2024年度-分類的IP地址教案

分類的IP地址教案1CATALOGUE目錄IP地址基本概念與分類A類IP地址詳解B類IP地址詳解C類IP地址詳解特殊類型IP地址介紹IP地址規(guī)劃與設(shè)計(jì)原則201IP地址基本概念與分類3IP地址（InternetProtocolAddress）是指互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，是IP協(xié)議提供的一種統(tǒng)一的地址格式，它為互聯(lián)網(wǎng)上的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和每一臺(tái)主機(jī)分配一個(gè)邏輯地址，以此來屏蔽物理地址的差異。IP地址定義在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，IP地址用于唯一標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)通信實(shí)體，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不同設(shè)備間的通信和數(shù)據(jù)傳輸。通過IP地址，可以定位到網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸。IP地址作用IP地址定義及作用4IPv4采用32位地址長度，而IPv6采用128位地址長度。地址長度不同IPv4以點(diǎn)分十進(jìn)制表示，而IPv6采用冒號(hào)十六進(jìn)制表示。地址表示方法不同IPv4與IPv6區(qū)別與聯(lián)系5IPv4支持動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP），而IPv6支持無狀態(tài)地址自動(dòng)配置（SLAAC）和DHCPv6。IPv6具有更高的安全性，支持IPSec協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)端到端的安全通信。IPv4與IPv6區(qū)別與聯(lián)系安全性不同配置方式不同6繼承性IPv6繼承了IPv4的優(yōu)點(diǎn)，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)和擴(kuò)展。兼容性IPv6與IPv4具有良好的兼容性，可通過雙棧技術(shù)、隧道技術(shù)等實(shí)現(xiàn)IPv4向IPv6的過渡。IPv4與IPv6區(qū)別與聯(lián)系70102A類IP地址A類IP地址范圍從1.0.0.0到126.0.0.0，可用A類網(wǎng)絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納1億多個(gè)主機(jī)。A類地址通常分配給具有大量主機(jī)的大型網(wǎng)絡(luò)。B類IP地址B類IP地址范圍從128.0.0.0到191.255.0.0，可用B類網(wǎng)絡(luò)有16382個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納6萬多個(gè)主機(jī)。B類地址通常分配給中型網(wǎng)絡(luò)。C類IP地址C類IP地址范圍從192.0.0.0到223.255.255.0，可用C類網(wǎng)絡(luò)有209萬余個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納254個(gè)主機(jī)。C類地址通常分配給小型網(wǎng)絡(luò)。D類IP地址D類IP地址用于多點(diǎn)廣播（Multicast），即用于多目的信息的傳輸，作為備用。D類IP地址第一個(gè)字節(jié)以“1110”開始，它是一個(gè)專門保留的地址。它并不指向特定的網(wǎng)絡(luò)，目前這一類地址被用在多點(diǎn)廣播（Multicast）中，多點(diǎn)廣播地址用來一次尋址一組計(jì)算機(jī)，它標(biāo)識(shí)共享同一協(xié)議的一組計(jì)算機(jī)。E類IP地址E類IP地址以“1111”開始，為將來使用保留。全零（“0．0．0．0”）地址對(duì)應(yīng)于當(dāng)前主機(jī)。全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址。030405IP地址分類標(biāo)準(zhǔn)802A類IP地址詳解9范圍A類IP地址的范圍是1.0.0.0到126.0.0.0，其中127.0.0.0是環(huán)回地址（loopbackaddress），用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信，不用于網(wǎng)絡(luò)連接。特點(diǎn)A類地址第一字節(jié)為網(wǎng)絡(luò)地址，其余三個(gè)字節(jié)為主機(jī)地址。A類地址分配給少數(shù)規(guī)模大的網(wǎng)絡(luò)使用，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)地址下有16777214個(gè)主機(jī)地址。A類IP地址范圍及特點(diǎn)10默認(rèn)子網(wǎng)掩碼計(jì)算方法默認(rèn)子網(wǎng)掩碼A類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，即網(wǎng)絡(luò)地址占一個(gè)字節(jié)，主機(jī)地址占三個(gè)字節(jié)。計(jì)算方法將IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位與運(yùn)算，得到網(wǎng)絡(luò)地址。例如，IP地址為10.1.2.3，子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0，按位與運(yùn)算后得到網(wǎng)絡(luò)地址為10.0.0.0。11實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景舉例國家級(jí)骨干網(wǎng)絡(luò)需要連接眾多地區(qū)和城市，A類IP地址可以滿足其大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署的需求。國家級(jí)骨干網(wǎng)絡(luò)A類IP地址適用于規(guī)模較大的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，可以容納大量主機(jī)，方便內(nèi)部通信和資源共享。大型企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)A類IP地址也適用于大型ISP網(wǎng)絡(luò)，為大量用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。ISP（InternetServiceProvi…1203B類IP地址詳解13從128.0.0.0到191.255.255.255。B類IP地址范圍前兩個(gè)字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)地址，后兩個(gè)字節(jié)是主機(jī)地址。網(wǎng)絡(luò)地址的最高位是10，因此B類IP地址的第一個(gè)字節(jié)范圍是128到191。B類IP地址特點(diǎn)B類IP地址范圍及特點(diǎn)14默認(rèn)子網(wǎng)掩碼B類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0。計(jì)算方法將網(wǎng)絡(luò)地址部分全部置為1，主機(jī)地址部分全部置為0，即可得到默認(rèn)子網(wǎng)掩碼。默認(rèn)子網(wǎng)掩碼計(jì)算方法15B類IP地址通常用于大型企業(yè)或組織內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，可以容納大量主機(jī)。企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)校園網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心學(xué)校或教育機(jī)構(gòu)可以使用B類IP地址構(gòu)建校園網(wǎng)絡(luò)，滿足師生上網(wǎng)需求。數(shù)據(jù)中心通常需要大量的IP地址來支持服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，B類IP地址可以滿足這一需求。030201實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景舉例1604C類IP地址詳解17網(wǎng)絡(luò)數(shù)量較少，主機(jī)數(shù)量較多特點(diǎn)范圍：192.0.0.0-223.255.255.255前3位是網(wǎng)絡(luò)號(hào)，后21位是主機(jī)號(hào)通常用于小型網(wǎng)絡(luò)C類IP地址范圍及特點(diǎn)010302040518C類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0計(jì)算方法：將IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位與運(yùn)算，得到網(wǎng)絡(luò)地址；將子網(wǎng)掩碼取反，得到主機(jī)地址范圍。默認(rèn)子網(wǎng)掩碼計(jì)算方法19

實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景舉例企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)C類IP地址通常用于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，可以容納大量主機(jī)，滿足企業(yè)內(nèi)部辦公、數(shù)據(jù)傳輸?shù)刃枨?。校園網(wǎng)絡(luò)校園網(wǎng)絡(luò)通常使用C類IP地址，可以方便地對(duì)學(xué)生宿舍、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)室等場(chǎng)所進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋。分支機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于大型企業(yè)或機(jī)構(gòu)，分支機(jī)構(gòu)可能分布在不同的地理位置，使用C類IP地址可以方便地構(gòu)建分支機(jī)構(gòu)之間的網(wǎng)絡(luò)連接。2005特殊類型IP地址介紹21定義127.0.0.1是一個(gè)特殊的IP地址，被稱為本地回環(huán)地址或本地主機(jī)地址。它用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信。無論什么程序，一旦使用回環(huán)地址發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)議軟件立即返回，不進(jìn)行任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。用途主要用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信。特性數(shù)據(jù)報(bào)不會(huì)出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上，不經(jīng)過網(wǎng)卡傳輸。環(huán)路測(cè)試地址（127.0.0.1）22廣播地址專門用于同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)中所有工作站進(jìn)行發(fā)送的一個(gè)地址。在使用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，主機(jī)標(biāo)識(shí)段hostID為全1的IP地址為廣播地址。定義廣播的用途之一是在IP子網(wǎng)內(nèi)或跨子網(wǎng)傳播廣播信息，包括各類請(qǐng)求和響應(yīng)消息。用途廣播消息可以穿越路由器，但路由器不會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)廣播數(shù)據(jù)報(bào)。特性廣播地址概念及作用23用途組播適用于需要將信息發(fā)送給一組接收者的應(yīng)用，如視頻會(huì)議、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)取６x組播地址讓源頭設(shè)備能夠?qū)⒁环輸?shù)據(jù)發(fā)送給特定的設(shè)備組，即發(fā)送給一個(gè)組播組。使用組播地址發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)稱為組播。特性組播地址的范圍是224.0.0.0到239.255.255.255。組播地址概念及作用2406IP地址規(guī)劃與設(shè)計(jì)原則25合理性原則合理規(guī)劃IP地址，避免浪費(fèi)。節(jié)約IP地址空間根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和需求，選擇合適的子網(wǎng)掩碼以劃分合適的子網(wǎng)。合適的子網(wǎng)掩碼26VS考慮未來網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展的可能性，預(yù)留足夠的IP地址空間。靈活調(diào)整子網(wǎng)能夠根據(jù)需要靈活調(diào)整子網(wǎng)大小和數(shù)量。預(yù)測(cè)未來需求可擴(kuò)展性原則27避免使用保留地址不使用特殊的IP地址，如環(huán)回地址、廣播地址等