網路層IP協議詳解

2021-09-10 02:42:06 字數 2520 閱讀 8010

二.私有ip位址和公有ip位址

網路層的作用是在複雜的網路環境中確定乙個合適的路徑,它的主要功能的是進行ip位址管理和路由選擇服務。

1.基本概念

2.ip協議頭格式

每一部分說明:

3.網段劃分

關於dhcp:

4.五類ip和cird塊

隨著internet的飛速發展,這種劃分方案的侷限性很快顯現出來,大多數組織都申請b類網路位址,導致b類位址很快就分配完了,而a類卻浪費了大量位址,所以5類ip分配的不合理。例如, 申請了乙個b類位址, 理論上乙個子網內能允許6萬5千多個主機。a類位址的子網內的主機數更多,然而實際網路架設中,不會存在乙個子網內有這麼多的情況,因此大量的ip位址都被浪費掉了。

針對這種情況提出了新的劃分方案, 稱為cidr(classless interdomain routing):

ip位址與子網掩碼做與運算可以得到網路號,主機號從全0到全1就是子網的位址範圍,ip位址和子網掩碼還有一種更簡潔的表示方法。例如140.252.20.68/24,表示ip位址為140.252.20.68,子網掩碼的高 24位是1也就是255.255.255.0

5.特殊的ip位址

6.ip位址的數量限制

ip位址(ipv4)是乙個4位元組32位的正整數,那麼一共只有存在2的32次方個ip位址 大概是43億左右。而tcp/ip協議規定,網際網路中的每個主機都需要有乙個ip位址才能進行資料傳輸。實際上, 由於一些特殊的ip位址的存在,數量遠不足43億。另外ip位址並非是按照主機台數來配置的,而是每乙個網絡卡都需要配置乙個或多個ip位址

解決ip不足的辦法:

nat技術,替換ip位址。

ipv6:ipv6並不是ipv4的簡單公升級版。這是互不相干的兩個協議,彼此並不相容。 ipv6用16位元組128位來表 示乙個ip位址,但是目前ipv6還沒有普及。

1. 什麼私有ip位址和公有ip位址

如果乙個組織內部組建區域網,ip位址只用於區域網內的通訊而不直接連到internet上。理論上使用任意的ip位址都可以,但是rfc 1918規定了用於組建區域網的私有ip位址。

2.路由器

注:飛秋(區域網之間進行通訊)速度很快,因為不需要經過太多的路由。

3.路由

路由是指在複雜的網路結構中, 找出一條從原點通往終點的路線。

路由的過程就是這樣一跳一跳(hop by hop)"問路" 的過程。所謂 「一跳」 就是資料鏈路層中的乙個區間。具體在乙太網中指從源mac位址到目的mac位址之間的幀傳輸區間。

ip資料報的傳送過程:

如何判定當前這個資料報該傳送到**呢?

解決方法:每個節點內部維護乙個路由表。

這台主機有兩個網路介面,乙個網路介面連到192.168.10.0/24網路。另乙個網路介面連到192.168.56.0/24網路。路由表的destination是目的網路位址,genmask是子網掩碼,gateway是下一跳位址,iface是傳送介面,flags中的u標誌表示此條目有效(可以禁用某些條目),g標誌表示此條目的下一跳位址是某個路由器的位址,沒有g標誌的條目表示目的網路位址是與本機介面直接相連的網路不必經路由器**。

4.路由表生成演算法

路由表可以由網路管理員手動維護(靜態路由), 也可以通過一些演算法自動生成(動態路由)。自動生成演算法包括一些距離向量演算法ripospf演算法、dijkstra演算法等。

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