四级网络工程师复习资料之第三章VIP免费

第1页共32页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共32页第3章IP地址的规划和设计方法3.1基础知识3.1.1IP地址的概念与划分地址新方法的研究3.1.2标准分类的IP地址3.1.3划分子网的三级地址结构3.1.4无类域间路由（CIDR）技术3.1.5专用IP地址与内部网络地址规划方法3.2实训任务3.2.1任务一：IP地址规划方法3.2.2任务二：子网地址规划方法3.2.3任务三：可变长度子网掩码（VLSM）地址的规划方法3.2.4任务四：CIDR地址规划方法3.2.5任务五：内部网络专用IP地址规划和网络地址转换NAT方法3.2.6任务六：IPv6地址规划基本方法第2页共32页第1页共32页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共32页学习目的了解地址规划的基本要求掌握IP地址的标准分类掌握子网地址规划方法掌握VLSM地址规划方法掌握CIDR地址规划方法掌握内部网络IP地址规划与地址转换NAT基本方法了解IPv6地址特点3.1基本知识3.1.1IP地址的概念和划分地址新技术的研究IP地址概念与划分地址新技术的研究历程大致可以分为四个阶段一、标准分类的IP地址第一阶段是在IPv4协议制定的初期，时间大致在1981年左右。那时候网络的规模比较小，用户一般是通过终端，经过大型计算机或中小型计算机接入ARPANET。IP地址设计的最初目的是希望每个IP地址都能唯有唯一地、确切地识别一个网络与一台主机。IP地址是由网络号与主机号组成的，长度是32bit，用点分十进制方法表示，这样就构成了标准分类的IP地址。常用的A类、B类、C类IP地址采用包括“网络号-主机号”的两层结构层次（RFC1812）。A类地址的网络号长度是7bit，实际允许分配A类地址的网络只第3页共32页第2页共32页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共32页能有126个。B类地址的网络号长度是14bit，因此允许被分配B类地址的只能有16384个。以为初期的ARPANET是一个研究性的网络，即使把美国几乎2000所大学、学院和一些研究机构，连同其他国家的一些大学接入ARPANET,总数也不会超过16000个。A类、B类与C类地址的总数在当时是没有问题的。理论上说，理论上说各类IP地址加起来超过了20亿，但是实际上其中有数百万个地址被浪费了。二、划分子网的三级地址结构第二阶段是在标准分类的IP地址基础上，增加子网号的三级地址机构。标准分类的IP地址在使用过程中，显现出的第一个就是地址有效利用率问题。A类地址的主机号长度是24bit，即使对于一个大的机构来说，一个网络中不可能有1600万个结点。即使有这样的网络，那么网络中路由器的路由表太大了，处理负荷也太重了。B类地址的主机号长度为16bit，一个网络中允许有6.5万个结点但是实际上在使用B类地址的网络中有50%的主机数不超过50台。C类地址主机号长度为8bit，实际允许分配给主机和路由器的地址数不超过256个，这个数又太小。按照标准分类的IP地址，如果是只有2台主机的网络，它只有连接到Internet上，就需要申请一个C类IP地址。那么这个C类IP地第4页共32页第3页共32页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共32页址的有效利用率只有2/255=0.78%。而有256台主机的网络，它需要申请一个B类IP地址，那么这个B类IP地址有效利用率只有256/65535=0.39%。IP地址的有效利用率问题总是存在的，并且人们发现B类IP地址无效消耗问题更为突出。人们认为A类与B类IP地址设计不合理，对IP地址的匮乏表示强烈的担忧。1991年研究人员提出了子网subnet和掩码mask的概念。构成子网就是将一个大的网络划分成几个较小的子网络，将传统的“网络号-主机号”的两级结构，变为“网络号-子网号-主机号”的三级结构。三、构成超网的无类域间路由（CIDR）技术第三个阶段是1993年提出了无类域间路由（ClasslessInterDomainRouting,CIDR）技术（RFC1519）。无类域间路由的出现是希望解决Internet扩展中存在的两个问题：(1)32位IP地址空间可能在第40亿台主机接入Internet前就耗尽。(2)随着越来越多的网络地址出现，主干网的路由表增大，路由器负荷增加，服务质量下降。如果希望IP地址空间利用率能接近50%。那么可以采用的方法有两个：一是拒绝任...