《ip地址分類》課件

IP地址分類IP地址是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址，用于唯一識別網(wǎng)絡(luò)上的每臺設(shè)備。IP地址分類是為了便于網(wǎng)絡(luò)管理和分配，不同的分類具有不同的網(wǎng)絡(luò)容量和地址范圍。IP地址簡介網(wǎng)絡(luò)標識IP地址是網(wǎng)絡(luò)中每個設(shè)備的唯一標識符，就像現(xiàn)實世界中的門牌號碼一樣。數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用IP地址來識別彼此，并進行數(shù)據(jù)傳輸，就像郵遞員使用地址來送包裹一樣。邏輯地址IP地址是邏輯地址，與物理地址（MAC地址）不同，物理地址由網(wǎng)絡(luò)接口卡（NIC）分配。地址分配IP地址由互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配機構(gòu)（ICANN）管理和分配，確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的唯一性和可識別性。IP地址的作用網(wǎng)絡(luò)通信標識IP地址是網(wǎng)絡(luò)中每個設(shè)備的唯一標識符，就像門牌號碼一樣。定位設(shè)備IP地址可以幫助網(wǎng)絡(luò)設(shè)備找到其他設(shè)備的位置。數(shù)據(jù)傳輸路徑IP地址是數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵信息，用于確定數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?。網(wǎng)絡(luò)安全保障IP地址可以用來控制網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限，確保網(wǎng)絡(luò)安全。IPv4地址的組成結(jié)構(gòu)IPv4地址由32位二進制數(shù)表示，通常用點分十進制的形式表示，例如192.168.1.100。IP地址被劃分為網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分，網(wǎng)絡(luò)地址用于標識網(wǎng)絡(luò)，主機地址用于標識網(wǎng)絡(luò)中的主機。網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址的長度根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)類型而有所不同，例如A類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址占8位，主機地址占24位，B類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址占16位，主機地址占16位，C類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址占24位，主機地址占8位。IPv4地址的表示方式十進制表示法以十進制數(shù)字表示IP地址，每個數(shù)字代表一個字節(jié)，用點號分隔。二進制表示法使用32個二進制位表示IP地址，每個數(shù)字代表一個字節(jié)，用點號分隔。十六進制表示法用十六進制數(shù)字表示IP地址，每個數(shù)字代表一個字節(jié)，用冒號分隔。IPv4地址的分類1A類地址用于大型網(wǎng)絡(luò)，地址范圍為0.0.0.0到127.255.255.255，網(wǎng)絡(luò)號范圍為1到126，主機號范圍為0到16,777,214。2B類地址用于中等規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，地址范圍為128.0.0.0到191.255.255.255，網(wǎng)絡(luò)號范圍為128到191，主機號范圍為0到65,534。3C類地址用于小型網(wǎng)絡(luò)，地址范圍為192.0.0.0到223.255.255.255，網(wǎng)絡(luò)號范圍為192到223，主機號范圍為0到254。4D類地址用于多播通信，地址范圍為224.0.0.0到239.255.255.255，網(wǎng)絡(luò)號范圍為224到239，主機號范圍為0到254。A類IP地址網(wǎng)絡(luò)號A類IP地址的網(wǎng)絡(luò)號占8位，表示從0到127的數(shù)字，網(wǎng)絡(luò)號0保留，網(wǎng)絡(luò)號127用于回環(huán)地址，因此實際可用的A類網(wǎng)絡(luò)號從1到126。主機號A類IP地址的主機號占24位，表示從0到16777215的數(shù)字，實際可用主機號為16777214，因為0和16777215分別對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。B類IP地址網(wǎng)絡(luò)號范圍B類IP地址的網(wǎng)絡(luò)號范圍從128.0.0.0到191.255.255.255，網(wǎng)絡(luò)號占用了前16位，主機號占用了后16位。主機數(shù)量B類IP地址可以分配給65,534個主機，非常適合中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，例如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或大學網(wǎng)絡(luò)。使用場景B類IP地址廣泛用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，例如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，大學網(wǎng)絡(luò)，以及一些政府機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。C類IP地址網(wǎng)絡(luò)范圍C類IP地址范圍從192.168.0.0到223.255.255.255。主機數(shù)量每個C類網(wǎng)絡(luò)可以容納254臺主機，適合于小型局域網(wǎng)使用。網(wǎng)絡(luò)號C類IP地址的前三個字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號，最后一個字節(jié)表示主機號。D類IP地址多播地址D類IP地址用于多播通信。組播組播是一種網(wǎng)絡(luò)通信方式，它允許一個發(fā)送者將數(shù)據(jù)包發(fā)送給多個接收者。網(wǎng)絡(luò)范圍D類地址的范圍是224.0.0.0到239.255.255.255。E類IP地址保留地址E類IP地址被保留用于未來研究和實驗?zāi)康?。尚未在Internet上正式使用。地址范圍E類IP地址的范圍為240.0.0.0到255.255.255.255。由于其保留用途，E類IP地址無法在網(wǎng)絡(luò)中使用。專用IP地址專用網(wǎng)絡(luò)專用IP地址主要用于局域網(wǎng)內(nèi)部通信。公共網(wǎng)絡(luò)不可訪問專用IP地址無法直接訪問互聯(lián)網(wǎng)上的其他設(shè)備。地址范圍常見專用IP地址包括10.0.0.0~10.255.255.255等。單播地址單點通信單播地址用于將數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的特定設(shè)備。一對一通信發(fā)送方通過單播地址指定接收方，確保數(shù)據(jù)包只到達目標設(shè)備。數(shù)據(jù)包直接傳輸數(shù)據(jù)包直接從發(fā)送方發(fā)送到接收方，無需經(jīng)過其他設(shè)備。廣播地址11.特殊地址用于向網(wǎng)絡(luò)上的所有主機發(fā)送數(shù)據(jù)包。22.網(wǎng)絡(luò)范圍廣播地址范圍內(nèi)的所有主機都將收到消息。33.地址識別主機地址中的網(wǎng)絡(luò)部分相同，但主機部分全是1。44.數(shù)據(jù)發(fā)送無需知道目標主機地址，可有效廣播消息。多播地址定義多播地址是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)地址，用于向多個接收者發(fā)送數(shù)據(jù)。特點使用多播地址發(fā)送的數(shù)據(jù)只會被訂閱了該地址的節(jié)點接收，而非網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點。用途多播地址廣泛用于視頻會議、網(wǎng)絡(luò)直播、數(shù)據(jù)備份和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等場景。示例224.0.0.1-239.255.255.255范圍內(nèi)的地址為多播地址。IPv4地址分類優(yōu)缺點IPv4地址分類在網(wǎng)絡(luò)管理和地址分配方面發(fā)揮了重要作用，但也存在一些局限性。32位IPv4地址使用32位二進制數(shù)表示，導(dǎo)致地址空間有限。256網(wǎng)絡(luò)A類地址最多可容納256個網(wǎng)絡(luò)，數(shù)量有限。65536主機C類地址最多可容納65536個主機，滿足大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)需求。128浪費部分地址空間被浪費，如私有地址和保留地址。IPv6地址的引入1IPv4地址空間不足隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的IPv4地址空間已經(jīng)無法滿足不斷增長的網(wǎng)絡(luò)需求。2IPv6的誕生為了解決IPv4地址空間不足的問題，IPv6應(yīng)運而生，提供更大的地址空間和更靈活的網(wǎng)絡(luò)管理功能。3IPv6的優(yōu)勢IPv6具有更大的地址空間、更靈活的網(wǎng)絡(luò)管理、更好的安全性、更高的性能等優(yōu)勢，為未來互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了強有力支持。IPv6地址結(jié)構(gòu)IPv6地址使用128位來表示，分為8個16位組，每個組用冒號分隔。例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。IPv6地址結(jié)構(gòu)中，前綴部分代表網(wǎng)絡(luò)地址，后綴部分代表主機地址。IPv6地址結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮了網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址的靈活分配，方便管理和使用。IPv6地址表示方式十六進制表示IPv6地址使用8個16位十六進制數(shù)表示，每個數(shù)字之間用冒號分隔。例如：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334壓縮表示可以省略連續(xù)的零值，用兩個冒號代替。例如：2001:0db8:85a3::8a2e:0370:7334IPv6地址分類全局單播地址用于連接互聯(lián)網(wǎng)上不同網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。鏈路本地地址用于在同一局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備之間通信。站點本地地址用于在一個組織內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)中進行通信。唯一本地地址用于在沒有連接到互聯(lián)網(wǎng)的私有網(wǎng)絡(luò)中進行通信。IPv6單播地址唯一標識每個IPv6單播地址都唯一標識網(wǎng)絡(luò)中的一個設(shè)備，方便數(shù)據(jù)包的路由和傳輸。全局地址IPv6單播地址可用于全球范圍內(nèi)訪問互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)設(shè)備之間的通信。地址范圍IPv6地址范圍非常廣闊，可以滿足未來網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求，避免地址枯竭。IPv6多播地址1組播IPv6多播地址用于將數(shù)據(jù)包發(fā)送到一組接收者。2網(wǎng)絡(luò)地址多播地址范圍從FF00::到FFFF::。3地址塊多播地址可以用于網(wǎng)絡(luò)中的特定組，如音頻或視頻流。4優(yōu)點節(jié)省帶寬和資源，提高網(wǎng)絡(luò)效率。IPv6地址與IPv4地址的轉(zhuǎn)換1NAT64將IPv6地址轉(zhuǎn)換為IPv4地址。2翻譯器使IPv6設(shè)備能夠與IPv4網(wǎng)絡(luò)通信。3隧道將IPv6數(shù)據(jù)包封裝在IPv4數(shù)據(jù)包中。IPv6地址與IPv4地址的轉(zhuǎn)換，是IPv6網(wǎng)絡(luò)與IPv4網(wǎng)絡(luò)之間互通的關(guān)鍵。目前，常見的轉(zhuǎn)換方法主要有三種：NAT64、翻譯器和隧道。子網(wǎng)劃分的概念網(wǎng)絡(luò)劃分子網(wǎng)劃分是將一個較大的網(wǎng)絡(luò)劃分為多個較小的子網(wǎng)。它將一個大型網(wǎng)絡(luò)分割成更小的、更易于管理的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)效率它通過將大型網(wǎng)絡(luò)劃分為更小的網(wǎng)絡(luò)來提高網(wǎng)絡(luò)效率，并減少網(wǎng)絡(luò)擁塞和延遲。它可以通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)流量來改善網(wǎng)絡(luò)性能。網(wǎng)絡(luò)安全子網(wǎng)劃分有助于提高網(wǎng)絡(luò)安全性，因為它允許管理員對不同子網(wǎng)的訪問權(quán)限進行更細致的控制，并通過限制數(shù)據(jù)包的廣播范圍來增強網(wǎng)絡(luò)安全。子網(wǎng)劃分的目的提高網(wǎng)絡(luò)效率通過將網(wǎng)絡(luò)劃分為更小的子網(wǎng)，可以減少網(wǎng)絡(luò)廣播流量，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。增強網(wǎng)絡(luò)安全性子網(wǎng)劃分可以限制網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限，提高網(wǎng)絡(luò)安全，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問。簡化網(wǎng)絡(luò)管理將網(wǎng)絡(luò)劃分為子網(wǎng)，可以更容易地管理和維護網(wǎng)絡(luò)，提高網(wǎng)絡(luò)可擴展性。子網(wǎng)劃分方法1掩碼子網(wǎng)劃分借用主機位，增加子網(wǎng)數(shù)量2可變長子網(wǎng)掩碼（VLSM）不同子網(wǎng)使用不同掩碼3無類域間路由（CIDR）簡化路由表，提高效率掩碼子網(wǎng)劃分是最常見的子網(wǎng)劃分方法。VLSM更靈活，但實現(xiàn)更復(fù)雜。CIDR是當前網(wǎng)絡(luò)的標準，簡化了網(wǎng)絡(luò)管理。子網(wǎng)劃分步驟確定網(wǎng)絡(luò)需求首先要明確網(wǎng)絡(luò)需求，例如需要多少個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)需要多少主機等等。選擇合適的子網(wǎng)掩碼根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求，選擇合適的子網(wǎng)掩碼，子網(wǎng)掩碼決定了每個子網(wǎng)的地址范圍。劃分子網(wǎng)根據(jù)選定的子網(wǎng)掩碼，將網(wǎng)絡(luò)地址空間劃分為多個子網(wǎng)。分配子網(wǎng)地址將每個子網(wǎng)分配一個唯一的網(wǎng)絡(luò)地址，并為每個子網(wǎng)分配可用的主機地址范圍。配置路由器在路由器上配置路由表，將每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址和路由信息添加到路由表中。子網(wǎng)劃分實戰(zhàn)演練1網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確定子網(wǎng)數(shù)量和大小2配置路由器設(shè)置