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计算机网络概论第七章TCPIP协议
பைடு நூலகம்
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IP地址的格式为:IP地址=网络地址+主机地址。
二、特殊的IP地址
1、直接广播地址和有限广播地址 2、多播地址 3、网络地址 4、回环地址 5、本地链路地址 6、公有地址和私有地址
三、IP地址的规划
为了便于网络的管理,提高网络安全性能,降低网络流量,我们可以把一个 大网络分成更小的网络,称为子网。IP协议支持用户根据自己网络的实际需要,创 建子网络。这样,不仅可以把位于不同物理位置的主机组合在一起,还可以分离关 键设备或者优化数据传送。子网编址技术是将IP地址中主机地址部分进一步划分为 “子网”部分和“主机”部分。这样,IP地址格式为:IP地址=网络地址+子网地 址+主机地址。
NAT技术可以实现一个私有网络可以通过注册一个合法公有IP地址,通过这 个公有IP连接到Internet上,位于内部网络和外部网络之间的NAT路由器在发送数 据包之前,负责把内部私有IP地址翻译成外部合法IP地址。
四、可变长子网掩码(VLSM)
子网掩码(Subnet Mask)技术可以实现将一个大的网络划分成若于子网, 且各子网大小相同,也就是各子网所能容纳的主机数相同。而VLSM(Variable Length Subnet Mask, 可变长子网掩码)技术可以实现将一个大的网络分成多个不 同大小的子网,也就是说各子网所能容纳的主机可以不同。VLSM技术对IP地址的高 效分配及减少路由表大小都非常重要,但必须路由协议支持VLSM技术才能发挥作用。 能够支持VLSM技术的路由协议主要有RIP2,OSPF,EIGRP和BGP。
六、网络地址翻译(NAT)
CIDR技术的应用使现有的IP地址得到了更有效的使用,而NAT(Network Address Translation,网络地址翻译)技术可以将网络内部的私有地址翻译成 Internet上使用的合法公有IP地址,这样便可以解决内部网络大量主机访问 Internet的需求问题,可以有效地减少对公有IP地址的注册需求。
第七章 TCP/IP协议
➢7.1 OSI参考模型与TCP/IP协议参考模型 ➢7.2 IP地址 ➢7.3 IPv6 ➢7.4 互联网层协议 ➢7.5 传输层协议 ➢7.6 应用层协议 ➢7.7 Socket网络编程
7.1 OSI参考模型与TCP/IP协议参考模型
由于各种不同网络技术的发展和应用,出现了众多不同类型的局域网和广域网, 为了实现网络之间的互操作性,就需要预先制定一套通信双方相互了解和共同遵 守的格式和约定,以实现网络的相互通信,我们称之为网络协议。
五、无类别域间路由(CLDR)
IP地址的耗尽促成了CIDR(Classless Inter-Domain Routing, 无类别域间 路由)技术的开发,该技术引入“网络前缀”的概念来代替网络“类”的概念。由 于A类地址已经分配完毕,B类地址也趋于枯竭, 只有剩下的C类地址可以被分配, 然而C类地址的大量使用会造成路由表的爆炸性增长。CIDR技术可以把多个C类地址 合并起来,作为B类地址进行分配,采用这种分配方案,可以将路由表中的多个路 由表合并起来,以减少路由表的路由信息,也就是说CIDR技术可以实现路由聚合, 这样便可以达到限制Internet主干路由器中必要路由信息的增长。但传统的路由协 议都采用了“类”的,目前只有如RIPv2、OSPF、IS-IS、BGP这些较新的路由协议, 采用无类路由技术,才能支持CIDR技术。
一、IP地址的分类
目前,Internet普遍采用的IP协议是IPv4 ,IPv4地址类别的划分主 要是针对网络规模的大小,依据IP地址最左边4个二进制位的值决定具体的 网络类型,其IP地址分为五类,即A类、B类、C类、D类、E类。
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一个IP地址主要由两部分组成:一部分是用于标识该地址所从属
的网络号;另一部分用于指明该网络上某个特定主机的主机号。
1979年,国际标准化组织(ISO)提出了开放系统互联的体系结构(Open Systems Interconnection,OSI),即OSI参考模型。OSI参考模型是计算机网络的 基本体系结构基础,OSI参考模型只给出了一些原则性的说明,并不是一个具体的 网络协议。
Internet之所以能够获得成功,其关键在于Internet使用了TCP/IP协议作为网 络的标准连接协议。TCP/IP协议不是单一的协议,而是一个包含着成千上万个协 议的分层的协议族,我们把这个协议族的分层模型称之为TCP/IP参考模型。在 TCP/IP协议族中,TCP协议和IP协议是网络中使用的最基本的通信协议,是保证 数据完整传输的两个基本的重要协议。
➢OSI参考模型共分为七层,分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、表 示层、会话层和应用层,它们之间相互关联又相互独立。 ➢ TCP/IP协议参考模型共有四层:网络接口层、互联网层、传输层、应用层。
图7.1 TCP/IP协议和OSI参考模型之间的对应关系图
7.2 IP地址
Internet网络地址简称IP地址,是整个IP协议的核心,也是网络实现互连 互通及网络路由选择的基础。IP地址是网络数据传输的依据,连接在网络中的 所有设备和计算机都必须有一个唯一的IP地址,这样才能够实现相互通信。
子网编址技术中不可缺少的就是子网掩码(Subnet Mask),子网掩码与IP 地址一样,其长度也是32位(4个字节),可以用二进制形式,也可以使用十进制 的形式。例如:255.255.252.0就是一个有效的十进制子网掩码,其对应的二进制 形式的子网掩码为11111111.11111111.11111100.00000000。子网掩码中用1代表网 络部分,0代表主机部分。通常A类地址的默认子网掩码为255.0.0.0,B类地址的默 认子网掩码为255.255.0.0,C类地址的默认子网掩码为255.255.255.0。利用子网 掩码可以确定IP地址的网络号和主机号,并可以判定网络中的主机是否属于同一子 网。若将IP地址与子网掩码进行按位与,便可以得出网络号;若将IP地址与子网掩 码的反码(即将子网掩码按位取反所得的二进制数)进行按位与,便可以得出主机 号。