第五章网络互连和ip地址精品PPT课件
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第五章网络互连和ip地址精品PPT课件
第一，设计者没有预示到PC会普及的如此之快，网上的主 机数目的急剧增长。
第二，IP地址在使用时有很大的浪费。 例：某单位申请到B类地址，B类可容纳6.5万个，该单位
有1万台主机，其余：5.5万个IP地址浪费。
如何划分子网
• 根据地理分布特点划分 – 易于组网技术实现 • 楼群内采用局域网技术构成子网 • 楼群间选择合适的传输媒体和互Байду номын сангаас设备使不同子 网互连 – 节省经费
私有地址
用于企业内部网的IP地址，不会被任何
INTERNET上的路由器转发
➢10.0.0.0—10.255.255.255 A类地址
一个
➢172.16.0.0—172.31.255.255 地址
16个B类
➢192.168.0.0—192.168.255.255 256个C类地 址
IP地址的特性
• 提供全网统一、有效的地址模式
130.1.1.1
主机
主机
主机
130.1.m.11
主机
主机
130.n.*.*
主机
二、IP地址与物理地址
IP地址
首部 应用层数据 TCP报文
硬件地址
首部
数据 IP数据报
网络层及以上 使用IP地址
首部
尾部
Data link及以下 使用硬件地址
MAC帧 （1）IP地址放在IP数据报的首部（在网络层以上使用）。
Internet的网际协议IP
一、IP协议概述 IP协议是TCP/IP体系中二个中最主要的协议
之一，与IP协议配套使用的还有三个协议：
• 地址解析协议ARP(Address Resolution
Protocol)
第二，IP地址在使用时有很大的浪费。 例：某单位申请到B类地址，B类可容纳6.5万个，该单位
有1万台主机，其余：5.5万个IP地址浪费。
如何划分子网
• 根据地理分布特点划分 – 易于组网技术实现 • 楼群内采用局域网技术构成子网 • 楼群间选择合适的传输媒体和互Байду номын сангаас设备使不同子 网互连 – 节省经费
私有地址
用于企业内部网的IP地址，不会被任何
INTERNET上的路由器转发
➢10.0.0.0—10.255.255.255 A类地址
一个
➢172.16.0.0—172.31.255.255 地址
16个B类
➢192.168.0.0—192.168.255.255 256个C类地 址
IP地址的特性
• 提供全网统一、有效的地址模式
130.1.1.1
主机
主机
主机
130.1.m.11
主机
主机
130.n.*.*
主机
二、IP地址与物理地址
IP地址
首部 应用层数据 TCP报文
硬件地址
首部
数据 IP数据报
网络层及以上 使用IP地址
首部
尾部
Data link及以下 使用硬件地址
MAC帧 （1）IP地址放在IP数据报的首部（在网络层以上使用）。
Internet的网际协议IP
一、IP协议概述 IP协议是TCP/IP体系中二个中最主要的协议
之一，与IP协议配套使用的还有三个协议：
• 地址解析协议ARP(Address Resolution
Protocol)
《路由与交换技术》课件——第五章：OSPF协议
无论什么时候，当OSPF路由器被连接到相同的多路访问型的网络时，都需要选择一台 指定路由器(DR)。
10
5.3 配置OSPF
配置基本的OSPF不像RIP那样简单，它实际上非常复杂，每次操作可能都会面对允许 在OSPF中应用的许多选项。教学中只考虑单区域OSPF的配置。 下面的两个要素是OSPF配置中的基本元素： ① 启用OSPF ② 配置OSPF地区
Bellman-Ford 支持 周期性组播 跳
15 慢 是 否（只是平面） 路由表更新
RIPv1 距离矢量 不支持 不支持 自动汇总
Bellman-Ford 不支持 周期性广播 跳
15 慢 否 否（只是平面） 路由表更新
OSPF的设计
7
左图给出了典型的OSPF简易设计。其中 每台路由器是如何连接到主干网上的， 此主干网被称为区域0，或主干区域。 OSPF必须要有一个区域0。而且如果可能， 所有的路由器都应该连接到这个地区。 那些在一个AS（Autonomous Syetem，自 治系统）内部连接其他区域到此主干网 的路由器，被称为区域边界路由器(ABR)。 这些路由器至少有一个接口必须在区域0 中。
11
5.3.1 启用OSPF
用于激活OSPF路由进程的命令是： Lab_A(config)#router ospf ? <1-65535> 它是一个纯粹的本地化数值，没有什么实际的意义，但它不能从0开始，它起始的最 小值只能为1。
12
5.3.2 配置OSPF区域
一个OSPF基本配置的实例： Lab_A#config t Lab_A(config)#router ospf 1 Lab_A(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.255.255 area ? <0-4294967295> OSPF area ID as a decimal value A.B.C.D OSPF area ID in IP address format Lab_A(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0
10
5.3 配置OSPF
配置基本的OSPF不像RIP那样简单，它实际上非常复杂，每次操作可能都会面对允许 在OSPF中应用的许多选项。教学中只考虑单区域OSPF的配置。 下面的两个要素是OSPF配置中的基本元素： ① 启用OSPF ② 配置OSPF地区
Bellman-Ford 支持 周期性组播 跳
15 慢 是 否（只是平面） 路由表更新
RIPv1 距离矢量 不支持 不支持 自动汇总
Bellman-Ford 不支持 周期性广播 跳
15 慢 否 否（只是平面） 路由表更新
OSPF的设计
7
左图给出了典型的OSPF简易设计。其中 每台路由器是如何连接到主干网上的， 此主干网被称为区域0，或主干区域。 OSPF必须要有一个区域0。而且如果可能， 所有的路由器都应该连接到这个地区。 那些在一个AS（Autonomous Syetem，自 治系统）内部连接其他区域到此主干网 的路由器，被称为区域边界路由器(ABR)。 这些路由器至少有一个接口必须在区域0 中。
11
5.3.1 启用OSPF
用于激活OSPF路由进程的命令是： Lab_A(config)#router ospf ? <1-65535> 它是一个纯粹的本地化数值，没有什么实际的意义，但它不能从0开始，它起始的最 小值只能为1。
12
5.3.2 配置OSPF区域
一个OSPF基本配置的实例： Lab_A#config t Lab_A(config)#router ospf 1 Lab_A(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.255.255 area ? <0-4294967295> OSPF area ID as a decimal value A.B.C.D OSPF area ID in IP address format Lab_A(config-router)#network 10.0.0.0 0.255.255.255 area 0
IP地址基础ppt课件
IP地址空间的利用率有时很低，如某广播域只有10台主机，要分配 IP地址，必须选择C类的IP地址，而一个C类的IP地址段一共有254个可 以分配的IP地址，这样有244个IP地址就被浪费掉了。
给每一个物理网络分配一个网络标识会使路由器和主机上的路由表 变得太大，因而使网络性能变坏。
两级的IP地址不够灵活，很难针对不同的网络需求进行规划和管理。
32
子网划分
子网 子网（Subnet）是在TCP/IP网络上，用路由器连接的网段。
同一子网内的IP地址必须具有相同的网络标识。
33
子网划分
子网掩码 通常在设置IP地址的时候，必须同时设置子网掩码，子网
掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只 有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络标识和主机标识两 部分。
20
IP地址分类-私有地址
私有IP地址包括以下地址段： ➢ 10.0.0.0/8
10.0.0.0/8私有网络是A类网络，允许有效IP地址范围从 10.0.0.1 至 10.255.255.254。10.0.0.0/8私有网络有24位主机 标识。 ➢ 172.16.0.0/12
172.16.0.0/12私有网络可以被认为是16位B类网络，20位 可分配的地址空间（20位主机标识），能够应用于私人组织里 的任一子网方案。172.16.0.0/12私有网络允许下列有效的IP地 址范围：172.16.0.1 至 172.31.255.254。 ➢ 192.168.0.0/16
IP地址组件：网络号和主机号 ➢ 网络号：唯一地标识网络中的某个网段 ➢ 主机号：唯一地标识网络网络上的某台设备 网络号和主机号的组合必须在整个网络中唯一 主机地址子组件：网络地址、主机地址和定向广播地址 ➢ 网络地址：网络号中的第一个地址 ➢ 定向广播地址：网络号中最后一个地址 ➢ 主机地址：网络地址和定向广播地址之间的所有地址
给每一个物理网络分配一个网络标识会使路由器和主机上的路由表 变得太大，因而使网络性能变坏。
两级的IP地址不够灵活，很难针对不同的网络需求进行规划和管理。
32
子网划分
子网 子网（Subnet）是在TCP/IP网络上，用路由器连接的网段。
同一子网内的IP地址必须具有相同的网络标识。
33
子网划分
子网掩码 通常在设置IP地址的时候，必须同时设置子网掩码，子网
掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只 有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络标识和主机标识两 部分。
20
IP地址分类-私有地址
私有IP地址包括以下地址段： ➢ 10.0.0.0/8
10.0.0.0/8私有网络是A类网络，允许有效IP地址范围从 10.0.0.1 至 10.255.255.254。10.0.0.0/8私有网络有24位主机 标识。 ➢ 172.16.0.0/12
172.16.0.0/12私有网络可以被认为是16位B类网络，20位 可分配的地址空间（20位主机标识），能够应用于私人组织里 的任一子网方案。172.16.0.0/12私有网络允许下列有效的IP地 址范围：172.16.0.1 至 172.31.255.254。 ➢ 192.168.0.0/16
IP地址组件：网络号和主机号 ➢ 网络号：唯一地标识网络中的某个网段 ➢ 主机号：唯一地标识网络网络上的某台设备 网络号和主机号的组合必须在整个网络中唯一 主机地址子组件：网络地址、主机地址和定向广播地址 ➢ 网络地址：网络号中的第一个地址 ➢ 定向广播地址：网络号中最后一个地址 ➢ 主机地址：网络地址和定向广播地址之间的所有地址
ip地址教学PPT课件
11 00000010
很明显，这些数字对于人来说不太好记忆。人们为了方便记忆，
就将组成计算机的IP地址的32位二进制分成四段，每段8位，中间用
小数点隔开，然后将每八位二进制转换成十进制数，这样上述计算
机的IP地址就变成了：210.73.140.2址的分类
我们说过因特网是把全世界的无数个网络连接起来的一个庞大的网
间网，每个网络中的计算机通过其自身的IP地址而被唯一标识的， 据此我们也可以设想，在INTERNET上这个庞大的网间网中，每个
网络也有自己的标识符。这与我们日常生活中的电话号码很相像，
例如有一个电话号码为0515163，这个号码中的前四位表示该电话是
属于哪个地区的，后面的数字表示该地区的某个电话号码。与上面
110***** ******** ******** ******** 192-223 0-255 0-255 1-254 IP地址范围为： 192.x.y.z～223.x.y.z。
I2n02t0/e10r/1n3 et有2054512个C类地址。
9
IP地址的分类
D类地址用于多点播送。
第一个字节以“lll0”开始，第一个字 节的数字范围为224～239，是多点播送地
10****** ******** ******** ******** 128一191 0-255 0-255 1-254 IP地址范围为： 128.x.y.z～191.x.y.z
I2n02t0/e10r/1n3 et有16256个B类地址。
8
IP地址的分类
C：这类地址的特点是以110开头，第 一、二、三字节表示网络号，第四字节表 示网络中的主机号，网络数量比较多，可 以有2097152个网络号，每一网络中最多可 以有254个主机号。（小型网络，如校园网）
IP地址课件(共14张)
第10页，共14页。
D类和E类IP地址(dìzhǐ)
D类IP地址不标识网络，地址范围：224.0.0.0～239.255.255.255， 用于其他特殊的用途，如多播地址Multicasting；
E类IP地址暂时保留，地址范围：240.0.0.0～255.255.255.255，
用于某些实验和将来使用。
IP地址
网络号
主机号
第4页，共14页。
IP地址(dìzhǐ)的二进制表示
用点分十进制表示
129.8.16.25
10.2.0.52 126. 0. 0. 0 192.255.255.255
用二进制表示
10000001 00001000 00010000 00011001 00001010 00000010 00000000 00110100
如136.78.255.255就是B类地址中的一个广播地址，你将信息 发送到该地址，就是讲信息发送给网络号为136.78的所有主机。
第13页，共14页。
3.2.2 文本的输入
IP地址(dìzhǐ)基础知识介
绍
到此结束
第14页，共14页。
B类IP地址适用于一些国际性大公司与政府机构等中等大小的
组织使用。
第9页，共14页。
C类IP地址(dìzhǐ)
网络号：其长度为21位，因此允许有221-2=2097152-2个不 同的C类网络；
主机号：其长度为8位，每个C类网络的主机地址数最多为 28=256个，实际允许连接254个主机；
C类IP地址适用于一些小公司与普通的研究机构。
A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。
第8页，共14页。
B类IP地址(dìzhǐ)
网络号：其长度为14位，理论上允许有214=16384个不同的B类 网络，实际允许连接16382个网络；
D类和E类IP地址(dìzhǐ)
D类IP地址不标识网络，地址范围：224.0.0.0～239.255.255.255， 用于其他特殊的用途，如多播地址Multicasting；
E类IP地址暂时保留，地址范围：240.0.0.0～255.255.255.255，
用于某些实验和将来使用。
IP地址
网络号
主机号
第4页，共14页。
IP地址(dìzhǐ)的二进制表示
用点分十进制表示
129.8.16.25
10.2.0.52 126. 0. 0. 0 192.255.255.255
用二进制表示
10000001 00001000 00010000 00011001 00001010 00000010 00000000 00110100
如136.78.255.255就是B类地址中的一个广播地址，你将信息 发送到该地址，就是讲信息发送给网络号为136.78的所有主机。
第13页，共14页。
3.2.2 文本的输入
IP地址(dìzhǐ)基础知识介
绍
到此结束
第14页，共14页。
B类IP地址适用于一些国际性大公司与政府机构等中等大小的
组织使用。
第9页，共14页。
C类IP地址(dìzhǐ)
网络号：其长度为21位，因此允许有221-2=2097152-2个不 同的C类网络；
主机号：其长度为8位，每个C类网络的主机地址数最多为 28=256个，实际允许连接254个主机；
C类IP地址适用于一些小公司与普通的研究机构。
A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络。
第8页，共14页。
B类IP地址(dìzhǐ)
网络号：其长度为14位，理论上允许有214=16384个不同的B类 网络，实际允许连接16382个网络；
《IP和网络互连》课件
由于每次连接的IP地址都不同，所以 不利于网络管理和维护。此外，对于 需要固定IP地址的应用和服务，动态 IP地址也无法满足需求。
02
网络互连设备
路由器
路由器是网络互连设备中的关 键设备之一，用于连接不同的 网络，实现数据包的转发和路
由选择。
路由器的主要功能包括路由选 择、数据包转发、网络安全和
IP地址的格式
IP地址由32位二进制数组成，通常以四个十进制数表示，每部 分之间用点分隔。例如，192.168.1.1是一个常见的IP地址。
IP地址的表示方法
除了二进制表示外，IP地址还可以用点分十进制表示，例如 192.168.1.1也可以表示为192.168.0.1。
IP地址的分配
IP地址的分配机构
广域网互连技术
广域网互连概述
广域网互连技术是指将多个广 域网连接在一起，实现不同广 域网之间的数据传输和资源共
享。
路由器技术
路由器是一种常见的广域网互 连设备，可以实现不同广域网 之间的数据转发和路由选择。
帧中继技术
帧中继是一种广域网协议，可 以实现数据的高速传输和可靠 传输。
异步传输模式技术
异步传输模式是一种面向连接 的协议，可以实现数据的可靠
局域网互连技术是指将多个局域网连接在一起，实现不同局域 网之间的数据传输和资源共享。
以太网是一种常见的局域网技术，通过以太网交换机可以实现 多个以太网之间的互连。
无线局域网技术通过无线信号传输数据，实现移动设备与局域 网之间的连接。
虚拟专用网络技术是一种通过公共网络实现私有网络连接的技 术，可以保证数据传输的安全性和私密性。
IP地址由国际组织ICANN负责分配和管理。ICANN将IP地址分配给地区性组织，如 APNIC、ARIN和RIPE等。
ip地址ppt课件
更好的移动性
IPv6在设计时斟酌了安全性，包括更好的加 密和身份验证机制，增强了网络通讯的安全 性。
更好的服务质量
IPv6提供了更多的服务质量控制和路由机制 ，可以更好地满足实时应用的需求。
IPv6的不足
兼容性问题
IPv6与IPv4不兼容，需 要进行过渡和转换，增 加了部署和实施的复杂
性。
装备支持不足
公道分配IP资源
根据实际需求公道分配IP 地址，避免IP地址浪费。
子网划分的方法
确定子网掩码
根据需求选择合适的子网掩码， 用于标识子网和主机。
测试与验证
进行测试和验证，确保子网划分 正确且网络运行正常。
01
按需求分析
第一分析网络需求，确定需要划 分的子网数量和每个子网的规模 。
02
03
04
配置路由和交换机
DHCP服务器配置
安装DHCP服务
依照服务器软件的说明进 行安装和配置。
配置租约期限
可以设置IP地址租约的时 间长度，以控制地址的回
收和重新分配。
01
02
03
04
05
选择合适的服务器软件
如Windows Server、 Linux等。
创建地址池
根据需求设置IP地址范围 、子网掩码、默认网关等
参数。
用哪种协议。
隧道策略
通过将IPv4包封装在IPv6包中 进行传输，实现IPv4和IPv6之 间的通讯。
NAT64策略
使用NAT-PT（网络地址转换协 议转换）技术，将IPv6地址转 换为IPv4地址，反之亦然。
应用层网关策略
在应用层进行协议转换，实现 不同协议之间的通讯。
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第5章网络互联241页PPT
拨号线连接（64Kbps窄带接入） 借助于PSTN,通过电话线以拨号方式入
网,主要用于个人计算机接入Internet或本 地局域网.PSTN由电话交换机和话线组成 模拟信道,收发两端经Modem与计算机串口 连接。
电信 ADSL
ADSL借助于PSTN和ADSL访问服务 器,是个人计算机高速（超过2Mbps）入网 常用的最新的技术（即宽带接入）.
TCP/IP协议下的网关房门
网络1的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254” ，子网掩码为255.255.255.0；
网络2的IP地址范围为 “192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码 为255.255.255.0。
1.无路由器 2.集线器 3.A网主机判断-数据包A网网关-B网网关-目的 B网某主机
ISDN的两种连接类型： （1）基本速率BRI（2B+D） （2）主速率PRI（23B+D） （3）B-ISDN宽带
异步传输模式ATM
Asynchronous Transfer Mode ATM是1990年由ITU-T公布的快速交换 技术，并将其作为B-ISDN的信息传输方式。 但由于其复杂程度高，先期被用于LAN。
宽带接入方案比较
各种接入均由ISP提供相关软、硬件安装，接入方 案可由用户选择。 （ 1） 电信ADSL：
电信ADSL利用现有的电话线路，通过ADSL Moden进行高带宽数字、多媒体和视频信息传输。
优点：带宽独享；使用公网IP，用户可建立网站、 FTP服务器或游戏服务器；数据、话音可同时传输。
系列 Nortel公司的Accelar系列 Intel公司的Express Router系列 华为公司的Quidway系列
网,主要用于个人计算机接入Internet或本 地局域网.PSTN由电话交换机和话线组成 模拟信道,收发两端经Modem与计算机串口 连接。
电信 ADSL
ADSL借助于PSTN和ADSL访问服务 器,是个人计算机高速（超过2Mbps）入网 常用的最新的技术（即宽带接入）.
TCP/IP协议下的网关房门
网络1的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254” ，子网掩码为255.255.255.0；
网络2的IP地址范围为 “192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码 为255.255.255.0。
1.无路由器 2.集线器 3.A网主机判断-数据包A网网关-B网网关-目的 B网某主机
ISDN的两种连接类型： （1）基本速率BRI（2B+D） （2）主速率PRI（23B+D） （3）B-ISDN宽带
异步传输模式ATM
Asynchronous Transfer Mode ATM是1990年由ITU-T公布的快速交换 技术，并将其作为B-ISDN的信息传输方式。 但由于其复杂程度高，先期被用于LAN。
宽带接入方案比较
各种接入均由ISP提供相关软、硬件安装，接入方 案可由用户选择。 （ 1） 电信ADSL：
电信ADSL利用现有的电话线路，通过ADSL Moden进行高带宽数字、多媒体和视频信息传输。
优点：带宽独享；使用公网IP，用户可建立网站、 FTP服务器或游戏服务器；数据、话音可同时传输。
系列 Nortel公司的Accelar系列 Intel公司的Express Router系列 华为公司的Quidway系列
计算机网络基础与应用-网络互连
5．2 网络互连设备
常用的网络互连设 备有中继器、网桥、
路由器和网关。
5．2．1中继器、集线器
中继器又被称为转发器，中继器工作在物理层， 对于高层协议完全透明，它是局域网互联的最
简单的设备。
集线器也称为集中器，作用与中继器类似，其 也工作在物理层，具有信号放大功能，它与一 般中继器的区别仅在于能够提供更多的端口服
（3）FLASH （快速闪存
（4）ROM （只读存储器
2．路由器工作原理
路由器的主要工作就是为经过路由器的每个 分组（Packet，亦称包）寻找一条最佳传输 路径，并将该数据包有效地传送到目的站点。
2．路由器的功能
路径选择。 数据转发。
3．路由器的分类
（3）按照结 构划分
（4）按照应 用划分
（5）按照所 处网络位置
划分
（2）按照功 能划分
（1）按照网 络协议划分
（6）按照性 能划分
5．2．6 网关
网关又称网间连接器或协议转 换器。其工作在OSI七层模型 的传输层或更高层，即在传输 层以上实现网络的互连。网关 能够连接两个高层协议完全不 同的网络，网关能将收到的信 息转换为目的网络所能接收的
数据格式，
5．2．6 网关
路。
（2）互联，指网络 在物理和逻辑上，尤 其是逻辑上的连接。
（3）互通，指两个 网络之间可以交换数
据。
（4）互操作，指网 络中不同计算机系统 之间具有透明地访问 对方资源的能力。
2．互连的要求
（1）在互连的网 络之间提供链路， 至少有物理线路
和数据线路。
（2）在不同网络 结点的进程之间 提供适当的路由 来交换数据。
（3）提供网络记 账服务，记录网 络资源使用情况。
ip地址课件ppt课件
IP地址的分配
总结词
IP地址由互联网名称与数字分配机构（IANA）负责分配和管理。
详细描写
互联网名称与数字分配机构（IANA）是负责全球IP地址分配和管理的主要机构。IANA将IP地址分配给各个地区 性的互联网注册机构（RIR），再由RIR分配给各个国家或地区的运营商。运营商则负责将IP地址分配给最终用户 或组织。
和保护。
IP地址的管理和监控
总结词
管理和监控IP地址是为了确保网络的安全、稳定和高效运行。
详细描写
管理和监控IP地址涉及一系列任务，包括IP地址的计划、分配、回收和监控。管理员需要跟踪每个IP 地址的使用情况，确保没有重复或冲突，同时监控网络流量和特殊行为，及时发现和处理问题。有效 的IP地址管理和监控有助于提高网络的性能和安全性。
IPv4与IPv6地址可以混合表示，使用“:”将IPv4地址嵌入到IPv6地址
中。
03
零紧缩
对于只有一个段的情况，可以省略该段及其前面的冒号，如
“2001:0db8:0000:0000:0000:ff00:0042:8329”可以简写为
“2001:db8:ff00:42:8329”。
IPv6地址的配置和管理
02
IP地址的配置和
静态IP地址配置是指手动设置IP地址、子网掩码、默认网关 等参数，以便在网络中永久辨认计算机或装备。
详细描写
在进行静态IP地址配置时，需要依照网络管理员提供的IP地 址、子网掩码和默认网关等信息，在计算机或装备的网络设 置中手动输入这些参数。静态IP地址配置通常用于需要固定 IP地址的服务器和工作站，以确保它们在网络中的稳定性和 可靠性。https://wenku.XTHANKS感谢观看
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➢网络层：
在网络之间转发报文分组（根据逻辑地址）
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
路由器
网络层 数据链路层
物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网络互联层次（四）
➢更高层： 连接不同体系结构的网络
网关
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
第五章 网络互连和ip地址
网络互连
本章讨论的主要内容：
➢网络互联概念 ➢Internet 地址 ➢ARP和RARP协议
➢网际协议IPv6
概述
网络互联的动力：更大范围的资源共享 网络互联：HOST-LAN、LAN－LAN/WAN
互连网的概念
一、互连网络Internet
1.什么叫“互连网络（internet network）”？ 是指由许多种类不同的计算机网络互连而成；
其特点： ① 在物理上已连接在一起，并可进行通信; ② 在逻辑上已经组成了一个大型的计算机网络.
2.Internet因特网 指特定计算机网络，采用TCP/IP协议，且其前身是
美国的ARPANET。 3.internet
泛指由多个计算机网络互连而成的计算机网络。
二、互连网络需解决的问题：
互连是针对不同的类型网络互连，因而有许多 需要解决，主要有：
•用于1,2这二层的并不称之为网络互连，仅仅是把一个网络 扩大的，而这仍然是一个网络。
•一般讨论的互连网是指用路由器进行互连网络。
•注意：有许多有关TCP/IP的文献将网络层使用的路由器称为 网关。
网络互联层次（一）
从OSI/RM层次观点考察网络互联 ➢物理层：在电缆段之间复制比特信号（无地址）
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
10
网络地址
主机地址
128～191
0～255
0～255
0～255
• 前2字节标识网络地址，后2字节标识主机地址
• 每个网络最多可容纳（ 216－2）台主机
• 从高位起，前2位为“10”，第1字节用十进制表示的取值 范围为“128～191”
• 具有B类地址特征的网络总数为 2 14个
IP地址类别—C类地址
• 前1字节标识网络地址，24 后3字节标识主机地址
• 每个网络最多可容纳（ 2 －2）台主机 • 从高位起，前1位为“0”，第1字节用十进制表
示的取值范围为“0～127”
• 具有A类地址特征的网络总数为126个
IP地址类别—B类地址
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
中继器、集线器网络层 数据链路层 物理层
网络互联层次（二）
➢数据链路层
在网段之间转发数据帧（根据物理地址）
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网桥、交换机
数据链路层 物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
网络互联层次（三）
• Internet控制报文协议ICMP(Internet Control
Message Protocol)
它们的关系如下：
5 应用层 各种应用协议 TELNET,
4 运输层
TCP,UDP
ICMP
3 网络层
IP
(IP层）
RARP ARP
2 网络接口层与各种网络的接口
1 物理层
物理硬件
TCP/IP
网络接口层,物理层不是 TCP/IP的一部分
Internet的网际协议IP
一、IP协议概述 IP协议是TCP/IP体系中二个中最主要的协议
之一，与IP协议配套使用的还有三个协议：
• 地址解析协议ARP(Address Resolution
Protocol)
• 逆地址解析协议RARP(Reverse Address
Resolution Protocol)
▪不同的寻址方案 ▪不同的最大分组长度 ▪不同的网络接入机制 ▪不同的超时控制 ▪不同差错恢复方法 ▪不同路由选择技术 ▪不同服务（面向连服务和无连接服务）等
三、互连网络中间设备
网络 扩充
①物理层，中继器（转发器）Repeater ②Data link，网桥（桥接口）bridge
网络 互连
③网络层，路由器（Router） ④网桥+路由器，桥路器 ⑤在网络层以上的网关（gateway）
• 从高位起，前3位为“110”，第1字节用十进制表示的 取值范围为“192～223”
• 具有C类地址特征的网络总数为 221个
IP地址分类比较
类别 网络数
主机数 /网络
A 类 127 1600 万
最高字节 取值范围
网络规模
0 - 126
大型
B 类 1.6 万 6.5 万 128 - 191 中型
• IP网间主机间的R通1 信由路由器完成R2
2
网桥
4 3
网号＝1 1
3
IP地址类别—A类地址
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9876543210
0
网络地址
0～127
0～255
主机地址 0～255
0～255
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
110
192～223
网络地址 0～255
0～255
主机地址 0～255
前3字节标识网络地址，后1字节标识主机地址
• 每个网络最多可容纳254台主机
网络层 数据链路层
物理层
应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层
LAN的互联
•本地互联 特点：范围有限、主干（Backbone）采用局域网
技术，如FDDI、Ethernet 互联设备：网桥、交换机、路由器 •远程互联 特点：范围大、主干采用广域连网技术，如ISDN、 X.25、DDN、ATM、FR等 互联设备：路由器、网关
2.1、IP地址及其转换
在TCP/IP体系中，IP地址是一个最重要的概念。
IP地址:给每一个连接在Internet上的主机分配一个在全
世界范围是
唯一的32bit地址。
• IP编址示意图
• 『网号，主机号』构成完整的IP地址，在全网是唯一
1的 2 3
1
• IP网内主机间的通信由网下号层＝2网完成 网号＝n