(wǎng) 主機(jī)數(shù)量
要計(jì)算每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)量,,可以使用公式 2^n - 2,其中,n = 留給主機(jī)的位數(shù),。 采用此公式,,(2^7 - 2 = 126) 表示這些子網(wǎng)中每個(gè)子網(wǎng)可包含 126 臺(tái)主機(jī)。 檢查每個(gè)子網(wǎng)最后一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)的二進(jìn)制數(shù)字,。兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最后一個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)的值分別是: 子網(wǎng) 1:00000000 = 0 子網(wǎng) 2:10000000 = 128 IP地址劃分: 標(biāo)準(zhǔn)的IP地址劃分浪費(fèi)過(guò)大,,所以使用細(xì)分子網(wǎng)來(lái)減少劃分照成的浪費(fèi), 細(xì)分子網(wǎng)就是說(shuō):先劃分需要地址最大的那個(gè),,在劃分小的,。 舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)把:有4個(gè)部門(mén),A部門(mén)需要60個(gè)地址,、B部門(mén)需要30,、C部門(mén)需要、10個(gè)地址,、D部門(mén)需要10個(gè)地址,。就用:192.168.1.0/24中地址: 192.168.1.0/26 192.168.1.64/26 192.168.1.128/26 192.168.1.192/26 A部門(mén)就用:192.168.1.0/26 (范圍是:1~62) 192.168.1.64/26劃分 192.168.1.64/27 192.168.1.96/27 B部門(mén)就用:192.168.1.64/27(范圍:65~94) 192.168.1.96/27劃分 192.168.1.96/28 192.168.1.112/28 C部門(mén)就用:192.168.1.96/28 (范圍:97~110) D部門(mén)就用:192.168.1.112/28(范圍:113~126) 網(wǎng)絡(luò)的常用工具: PING:用來(lái)測(cè)試本地協(xié)議是否工作正常,還用來(lái)測(cè)試與遠(yuǎn)端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層是否可達(dá),! Traceroute: 用于觀察這些主機(jī)之間的路徑,。 往返時(shí)間 (RTT):可提供路徑沿途每一跳的往返時(shí)間 (RTT) 并指示是否某一跳未響應(yīng)。RTT 是數(shù)據(jù)包到達(dá)遠(yuǎn)程主機(jī)以及從該主機(jī)返回響應(yīng)所花費(fèi)的時(shí)間,。星號(hào) (*) 用于表示丟失的數(shù)據(jù)包,。 生存時(shí)間 (TTL)第 3 層報(bào)頭中 TTL 字段的功能和 ICMP 超時(shí)消息。TTL 字段用于限制數(shù)據(jù)包可以經(jīng)過(guò)的跳數(shù),。數(shù)據(jù)包每經(jīng)過(guò)一臺(tái)路由器,,TTL 字段便會(huì)減 1。當(dāng) TTL 變?yōu)榱銜r(shí),,路由器將不再轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包而將其丟棄,。 ICMP(Internet 控制消息協(xié)議): 其用途是就特定情況下處理 IP 數(shù)據(jù)包的相關(guān)問(wèn)題提供反饋。 ICMP 是 TCP/IP 協(xié)議簇的消息協(xié)議,。 ICMP 消息的常見(jiàn)類型 可能發(fā)送的 ICMP 消息包括: 1) 主機(jī)確認(rèn)(就是說(shuō):用來(lái)確認(rèn)主機(jī)是否運(yùn)行正常) 2) 無(wú)法到達(dá)目的或服務(wù)器(也就是說(shuō):ping目的不可達(dá)) “目的無(wú)法到達(dá)”代碼包括: 0 = 網(wǎng)絡(luò)無(wú)法到達(dá) (當(dāng)ICMP消息傳到路由器時(shí),,路由器沒(méi)有去往該消息的目的地址是責(zé)用0表示) 1 = 主機(jī)無(wú)法到達(dá) (如果路由器有連接的路由適用于接收的數(shù)據(jù)包但卻無(wú)法將該數(shù)據(jù)包傳送到連接的網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī),該路由器會(huì)用代碼 = 1) 2 = 協(xié)議無(wú)法到達(dá) 3 = 端口無(wú)法到達(dá) (2,、3代碼:表示服務(wù)不可用。服務(wù)不可用的原因可能是未運(yùn)行提供該服務(wù)的守護(hù)程序或者主機(jī)上的安全限制不允許訪問(wèn)該服務(wù)) 3) 超時(shí)(就是把TTL值減到0然后給源主機(jī)發(fā)送超時(shí)) 4) 路由重定向 (路由器可使用 ICMP 重定向消息來(lái)通知網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)有更佳路由可用于特定目的地址) 5) 源抑制(通知源主機(jī)暫時(shí)停止發(fā)送數(shù)據(jù)包,,在路由器的緩沖區(qū)空間不能在接受數(shù)據(jù)包時(shí)會(huì)出現(xiàn)此消息) |
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