第三章： IP 地址規劃設計技術（8~11題）
考點1：IP基礎（網絡地址、子網掩碼）
考點2：網絡地址轉換net的原理
考點3：cidr（計算方法）
考點4：ipv6地址表示方法
IP地址的概念和劃分地址新技術的研究
IP地址概念與劃分新技術的研究歷程大致可分爲四個階段：
1、標準分類的IP地址
IP地址是由網絡號與主機號組成，長度是32bit，用點分十進制方法表示，這樣就構成了標準分類IP地址。常用的A類、B類、C類IP地址採用包括“網絡號-地址號”的兩層結構層次（rfc1812）
2、劃分子網的三級地址結構
網絡號-子網掩碼-地址號，子網可以將一個大的網絡劃分成幾個較小的網絡
3、構成超網的無類域間路由（cidr）技術
無類域間路由的出現是爲了解決IP地址耗盡和路由表增大，路由器負荷增大，服務質量下降。
超網技術是將現有的ip地址合併成較大的、具有更多主機地址的路由域
4、網絡地址轉換（net）技術
網絡地址轉換設計基本思路是爲每個公司分配一個或者少數的IP地址，用於傳輸Internet的流量。在公司內爲每臺計算機分配一個不能夠在Internet上使用的專用IP地址
1、標準分類IP地址
ipv4的地址長度爲32bit，用點分十進制表示。通常採用x.x.x.x的方法來表示，每各x爲8bit，每個x表示爲0~255，例如192.168.1.1
A類 0 7位網絡號 24位主機號 1.0.0.0~127.255.255.255 id位0、10、127都不能分配
B類 10 14位網絡號 16位主機號 128.0.0.0~191.255.255.255 一個網絡號允許分配的主機號有2^16-2=65534個，子網號不需要減2
C類 110 21位網絡號 8位主機號 192.0.0.0~223.255.255.255 一個網絡號允許分配的主機號有2^8-2=254個
D類 1110 21位組播地址 224.0.0.0~239.255.255.255
E類 11110 保留號 240.0.0.0~247.255.255.255
特殊地址形式
1）直接廣播地址：在A\B\C類IP地址中，如果主機號全是1，那麼這個主機號位直接廣播地址
無類域間路由技術需要在提高 IP 地址利用率和減少主幹路由器負荷兩個方面取得平衡
2）受限廣播地址：32位全爲1，不能通過路由器，只能在路由器內傳播
3）這個網絡上的特定主機地址：網絡號全爲0，主機號確定地址
4）回送地址：用於網絡軟件測試和本地進程間通信。A類地址中127.0.0.0是回送地址
全局 IP 地址是需要申請的，專用 IP 地址是不需申請的
專用地址：10 ; 172.16- 172.31 ;192.168.0-192.168.255
2、劃分子網的三級網絡結構
子網可應用與A\B\C類，子網之間必須很近
子網掩碼的提出可以改變一類網絡中網絡號的位數和範圍，從而將一個較大網絡分爲幾個較小的網絡。例如A類地址的子網掩碼位255.0.0.0（/8），把A類地址分成新的64份，則需要借用6位則主機位變爲18位子網掩碼變成255.252.0.0
IP地址規劃的基本步驟（重點)
1、判斷用戶對網絡與主機的需求
2、計算滿足用戶需求的基本網絡地址結構
3、計算地址掩碼
4、計算網絡地址
5、計算網絡廣播地址
6、計算網絡主機地址
子網地址規劃的基本方法和步驟
1、確定所需要的net id數
2、確定所需要的host id數
3、設定子網掩碼
可變長子網掩碼（vlsm）地址規劃方法（重點）
1、可變長子網掩碼地址規劃的基本原則
IP協議允許使用可變長子網的劃分（rfc1009）在某種情況下，需要在子網劃分是可以設計子網號長度不同
vlsm，是在標準的掩碼上面劃分的子網的網絡號，無類路由選擇網絡可以使用vlsm，而有類路由選擇網絡中不能使用vlsm
2、可變長子網掩碼地址規劃的案例
某公司申請了一個c類202.60.31.0網絡，該公司有100名員工在銷售部，50名在設計部，50名在財務部，如何劃分網絡？
可分爲三個子網，其中子網一要是後兩個子網空間的兩倍。
或則先分成兩個子網，再將第二個子網進行劃分
則可分爲子網一：IP202.60.31.0，子網掩碼255.255.255.128.子網二：ip202.61.31.128，子網掩碼255.255.255.192。子網三：ip202.60.31.192，子網掩碼255.255.255.192
3、無類域間路由（cidr）技術（重點掌握計算方法）
特點：區別於一般的IP地址概念，形成了無分類的結構，表示爲“網絡前綴＋主機號”。利用幾個小型子網組成較大子網
cidr地址規劃方法
無類域間路由cidr接受通常用在將多個c類IP地址歸併到單一的網絡中，並且在路由表中使用一項來表示這些c類ip地址。
cidr技術的主要應用
1、構建超網 ：將多個連續小型網絡組成較大的網絡 2、路由聚合：將多個地址快聚合成一個地址塊，方便路由轉發
4、網絡地址轉換（net）技術
專用IP地址與網絡地址規劃方法
1、全局IP地址與專用IP地址
區別：一種要將網絡之間連接internet。一種需要運行tcp/ip協議，但他是內部網絡，並不直接連接internet，用戶訪問Internet受到嚴格的控制。使用全局地址需要申請，使用專業地址不需要申請。全局網絡IP必須保證在internet中是唯一的，但專用IP地址只要在網絡內部唯一就可以
2、專用IP地址與內部網絡地址的規劃方法
ipv4位內部網絡預留的專用IP地址有三組：A類（10.0.0.0~10.255.255.255）B類（172.16~172.31）C類（192.168.1~192.168.255）
NAT網絡地址轉換
1、靜態nat（一對一）
2、動態轉換nat（一對多）
3、網絡地址端口轉換napt(一對多，端口區分)
NAT方法的侷限性
(1) 違反 IP 地址結構模型的設計原則
(2) 使得 IP 協議從面向無連接變成了面向連接
(3) 違反了基本的網絡分層結構模型的設計原則
(4) 有些應用將 IP 插入正文內容
(5) Nat 同時存在對高層協議和安全性的影響問題
CIDR 地址的一個重要的特點：地址聚合和路由聚合能力 規劃內部網絡地址系統的基本原則
(1) 簡潔
(2) 便於系統的擴展與管理
(3) 有效的路由
IPv6地址劃分基本方法（重點）
1、主要特徵
新的協議格式、巨大的地址空間、有效的分級尋址和路由結構、地址自動配置、內置的安全機制、更好地支持qos服務
長度規定位128位，可提供超過3.4*10^38個IP地址，採用冒號十六進制表示
2、ipv6地址的表示方法
ipv6地址用16位邊界劃分，每個16位段轉換成4位十六進制數字，用冒號“：”分隔，共32位。
壓縮零表示方法(只能壓縮無效0)：當某兩個冒號之間都爲零（fga2：0000：）可以用一個零表示（fga2：0：），當同時有三個這樣的0出現（:0:0:0:)時可以用雙冒號表示這三個0(::)
IPv6 地址分爲 單播地址;組播地址;多播地址;特殊地址
128位每16 位一段;000f可簡寫爲 f ，但後面的 0 不能省;“：：”只能出現一次
Ipv6不支持子網掩碼，它只支持前綴長度表示法（/n）