第3章 ip位址的規劃和設計方法
3.1基礎知識
3.1.1 ip位址的概念與劃分位址新方法的研究
3.1.2 標準分類的ip位址
3.1.3 劃分子網的**位址結構
3.1.4 無類域間路由（cidr）技術
3.1.5 專用ip位址與內部網路位址規劃方法
3.2實訓任務
3.2.1 任務一：ip位址規劃方法
3.2.2 任務二：子網位址規劃方法
3.2.3 任務三：可變長度子網掩碼（vl**）位址的規劃方法
3.2.4 任務四：cidr位址規劃方法
3.2.5 任務五：內部網路專用ip位址規劃和網路位址轉換nat方法
3.2.6任務六：ipv6位址規劃基本方法
學習目的
了解位址規劃的基本要求
掌握ip位址的標準分類
掌握子網位址規劃方法
掌握vl**位址規劃方法
掌握cidr位址規劃方法
掌握內部網路ip位址規劃與位址轉換nat基本方法
了解ipv6位址特點
3.1 基本知識
3.1.1 ip位址的概念和劃分位址新技術的研究
ip位址概念與劃分位址新技術的研究歷程大致可以分為四個階段
一、 標準分類的ip位址
第一階段是在ipv4協議制定的初期，時間大致在2023年左右。那時候網路的規模比較小，使用者一般是通過終端，經過大型計算機或中小型計算機接入arpa***。ip位址設計的最初目的是希望每個ip位址都能唯有唯一地、確切地識別乙個網路與一台主機。
ip位址是由網路號與主機號組成的，長度是32 bit ，用點分十進位制方法表示，這樣就構成了標準分類的ip位址。常用的a類、b類、c類ip位址採用包括「網路號-主機號」的兩層結構層次（rfc1812）。
a類位址的網路號長度是7 bit ，實際允許分配a類位址的網路只能有126個。b類位址的網路號長度是14 bit，因此允許被分配b類位址的只能有16384個。以為初期的arpa***是乙個研究性的網路，即使把美國幾乎2000所大學、學院和一些研究機構，連同其他國家的一些大學接入arpa***,總數也不會超過16000個。
a類、b類與c類位址的總數在當時是沒有問題的。理論上說，理論上說各類ip位址加起來超過了20億，但是實際上其中有數百萬個位址被浪費了。
二、 劃分子網的**位址結構
第二階段是在標準分類的ip位址基礎上，增加子網號的**位址機構。
標準分類的ip位址在使用過程中，顯現出的第乙個就是位址有效利用率問題。
a類位址的主機號長度是24 bit，即使對於乙個大的機構來說，乙個網路中不可能有1600萬個結點。即使有這樣的網路，那麼網路中路由器的路由表太大了，處理負荷也太重了。
b類位址的主機號長度為16 bit，乙個網路中允許有6.5萬個結點。但是實際上在使用b類位址的網路中有50%的主機數不超過50臺。
c類位址主機號長度為8 bit，實際允許分配給主機和路由器的位址數不超過256個，這個數又太小。
按照標準分類的ip位址，如果是只有2臺主機的網路，它只有連線到inter***上，就需要申請乙個c類ip位址。那麼這個c類ip位址的有效利用率只有2/255=0.78%。
而有256臺主機的網路，它需要申請乙個b類ip位址，那麼這個b類ip位址有效利用率只有256/65535=0.39%。ip位址的有效利用率問題總是存在的，並且人們發現b類ip位址無效消耗問題更為突出。
人們認為a類與b類ip位址設計不合理，對ip位址的匱乏表示強烈的擔憂。2023年研究人員提出了子網sub***和掩碼mask的概念。構成子網就是將乙個大的網路劃分成幾個較小的子網路，將傳統的「網路號-主機號」的兩級結構，變為「網路號-子網號-主機號」的**結構。
三、 構成超網的無類域間路由（cidr）技術
第三個階段是2023年提出了無類域間路由（classless inter domain routing, cidr）技術（rfc1519）。
無類域間路由的出現是希望解決inter***擴充套件中存在的兩個問題：
(1) 32位ip位址空間可能在第40億台主機接入inter***前就耗盡。
(2) 隨著越來越多的網路位址出現，主幹網的路由表增大，路由器負荷增加，服務質量下降。
如果希望ip位址空間利用率能接近50%。那麼可以採用的方法有兩個：一是拒絕任何申請b類ip位址的要求，除非它的主機數已經接近6萬。
另外一種方法是為它分配多個c類ip位址。這種方法帶來乙個新的問題，那就是如果分配給它乙個b類ip位址的話，在主幹路由表中只需要儲存1條該網路的路由記錄；如果分配給這個網路16個c類ip位址，那麼即使它們的路徑相同，在主幹路由表中也需要儲存16條該網路的路由記錄。這將給主幹路由器帶來額外的負荷。
inter***的主幹路由器項已經從幾千條增加到幾萬條，因此，無類域間路由技術需要在提高ip位址利用率與減少主幹路由器負荷兩個方面取得平衡。優化的位址結構不但可以改善路由器的效能，而且能夠提高網路管理效率。
無類域間路由cidr技術也被稱為超網技術。構成超網的目的是將現有的ip位址合併成較大的、具有更多主機位址的路由域。例如，可以將乙個組織所屬的c類網路合併到乙個更多的位址範圍的大的路由域中。
研究劃分ip位址新技術的動力實際上有兩個：一是技術的需要，二是ip位址的商業價值。研究劃分ip位址的新技術，可以使一些網路與通訊公司從ip位址中獲得更多的商業價值。
四、 網路位址轉換（nat）技術
第四個階段是2023年提出的網路位址轉換（nat）技術(rfc2993、rfc3022)。
ip位址短缺已經是非常嚴重的問題了，而整個inter***遷移到ipv6的程序是很緩慢的，可能需要很多年才能夠完成。人們需要乙個能夠在短時期內快速緩解和修補的方法，這份方法就是網路位址轉換（***work address translation, nat）。這種方法目前最主要的應用是在專用網、虛擬專用網中，以及isp為撥號使用者提供的inter***服務中。
網路位址轉換設計的基本思路：為每乙個公司分配乙個或少量的ip位址，用於傳輸inter***的流量。在公司內部的每一台主機分配乙個不能夠在inter***上使用的保留的專用ip位址（rfc1918）。
專用ip位址是inter***管理機構預留的，任何組織使用都不需要向inter***管理機構申請，所以網路管理人員都應該知道這些位址是為專用網路內部使用的。這類位址在專用網路內部中是唯一的，但是在inter***中並不是唯一的。
專用ip位址用於內部網路的通訊，如果需要訪問外部inter***主機，必須由執行網路位址轉換的主機或路由器將內部的專用ip位址轉換成全域性ip位址。
網路位址轉換nat更多地應用於isp,以節約ip位址。對於通過撥號進入的inter***家庭使用者，當計算機撥號並登入到isp時，isp就為使用者動態分配乙個ip位址，當使用者會話結束的時候，在收回ip位址。
3.1.2標準分類的ip位址
ipv4的位址長度為32 bit，用點分十進位制（dotted decimal）表示。通常採用x.x.
x.x的方式來表示，每個x為8 bit，每個x的值為0~255,例如，202.113.
29.119。
一、 a類位址
a類位址網格號（*** id）的第一位為0，其餘的各位可以分配。因此a類位址共被分為大小相同的128塊,每一塊的*** id不同。
第一塊覆蓋的位址為：0.0.0.0~0.255.255.255（*** id=0）
第二塊覆蓋的位址為：1.0.0.0~0.255.255.255（*** id=1）
……最後一塊覆蓋的位址為：127.0.0.0~0.255.255.255（*** id=127）
但是，第一塊和最後一塊位址留作特殊用途，另外*** id=10的10.0.0.
0~10.255.255.
255用於專用位址，其餘的125塊可指派給一些機構。因此能夠得到a類位址的機構只有125個。每乙個a類網路可以分配的主機號host id可以是2的24方-2=16777214個，主機號為全0和全1的兩個位址保留用於特殊目的。
二、 b類位址
b類位址的網路號長度為14位，網路號總數為16384。b類位址的主機號長度為為16位，因此每個b類網路可以有2的16次方=65536個主機號。但是，主機號為全0和全1的兩個位址保留用於特殊目的，因此實際上乙個b類ip位址允許分配的主機號位65534個。
三、 c類位址
c類ip位址網路號長度為21位，主機號長度為8位。因為網路號長度為21位，因此允許有2的21次方=2097152個不同的c類網路。由於主機號長度為8位，因此每個c類網路的主機號數最多為2的8、次方=256個。
同樣，主機號為全0和全1的兩個位址保留用於特殊目的，因此實際上乙個c類ip位址允許分配的主機號為254個。
五、 特殊位址形式
特殊的ip位址包括：直接廣播（directed broadcasting）位址、受限廣播（limited broadcasting）位址、「這個網路上的特定主機」位址和回送位址（loopback address）。
1． 直接廣播位址
在a類、b類、c類ip位址中，如果主機號是全1，那麼這個主機號為直接廣播位址，它是用來使路由器將乙個分組以廣播方式傳送給特定網路上的所有主機。例如，主機要以廣播方式傳送乙個分組給特定網路（網路位址為201.161.
20.0）上的所有主機，那麼需要使用直接廣播位址，這個直接廣播位址為201.161.
20.255。
2． 受限廣播位址
32位全為1的廣播位址（255.255.255.
255）為受限廣播位址，用來將乙個分組以廣播方式傳送給本網路中的所有主機。路由器則阻擋該分組通過，將其廣播功能限制在本網內部。
3． 「這個網路上的特定主機位址」
當乙個主機或乙個路由器向本網路的某個特定的主機傳送乙個分組，那麼它就需要使用「這個網路上的特定主機」位址。「這個網路上的特定主機」的網路號位全0，主機號為確定的值。這樣的分組被限定在本網內部，由主機號對應的主機接收。
例如，主機要向本網路中的某個主機（ip位址為201.161.20.
18）傳送乙個分組，那麼需要使用「這個網路上是特定主機位址」，這個位址為0.0.0.
18。4． 回送位址
a類位址中的127.0.0.0是回送位址，它是乙個保留位址。回送位址是用於網路軟體測試和本地程序間通訊。
tcp/ip協議規定：含網路號為127的分組不能出現在如何網路上；主機和路由器不能為該位址廣播任何定址資訊。「ping」應用程式可以傳送乙個將回送位址作為目的位址的分組，以測試ip軟體是否接收或傳送乙個分組。
乙個客戶程序可以使用回送位址來傳送乙個分組給本機的另乙個程序，用來測試本地程序之間的通訊情況。
3.1.3劃分子網的**網路結構
一、子網的基本概
標準分類的ip位址存在著兩個主要的問題：ip位址的有效利用率問題和路由器的工作效率問題。為了解決這個問題，人們提出了子網（sub***）的概念。
rfc940對子網的概念和劃分子網的標準做出了說明。
提出子網概念的基本思路是：允許將網路劃分成多個部分供內部使用，但是對於外部網路，仍然像乙個網路一樣。
四級網路工程師複習筆記 區域網
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第三章培訓與開發四級
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第三章配送管理考試重點物流四級
第三章配送管理 鑑定要點與重點複習提示 一 鑑定要點 1。專業知識鑑定要點 1 配送功能。配送是運輸在功能上的延伸，其延伸功能可歸納為 1 完善運輸系統。2 消除交叉輸送。2 配送作業過程 重點 3 物流中心與配送中心。物流中心是從事物流活動的場所或組織，而配送中心是從事 配送業務的物流場所或組織。...