文章目录
- 一. IP地址
- ① 在例子中理解
- ③ IP地址的分类
- ④ 特殊IP地址
- ⑤ 私有IP地址
- ⑥ 各类IP的对比
- 二. NAT
- 三. 子网划分与子网掩码
- ① 子网划分
- ② 子网掩码
- 例题1
- 例题2
- ③ 使用子网时路由的转发
PPT截自王道考研教程
一. IP地址
- 可以理解成上网设备的身份证号
- 唯一
- 点分十进制：只是便于人观看
- 每一个接口都有一个IP地址。
① 在例子中理解
- 图中有三个路由器（蓝色带箭头的logo)，每个路由器都有三个接口（对应3个IP地址）
- 路由器之间，没有主机的网络也算网络，称为无编号网络。
- 最左边有两台主机的网络，可以看作LAN1，网络IP地址为222.1.3.0。
以此类推，最上的三台主机网络可看作LAN2，网络IP地址为222.1.1.0。
总的来说，网络的主机号为0，网络号和网络中的主机相同。
③ IP地址的分类
- 最前面的虚线位，用于标识IP地址的类型。比如A 0，B 10。
- D类本篇文章暂且不谈
- 分类的原因是：网络的类型有很多，不同网络对主机数量的需求不同。
④ 特殊IP地址
下列序号对应表中各行
- 即 0.0.0.0，自身主机。
- 比如 0.0.0.1，由于是同一网络内，因此可以网络号直接写全0。
- 即255.255.255.255，可以用于向本网所有主机发送一个广播分组。
路由器不转发是因为：路由器可隔离广播域 - 比如①中的222.1.3.0，表示一个网络
- 也是广播地址，和3的差别在于：直接广播地址只对特定网络传播，不对内部。
- 不会发出到网络，用于软件测试、端口测试等。
⑤ 私有IP地址
只适用于内部网，而不被路由器所认可
- A网段：10，仅一个
- B网段：172.16 ~ 172.31，共32个
- C网段：192.168.0 ~ 192.168.255，共256个
⑥ 各类IP的对比
-1、-2的情况主要是去掉了④中的特殊IP
- A：最大主机减去全0（自身主机）、全1（广播）；最大网络减去全0（本网络），127（环回）
- B：相对于A，少了一个环回的情况
- C：同B
二. NAT
和一.⑤中的私有IP地址相关。可以让私有IP地址连接到外部网络。
需要有一个安装了NAT的、至少有一个有效外部全球IP地址的路由器。
- 对于内部IP发送的数据报，NAT路由器会转换其源地址及端口，换成有效的IP。
- 对于外部发回的数据报，NAT服务器会转换其目的地址，到本应发送的内部IP。
三. 子网划分与子网掩码
① 子网划分
划分原因：
划分方法：
外部并不了解内部的子网划分
② 子网掩码
就是一个11…100…0格式的一串数字，1的个数由网络号决定。
如下图，可见子网掩码的1个数和网络号长度一致。
子网掩码与IP地址逐位相与，即可得到子网网络地址。
例题1
- 首先255.255.和141.14进行与操作结果肯定是141.14
- 然后.24和.0相与，结果肯定是0.
- 目前结果可以看作是141.14.xxx.0，只需要用.72和.192的二进制相与即可得出结果。
- 最终结果为：141.14.64.0
注意：不同子网掩码，得出的网络地址结果可能是一样的。
常用二进制_十进制转换表
例题2
- 首先直接IP地址与子网掩码相与，得出结果180.80.76.0
- 然后由于发送广播分组，可知主机号全1。由子网掩码的二进制形式，可知主机号占10位。
- 因此，10位全1主机号中8位让点分十进制中最后一格为255，2位让倒数第二格加三（11为3）
- 也就是180.80.76+3.255 => 180.80.79.255
③ 使用子网时路由的转发
- 首先路由器会提取数据报中的目的IP地址，如果有对应的IP，就直接交付（1 & 2）
- 否则，路由会检查有没有目的地址为该地址的特定主机路由（比较特殊，发现则直接走这个路线）
- 如果还不行，就会检查路由表中所有的目的地址，看看能不能对上。（4）
- 如果4也不行，就会转给默认路由。默认路由会转给下一个路由，下一个路由不行就下下个路由。
- 一直不行，在TTL结束后丢弃该数据报。（6）
