【香樟推文】IP协议来讲的特点及发展趋势

一：IP协议特点

IP协议运行在TCP/IP协议栈的internet层，即网络层IP协议具有无连接的特点，即在发送数据之前，不需要像TCP一样，需要建立在传输数据之前通过三次握手建立连接；类似于 UDP 的特性。分层寻址，一个IP地址分为两部分，一部分是网络位，另一部分是主机位，通常要查找主机时，首先要定位到主机所属的网络，然后然后在网络中寻找主机。. 没有数据恢复功能，IP协议不具备重传功能，即如果通过IP协议传输数据，一旦数据“不小心” 在传输过程中丢失，数据会丢失，发送数据的源主机不会再重新发送数据。尽力而为传输，使用IP协议传输数据时，没有确认机制，属于不可靠传输。不管是什么介质，通过IP协议传输数据与物理层定义的传输介质无关。也就是说，无论底层介质是双绞线、光纤还是无线介质，当通过IP协议进行数据传输时，都与它无关。可以说，传输介质对IP协议是透明的。使用IP协议传输数据时，没有确认机制c类网络ip地址主机数，属于不可靠传输。不管是什么介质，通过IP协议传输数据与物理层定义的传输介质无关。也就是说，无论底层介质是双绞线、光纤还是无线介质，当通过IP协议进行数据传输时，都与它无关。可以说，传输介质对IP协议是透明的。使用IP协议传输数据时，没有确认机制，属于不可靠传输。不管是什么介质，通过IP协议传输数据与物理层定义的传输介质无关。也就是说，无论底层介质是双绞线、光纤还是无线介质，当通过IP协议进行数据传输时，都与它无关。可以说，传输介质对IP协议是透明的。无论底层介质是双绞线、光纤还是无线介质，当通过IP协议进行数据传输时，都与它无关。可以说，传输介质对IP协议是透明的。无论底层介质是双绞线、光纤还是无线介质，当通过IP协议进行数据传输时，都与它无关。可以说，传输介质对IP协议是透明的。

二：IP版

目前的IP主要分为两个版本，IPv4（32位）和IPv6（128位）。目前，IPv4版本使用较多，但部分高校校园网已经完成了IPv4到IPv6的地址迁移。之所以用 IPv6 来代替 IPv4 协议，是因为 IPv4 可以提供的地址空间是 2 的 32 次方，大约是超过 40 亿个 IP 地址，而世界人类对 IP 地址的需求量远不止这个. 因此，考虑到 IPv4 向 IPv6 的迁移，IPv6 的地址空间是 2 的 128 次方，大于 IPv4 地址空间的 2 的 96 次方。毫不夸张地说，IPv6的地址空间可以为每一粒沙子分配一个IP地址。今天的原因’ 网络环境仍然以IPv4地址为主，是因为NAT（网络地址转换）技术的出现，将IP地址分为两类，一类是私网IP地址，一类是公网IP地址。在企业资源访问可以使用私网IP地址，当主机要访问互联网资源时，私网IP地址通过NAT地址转换转换为相同的公网IP地址再访问，私网IP地址是可以的重用，大大减缓了 IPv4 地址资源耗尽的速度。

三：知道IP地址

为什么使用 IP 地址

如果主机和网络设备要通过网络实现数据通信，则设备必须有一个IP地址，该IP地址可以唯一标识网络中的每一台设备。

2、IP地址构成

IP地址由两部分组成，网络位和主机位。

3、IP 地址的分类

A 类 1-1268 位网络位 24 位主机位

B 类 128-1916 位网络位 16 位主机位

C 类 192-22324 网络位 8 个主机位

D类多播地址

E 类保留供研究使用

4、如何获取IP地址

配置IP地址有两种方式：1.静态配置2.通过DHCP动态获取

5、保留的IP地址

保留的 IP 地址为：

255.255.255.255 and 0.0.0.0 注意：这两个地址是动态获取IP地址时获取的通过DHCP，作为发现包的目的IP和源IP地址，了解就够了，无需深究。

127.0.0.1 环回地址是嵌入在网卡中的地址。PC上的应用程序可以通过测试与该地址的连通性来确定网卡是否在网络中。正常工作

169.254.xx 该地址作为临时地址分配给试图通过DHCP动态获取IP地址的主机，但实际上并未获取IP地址，仅在本地有效。

网络地址：网络地址的作用是标识一个网络，比如一个教室的教室号。其特点是网络位不变，主机位全为0，地址不能分配给主机，是子网/网络的标识。

广播地址：广播​​地址的作用是将“消息”通知/通告给同一子网或网络内的所有主机。其特点是网络位不变，主机位全为1，不能给主机分配地址，可能存在于ip头的目的IP地址字段中。

网关：一个网络中的用户想要访问另一个网络中的用户的网关（出口）。一般来说，网关将是路由器的接口IP地址。

子网掩码：与 IP 地址一样，由 32 位二进制组成。它用于区分IP地址的网络位和主机位。1用于匹配IP地址的网络位，0用于匹配IP地址的主机位。

10.0.0.0255.0.0.0 /8 —-/8 表示有8个二进制1，也有8个网络位

172.16.0.0255.255.0.0 /16—-/16 表示有16个二进制1，这是 16 个网络位

192.168.1.0 255.255.255.0 /24 —-/24 表示有24个二进制1，即 24 个网络位

判断两个IP地址是否在同一个网络，就是看两个IP地址对应的网络地址是否相同。如果相同，则确定这两个IP地址属于同一个子网。属于不同的子网。

6、私有 IP 地址

私有 IP 地址范围

A 类 10.0.0.0 -10.255.255.255

B 类 172.16.0.0-172.31.255.255

C 类 192.168.0.0 -192.168.255.255

7、Windows下查看IP地址的命令

ipconfig 或 ipconfig /all

四：子网规划

子网规划类别

FLSM：定长子网掩码，即子网划分后，子网的掩码长度都相同，每个子网包含相同数量的可用主机。

VLSM：Variable-length subnet mask，即子网划分后，子网的掩码长度不是一样长，而是根据实际地址需求确定对应的掩码长度。

2、子网划分的含义

子网规划的意义是将一个大的网络切割成几个较小的网络，避免网络拥塞，增加网络的可管理性和可用性。

总结：

易于管理

更安全

避免链路拥塞

3、子网规则

4、子网划分步骤

①确定要划分的子网数量，即确定向主机位借用“X”位。

② 确定新的子网掩码值

③ 确定每个子网的范围、最小值和最大值

④ 确定每个子网的网络地址和广播地址

⑥ 确定每个子网可用的IP地址范围

5、子网规划示例

将 192.168.1.0/24 网络划分为 4 个子网。请写出每个子网的网络地址、广播地址和可用的IP地址范围。

问题解决流程：

第一步，根据问题的要求将网络划分为4个子网，因此可以确定网络位向主机位借了2位，2的幂等于4；第二步，由于网络位从主机位借用了两位，所以现在网络位已经从原来的24位增加到26位，即255.255.25 5.192，或者写成/26；第三步，确定每个子网从主机位借来的两个位的范围有4种变化，“00,01,10,11”，那么以“00”为例，网络的最小值应该即前面的网络位不变，而后面的主机位全为0时，即前192.168.1不变，第五步，确定子网的可用主机地址范围。由于 192.168.1.0/26 是网络地址c类网络ip地址主机数，不能分配给主机，所以从 192.168.1.1/26开始计数，192.168.1.63/26是广播地址，不能分配给主机使用，所以最大可用主机IP地址是 192.

一个较小的网络运营商部门分配一个C类子网202.202.1.0/24，ISP路由器作为这个网络的出口路由器，连接R1、R2、R3、R4、R5 5个路由器，R1、R2、R3、R4、R5五台路由器连接到一个子网，每个子网包含25台主机，那么如何使用VLSM为这个网络规划IP地址，又不浪费IP地址呢？

问题解决流程：

首先，分析该网络环境中存在的子网数量。从图中我们可以看出一共有10个子网，子网的类型主要分为两种，一种需要两个IP地址；一种是需要 26 个 IP 地址（注意 25 个主机和 1 个路由器的接口地址）。首先，划分有大量地址的子网，也就是说，如果需要26个可用IP地址，那么保留的主机位是5位，因为2的5次方-2等于30，这就够了，则子网为 202.202.1.0/27、202.202.1.32/2 7、202.202.1.64/27、202.202.1.96/2 7、

202.202.1.128/27、202.202.1.160/27、 202.202.1.192/27、202.202.1.224/27

前五个子网分别分配给子网 A、子网 B、子网 C、子网 D 和子网 E。下一步是划分需要 2 个可用 IP 地址的五个子网。先前划分的 8 个子网中有 5 个已分配。从剩余的 3 个中选择一个。例如，子网 202.202.1.160/27 可用。IP地址数为2，表示保留主机数为2，因为2的2次方等于2，正好，那么子网为202.202.< @1.160/30, 202.202.1.164/30…等等，一共有八个子网，然后取出五个用于分配，其余用作网络扩展的备份。

五：子网聚合

CIDR：无类域间路由是子网规划的逆过程。一般在下发路由表项时，由于每个路由表项代表一条网络信息，而子网规划的部署会增加网络的数量，那么就增加路由器路由表中的路由表项数量，这不是不仅占用了路由器的系统资源，而且降低了路由器转发数据的效率。因此，路由汇总或路由聚合通常用于将多个子网的网络信息汇总到一个比较中。大网络。