tcpip协议分析及编程第2章

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1、TCP/IP—协议分析与应用编程第二章IP地址主要内容IP地址概述IP地址分类与寻址规则子网与掩码超网无分类编址地址解析学习目标掌握IPv4地址的分类和寻址规则。理解子网、超网的概念，进而掌握掩码的概念及其配置方法。理解地址解析的概念，掌握ARP和RARP的工作原理，了解它们的数据报格式，了解代理ARP的概念。IP地址概述由于不同物理网络的硬件地址编码方法不同、编址空间也不同，当不同物理网络组织在一起时，整个互联网络中的物理设备就无法用统一的编址方法和编址空间对其进行唯一标识。为此，在TCP/IP协议族中引入了IP地址来统一因特网中所有物

2、理设备的编址，进而确保每个物理设备在因特网中都有一个唯一的标识。IP地址概述在IPv4中，IP地址是由32位二进制数组成，其地址空间是0～232−1。一般将组成IP地址的32位二进制分成4段，每段8位，中间用小数点隔开，然后将每八位二进制转换成十进制数，这样IP地址就可表示成：210.73.140.2这种表示方法通常称为点分十进制表示法。IP地址分类与寻址规则为了便于管理，一般把IP地址也分成两部分，即网络地址和主机地址。IP地址分类与寻址规则在因特网中，考虑到每个网络中包含的计算机数量可能不同，TCP/IP中采用了分类编址的思想进行IP

3、地址进行分类，以适应不同的网络规模的需要。整个IP地址空间分为5类：A类、B类、C类、D类和E类。A类IP地址IP地址分类与寻址规则B类IP地址C类IP地址D类IP地址IP地址分类与寻址规则E类IP地址一些有特殊用途的IP地址网络地址：在IP地址编码方案中，全0主机地址不指派给任何主机，这个地址保留用来定义本网络的地址。在路由选择中用网络地址标识一个网络。直接广播地址：在A类、B类和C类地址中，如果主机地址全是“1”，则该地址为直接广播地址，即可以同时向指定网络的所有主机发送数据报。IP地址分类与寻址规则一些有特殊用途的IP地址（续）受限

4、广播地址：如果IP地址的32位全是“1”，则该地址表示在当前网络中的一个广播地址，可以通过该地址实现对本网络广播通信。本网络本主机地址：如果IP地址的32位全是“0”，则该地址表示在当前网络中的本主机地址。本网络上特定主机地址：网络地址为全“0”的IP地址，表示在本网络中的某台特定主机。环回地址：在IP地址中，首字节数值为“127”的地址是一个保留地址，用于网络测试或本机进程间通信。发送到这种地址的数据报不输出到线路上，而是立即被返回，又当作输入数据报在本机内部进行处理，又称为“回送”地址。私有地址：在A类、B类和C类IP地址中，有一部分

5、地址被保留，没有分配给任何因特网用户，这些地址任何用户都可以使用，但使用这些地址的设备不能直接连接到因特网上。子网与掩码针对B类和A类地址可能造成浪费的现象，在两级地址结构的基础上提出了3级结构，即把每个网络的主机地址空间根据需要进一步划分成若干个子网。因此子网内主机的IP地址就由3部分来构成：网络地址、子网地址和主机地址子网与掩码子网掩码的概念如何来确定哪些地址位是子网地址，哪些地址位是主机地址呢？在IP编码方案中引入了子网掩码的概念。子网掩码是一个32位地址掩码，对应于网络地址和子网地址的地址掩码位设置为“1”，而对应于主机地址的地址

6、掩码位设置位“0”。子网与掩码子网划分通常在规划一个网络时划分子网的步骤如下：根据需要确认子网的个数；根据需要确认每个子网的主机数量；根据子网数量和主机数量，确定子网掩码；确定每个子网的网络地址；确定每个子网上可以使用的主机地址范围。超网超网的概念把几个C类地址段合并成为一个大型网络，即构成超网，因此超网是借用一部分网络地址位作为主机位，从而达到减小因特网路由表的目的。超网将几个C类地址段合并成一个超网时，必须符合以下条件：地址段数必须是2的幂，如1、2、4、8等。被合并的地址段在地址空间中必须是连续的。超网的第一个地址的第3个字节必须能

7、被段数整除。超网超网掩码超网掩码来指定超网地址和主机地址的分界点。超网掩码也是一个32位地址掩码，它对应于超网地址的所有掩码位都被设置为“1”，而对应于主机地址的所有掩码位都被设置为“0”。与子网掩码类似，获取超网地址的方法是将超网掩码和IP地址进行按位“与”运算。超网通常超网合并的步骤如下：被合并的地址段是否满足合并成超网的条件；如果满足合并条件，则根据被合并的地址段数量和第一个地址段的地址确定超网掩码；确定合并后的超网地址和主机地址范围。无分类编址为了方便IP地址分配和提高IP地址的利用率，1996年因特网组织机构发布了无类别域间路由

8、（ClasslessInterDomainRouting，CIDR）选择。在CIDR中，去掉了A类、B类和C类地址的概念，采用了无类地址的概念。每个地址仅仅包含网络地址和主机地址两部分。无分类