第8章 Internet寻址技术,8.1 Internet的IP地址格式,8.1.1 IP地址的构成 IP地址有统一的格式，它的编址由互联网协议（Internet Protocol，IP）规定。IP标准规定一个IP地址由4个字节组成，长为32位。,8.1.2 IP地址的表示,这样，点分十进制地址范围为0.0.0.0255.255.255.255。,8.1.3 IP地址的分类,表8.1 IP地址分类,1A类,A类地址用于主机数目非常多的网络。,图8.1 A类地址结构,2B类,B类地址用于中型到大型的网络。,图8.2 B类地址,3C类,C类地址用于小型局域网。,图8.3 C类地址,4D类,D类地址用于多重广播组。,图8.4 D类地址,5E类,E类地址是一个通常不用的实验性地址：它保留作为以后使用。,图8.5 E类地址,8.1.4 特殊的IP地址,表8.2 特殊IP地址格式一览,1网络地址 2直接广播地址 3有限广播地址 4本机地址 5回送地址,8.1.5 IP地址寻址规则,1网络寻址规则 （1）网络地址必须惟一。 （2）网络标识不能以数字127开头。 （3）网络标识的第一个字节不能为255。,（4）网络标识的第一个字节不能为“0”，“0”表示该地址是本地主机，不能传送。,2主机寻址规则,（1）主机标识对于一个给定的网络内必须是惟一的。,（2）主机标识的各个位不能都为“1”，如果所有位都为“1”，则该机地址是广播地址，而非主机的地址。,（3）主机标识的各个位不能都为“0”，如果各个位都为“0”，则表示该主机所在的网络。,8.2 Internet 的子网掩码与 屏蔽码,（1）扩展网络。 （2）减少带宽竞争。 （3）减少CPU使用负载。 （4）隔离网络问题。 （5）有利于网络管理员对网络的管理，提高网络的安全性。,图8.6 划分了子网的B类地址,子网掩码是一位特殊的32位二进制数，它的格式与IP地址一样，但它用二进制中的1来代替IP地址的前半部分（网络地址和子网地址），用0来替代IP地址中的主机地址。,子网掩码并不是地址，而只是用来指示IP地址中的哪些位对于网络号（包括子网地址），哪些位用于表示主机地址。例如，163.40.219.7的B类网络的子网掩码为11111111.1111111.00000000. 00000000，用十进制表示为：255.255.0.0。,表8.3 默认的子网掩码,表8.4 高4位用作子网地址的子网掩码,划分子网时可遵循以下步骤。 1决定需要的子网数,2决定子网掩码和子网地址,（1）计算子网掩码 （2）计算子网地址值,3为每台主机分配IP地址,8.3 无类别域间路由,8.3.1 网络前缀,（1）CIDR消除了传统的A类、B类和C类地址和子网划分的概念，可以更加有效地分配IPv4的32位地址空间，并且可以在新的IPv6使用之前容许因特网的规模继续增长。,（2）CIDR将网络前缀都相同的连续的IP地址组成“CIDR地址块”。,表8.5 常用的CIDR地址块,8.3.2 最长前缀匹配,表8.6 按地区划分CIDR地址块,8.3.3 使用二叉搜索查找路 由表,表8.7 用5个前缀构成的二叉搜索表,8.4 IP地址与物理地址的动态 转换协议,8.4.1 地址解析 将一台计算机的协议地址翻译成等价的硬件地址的过程叫地址解析（Address Resolution），即协议地址被解析为正确的硬件地址。,图8.7 一个简单的互联网,8.4.2 ARP原理,地址转换协议（Address Resolution Protocol，ARP）是个链路层协议，它工作在第二层的位置，在本层和硬件接口联系，同时对上层（网络层）提供服务。,图8.8 ARP的完整工作过程,表8.8 ARP缓存表结构示例,图8.9 ARP工作原理,8.4.3 ARP报文格式,图8.10 ARP报文格式,8.4.4 ARP在Windows中的 实现,1ARP命令参考 2ARP命令应用举例,图8.11 ARP命令示例,