第三章： IP 地址规划设计技术（8~11题）
考点1：IP基础（网络地址、子网掩码）
考点2：网络地址转换net的原理
考点3：cidr（计算方法）
考点4：ipv6地址表示方法
IP地址的概念和划分地址新技术的研究
IP地址概念与划分新技术的研究历程大致可分为四个阶段：
1、标准分类的IP地址
IP地址是由网络号与主机号组成，长度是32bit，用点分十进制方法表示，这样就构成了标准分类IP地址。常用的A类、B类、C类IP地址采用包括“网络号-地址号”的两层结构层次（rfc1812）
2、划分子网的三级地址结构
网络号-子网掩码-地址号，子网可以将一个大的网络划分成几个较小的网络
3、构成超网的无类域间路由（cidr）技术
无类域间路由的出现是为了解决IP地址耗尽和路由表增大，路由器负荷增大，服务质量下降。
超网技术是将现有的ip地址合并成较大的、具有更多主机地址的路由域
4、网络地址转换（net）技术
网络地址转换设计基本思路是为每个公司分配一个或者少数的IP地址，用于传输Internet的流量。在公司内为每台计算机分配一个不能够在Internet上使用的专用IP地址
1、标准分类IP地址
ipv4的地址长度为32bit，用点分十进制表示。通常采用x.x.x.x的方法来表示，每各x为8bit，每个x表示为0~255，例如192.168.1.1
A类 0 7位网络号 24位主机号 1.0.0.0~127.255.255.255 id位0、10、127都不能分配
B类 10 14位网络号 16位主机号 128.0.0.0~191.255.255.255 一个网络号允许分配的主机号有2^16-2=65534个，子网号不需要减2
C类 110 21位网络号 8位主机号 192.0.0.0~223.255.255.255 一个网络号允许分配的主机号有2^8-2=254个
D类 1110 21位组播地址 224.0.0.0~239.255.255.255
E类 11110 保留号 240.0.0.0~247.255.255.255
特殊地址形式
1）直接广播地址：在A\B\C类IP地址中，如果主机号全是1，那么这个主机号位直接广播地址
无类域间路由技术需要在提高 IP 地址利用率和减少主干路由器负荷两个方面取得平衡
2）受限广播地址：32位全为1，不能通过路由器，只能在路由器内传播
3）这个网络上的特定主机地址：网络号全为0，主机号确定地址
4）回送地址：用于网络软件测试和本地进程间通信。A类地址中127.0.0.0是回送地址
全局 IP 地址是需要申请的，专用 IP 地址是不需申请的
专用地址：10 ; 172.16- 172.31 ;192.168.0-192.168.255
2、划分子网的三级网络结构
子网可应用与A\B\C类，子网之间必须很近
子网掩码的提出可以改变一类网络中网络号的位数和范围，从而将一个较大网络分为几个较小的网络。例如A类地址的子网掩码位255.0.0.0（/8），把A类地址分成新的64份，则需要借用6位则主机位变为18位子网掩码变成255.252.0.0
IP地址规划的基本步骤（重点)
1、判断用户对网络与主机的需求
2、计算满足用户需求的基本网络地址结构
3、计算地址掩码
4、计算网络地址
5、计算网络广播地址
6、计算网络主机地址
子网地址规划的基本方法和步骤
1、确定所需要的net id数
2、确定所需要的host id数
3、设定子网掩码
可变长子网掩码（vlsm）地址规划方法（重点）
1、可变长子网掩码地址规划的基本原则
IP协议允许使用可变长子网的划分（rfc1009）在某种情况下，需要在子网划分是可以设计子网号长度不同
vlsm，是在标准的掩码上面划分的子网的网络号，无类路由选择网络可以使用vlsm，而有类路由选择网络中不能使用vlsm
2、可变长子网掩码地址规划的案例
某公司申请了一个c类202.60.31.0网络，该公司有100名员工在销售部，50名在设计部，50名在财务部，如何划分网络？
可分为三个子网，其中子网一要是后两个子网空间的两倍。
或则先分成两个子网，再将第二个子网进行划分
则可分为子网一：IP202.60.31.0，子网掩码255.255.255.128.子网二：ip202.61.31.128，子网掩码255.255.255.192。子网三：ip202.60.31.192，子网掩码255.255.255.192
3、无类域间路由（cidr）技术（重点掌握计算方法）
特点：区别于一般的IP地址概念，形成了无分类的结构，表示为“网络前缀＋主机号”。利用几个小型子网组成较大子网
cidr地址规划方法
无类域间路由cidr接受通常用在将多个c类IP地址归并到单一的网络中，并且在路由表中使用一项来表示这些c类ip地址。
cidr技术的主要应用
1、构建超网 ：将多个连续小型网络组成较大的网络 2、路由聚合：将多个地址快聚合成一个地址块，方便路由转发
4、网络地址转换（net）技术
专用IP地址与网络地址规划方法
1、全局IP地址与专用IP地址
区别：一种要将网络之间连接internet。一种需要运行tcp/ip协议，但他是内部网络，并不直接连接internet，用户访问Internet受到严格的控制。使用全局地址需要申请，使用专业地址不需要申请。全局网络IP必须保证在internet中是唯一的，但专用IP地址只要在网络内部唯一就可以
2、专用IP地址与内部网络地址的规划方法
ipv4位内部网络预留的专用IP地址有三组：A类（10.0.0.0~10.255.255.255）B类（172.16~172.31）C类（192.168.1~192.168.255）
NAT网络地址转换
1、静态nat（一对一）
2、动态转换nat（一对多）
3、网络地址端口转换napt(一对多，端口区分)
NAT方法的局限性
(1) 违反 IP 地址结构模型的设计原则
(2) 使得 IP 协议从面向无连接变成了面向连接
(3) 违反了基本的网络分层结构模型的设计原则
(4) 有些应用将 IP 插入正文内容
(5) Nat 同时存在对高层协议和安全性的影响问题
CIDR 地址的一个重要的特点：地址聚合和路由聚合能力 规划内部网络地址系统的基本原则
(1) 简洁
(2) 便于系统的扩展与管理
(3) 有效的路由
IPv6地址划分基本方法（重点）
1、主要特征
新的协议格式、巨大的地址空间、有效的分级寻址和路由结构、地址自动配置、内置的安全机制、更好地支持qos服务
长度规定位128位，可提供超过3.4*10^38个IP地址，采用冒号十六进制表示
2、ipv6地址的表示方法
ipv6地址用16位边界划分，每个16位段转换成4位十六进制数字，用冒号“：”分隔，共32位。
压缩零表示方法(只能压缩无效0)：当某两个冒号之间都为零（fga2：0000：）可以用一个零表示（fga2：0：），当同时有三个这样的0出现（:0:0:0:)时可以用双冒号表示这三个0(::)
IPv6 地址分为 单播地址;组播地址;多播地址;特殊地址
128位每16 位一段;000f可简写为 f ，但后面的 0 不能省;“：：”只能出现一次
Ipv6不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法（/n）
