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网络地址表示什么含义

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网络层协议IPv4 (Internet Protocol Version 4)协议族是TCP/IP协议族中最为核心的协议族。它工作在TCP/IP协议栈的网络层，该层与OSI参考模型的网络层相对应。网络层提供了无连接数据传输服务，即网络在发送数据报文时不需要先建立连接，每一个IP数据报文独立发送。什么是IP地址： 网络地址表示什么含义

o 网络部分：用来标识一个网络。

o 主机部分：用来区分一个网络内的不同主机。

o 网络掩码：区分一个IP地址中的网络部分及主机部分。

IP地址寻址： 网络地址表示什么含义

o 公网IP地址：IP地址是由IANA统一分配的，以保证任何一个IP地址在Internet上的唯一性。这里的IP地址是指公网IP地址。

o 私网IP地址：实际上一些网络不需要连接到Internet，比如一个大学的封闭实验室内的网络，只要同一网络中的网络设备的IP地址不冲突即可。在IP地址空间里，A、B、C三类地址中各预留了一些地址专门用于上述情况，称为私网IP地址。

· 特殊IP地址：

o IP地址空间中，有一些特殊的IP地址，这些IP地址有特殊的含义和作用，举例如下。

特殊IP地址

地址范围

作用

有限广播地址

255.255.255.255

可作为目的地址，发往该网段所有主机（受限于网关）

任意地址

0.0.0.0

“任何网络”的网络地址“这个网络上这个主机接口”的IP地址

环回地址

127.0.0.0/8

测试设备自身的软件系统

本地链路地址

169.254.0.0/24

当主机自动获取地址失败后，可使用该网段中的某个地址进行临时通信

IPv4 vs IPv6 网络地址表示什么含义

o 由全球IP地址分配机构，IANA (Internet Assigned Numbers Authority)管理的IPv4地址，于2011年完全用尽。随着最后一个IPv4公网地址分配完毕，加上接入公网的用户及设备越来越多，IPv4地址枯竭的问题日益严重，这是当前IPv6替代IPv4的最大源动力。

子网划分为什么要子网划分：

o 一个B类地址用于广播域，地址浪费

o 广播域太大，会造成广播风暴

o 将一个网络号划分成多个子网，每个子网分配给一个独立的广播域。

o 如此一来广播域的规模更小、网络规划更加合理。IP地址得到了合理利用。

如何进行子网划分：

o 假设现在有一个C类地址：192.168.10.0，掩码：255.255.255.0

o 原网段分析：

· 192.168.10.1

网络部分

主机部分

192.168.10

0000 0001

255.255.255

0000 0000

· 192.168.10.255

网络部分

主机部分

192.168.10

1111 1111

255.255.255

1111 1111

· 网络地址：192.168.10.0/24

· 广播地址：192.168.10.255

· IP地址数：2^8=256个

· 可用IP地址数：2^8-2=254个

o 向主机借位：

· 变长掩码，即可实现向主机借位

· 注意：IP和掩码的第四位均为二进制表达

网络部分

主机部分

192.168.10.0

000 0000

255.255.255.1

000 0000

网络部分

主机部分

192.168.10.1

000 0000

255.255.255.1

000 0000

· 两个新子网：

§ 192.168.10.0/25

§ 192.168.10.128/25

· 新掩码：255.255.255.128

· IP地址数：2^7=128

· 可用IP地址数：2^7-2=126个

o 计算网络地址和广播地址

· 网络地址：主机位全为0

网络部分

主机部分

网络地址

192.168.10.0

000 0000

192.168.10.0

255.255.255.1

000 0000

网络部分

主机部分

192.168.10.1

000 0000

192.168.10.128

255.255.255.1

000 0000

· 广播地址：主机位全为1

网络部分

主机部分

网络地址

192.168.10.0

111 1111

192.168.10.127

255.255.255.1

000 0000

网络部分

主机部分

192.168.10.1

111 1111

192.168.10.255

255.255.255.1

000 0000

ICMP协议概念

o Internet控制消息协议ICMP (Internet Control Message Protocol)是IP协议的辅助协议。

o ICMP协议用来在网络设备间传递各种差错和控制信息，对于收集各种网络信息、诊断和排除各种网络故障等方面起着至关重要的作用。

o ICMP报文在IP头部与以太网尾部之间

以太网头部

IP头部

ICMP报文

以太网尾部

o ICMP报文释义

Type

Code

描述

0

0

Echo Reply

3

0

网络不可达

3

1

主机不可达

3

2

协议不可达

3

3

端口不可达

5

0

重定向

8

0

Echo Request

ICMP重定向 网络地址表示什么含义

o ICMP重定向报文是ICMP控制报文中的一种。在特定的情况下，当路由器检测到一台机器使用非最优路由的时候，它会向该主机发送一个ICMP重定向报文，请求主机改变路由。

ICMP差错检测 网络地址表示什么含义

o ICMP Echo消息常用于诊断源和目的地之间的网络连通性，同时还可以提供其他信息，如报文往返时间等。

o 功能：Ping

· Ping是网络设备、Windows、Unix和Linux平台上的一个命令，其实是一个小巧而实用的应用程序，该应用基于ICMP协议。Ping常用于探测到达目的节点的网络可达性。

ICMP错误报告 网络地址表示什么含义

o ICMP定义了各种错误消息，用于诊断网络连接性问题；根据这些错误消息，源设备可以判断出数据传输失败的原因。如：当网络设备无法访问目标网络时，会自动发送ICMP目的不可达报文到发送端设备。

o 功能：Tracert

· Tracert基于报文头中的TTL值来逐跳跟踪报文的转发路径。Tracert是检测网络丢包和时延的有效手段，同时可以帮助管理员发现网络中的路由环路。

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