2.4.1IP地址概述（课件）-《计算机网络基础》同步教学（第6版）电子工业出版社

添加文档副标题 IP地址概述 1 目录 Contents 05 IP地址的NAT 06 IP地址的ARP 01 IP地址的定义 02 IP地址的分配 03 IP地址的路由 04 IP地址的掩码 2 01 IP地址的定义 什么是IP地址 IP地址是一种标识符 用于唯一标识互联网上的计算机 由四个字节组成，每个字节之间用点号分隔 形式如：xxx.xxx.xxx.xxx，其中xxx是0到255之间的数字 IP地址的组成 版本号：用来标识IP地址的版本 主机号：用来标识主机 类型：分为IPv4和IPv6 网络号：用来标识主机所在的网络 IP地址的分类 A类：0.0.0.0-126.0.0.0，主机号占1字节，网络号占3字节 B类：128.0.0.0-191.255.0.0，主机号占2字节，网络号占2字节 C类：192.0.0.0-223.255.255.0，主机号占3字节，网络号占1字节 D类：224.0.0.0-239.255.255.0，组播地址范围 E类：240.0.0.0-255.255.255.0，保留为研究测试使用 02 IP地址的分配 IP地址的分配机构 北美互联网络信息中心 欧洲互联网络信息中心 互联网协会 亚太互联网络信息中心 IP地址的分配方式 静态分配：手动配置IP地址 动态分配：通过DHCP服务器自动分配IP地址 永久地址：永久分配给设备的IP地址，例如静态IP地址 临时地址：临时分配给设备的IP地址，例如动态IP地址 IP地址的申请流程 确定网络需求和规模 联系当地ISP或网络管理员 提交申请表格，缴纳相关费用 等待审核并获得IP地址 03 IP地址的路由 IP地址的路由协议 静态路由：手动配置，需要管理员逐条添加 动态路由：自动学习，通过协议算法发现网络拓扑结构，能够适应网络变化 默认路由：当路由表中没有匹配的路由条目时，使用默认路由进行转发 路由表：记录IP包从源到目的地的路径信息 IP地址的路由表 定义：IP地址路由表是用于指导网络数据包传输的表格 作用：根据路由表确定数据包传输路径，避免数据包在网络中盲目传输，提高网络效率 组成：路由表由一系列路由条目组成，每个条目包含目标地址、下一跳地址和接口等信息 更新：路由表会根据网络拓扑变化和协议设置等因素进行更新，以保证网络的连通性和可用性 IP地址的路由算法 路由表：记录IP地址与子网掩码的映射关系 路由选择：根据目的IP地址和子网掩码，选择最佳路径 路由协议：用于在路由器之间传递路由信息 路由优化：通过优化路径，提高网络性能和可靠性 04 IP地址的掩码 IP地址的掩码定义 添加标题 添加标题 添加标题 添加标题 用于标识网络地址和主机地址 确定网络ID和主机ID 用于过滤数据包，只允许特定网络地址访问特定主机地址 通过将IP地址与掩码进行按位与运算，得到网络地址和主机地址 IP地址的掩码表示方法 网络前缀表示法：将IP地址中的网络部分用斜杠符号“/”和掩码长度表示，而主机部分则不显示 CIDR表示法：将IP地址和掩码都写成二进制形式，并在末尾加上一个斜杠符号“/”，表示该地址的CIDR表示法 反码表示法：将IP地址中的每一位取反，然后与反码表示法的掩码进行按位与运算 点分十进制表示法：将IP地址中的四个字节分别转换为十进制数，并用点号分隔开来 IP地址的掩码计算方法 子网掩码：A类、B类、C类IP地址的默认子网掩码 手动计算：通过将二进制数“1”添加到目标子网掩码中，将目标子网掩码与原始子网掩码进行按位与运算得到 自动计算：通过将目标子网掩码与原始子网掩码进行按位与运算得到，适用于A类、B类、C类IP地址 注意事项：子网掩码不能单独存在，必须与IP地址一起使用 05 IP地址的NAT IP地址的NAT定义 什么是NAT？ NAT的作用 NAT的类型 NAT的工作原理 IP地址的NAT类型 NAPT（网络地址转换协议）：将多个内网IP地址映射到同一个公网IP地址上，并使用不同的端口号进行区分 NAT超时：当NAT会话建立一定时间后，自动释放公网IP地址，以避免资源浪费 静态NAT：将内网IP地址一对一映射到公网IP地址 动态NAT：将内网IP地址映射到公网IP地址池中的一个IP地址 IP地址的NAT配置方法 NAT技术：将私有地址转换为公网地址，实现内外网络通信 公网地址：用于广域网通信，由Internet服务提供商(ISP)分配 私有地址：只能在局域网内通信，由组织自行分配 NAT配置方法：在路由器或防火墙上进行配置，具体方法因设备型号而异 06 IP地址的ARP IP地址的ARP定义 ARP：地址解析协议 功能：将IP地址解析为MAC地址 原理：利用ARP请求和应答报文来获取MAC地址与IP地址的映射关系 应用场景：网络通信中需要将IP地址转化为M