1.IP地址的概念及产生
(1)MAC地址:物理地址(48位),每台机器出厂时规定的唯一地址。如果根据物理地址来判断某台主机,数据将十分庞大且不利于管理。
(2)IP地址:逻辑地址 (32位),可以由用户根据规定进行更改和设置。
这两类地址,需要解析协议 ARP 与逆地址解析协议RARP来进行翻译。
由于通过各种物理网络存在异构性,利用 IP 协议就可以使这些性能各异的网络从用户看起来好像是一个统一的、抽象的逻辑互连网络,称之为虚拟互联网。
IP 地址就是给每个连接在因特网上的主机(或路由器)分配一个在全世界范围是唯一的 32 位的标识符,它一种分等级的地址结构,由因特网名字与号码指派公司ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配。
2.IP地址的格式
每一类地址都由两个固定长度的字段组成,
(1)网络号 net-id:它标志主机(或路由器)所连接到的网络
(2)主机号 host-id:它标志该主机(或路由器)。
IP地址通常由点分十进制的方式来表示。
3.IP地址的分类
根据网络号和主机号的不同,分为A,B,C,D,E类。其中,A类网络号少,网络内主机号多,通常是比较大的网络,如一个国家或者地区的网络。
同理,B类或者C类,网络号逐渐增多,但每个网络内的主机号逐渐减少。比如我们某个学校或者公司的网络,可以容纳的数量有限,通常使用的C类网络。
D类和E类属于比较特殊的网络,分别用于广播和备用 。
4.子网划分
两级划分有以下缺点:
(1) IP 地址空间的利用率低。
(2)给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大
(3)两级的 IP 地址不够灵活。
因此,需要子网划分
(1)在IP 地址中增加了一个“子网号字段”,使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地址。
(2)从主机号借用若干个位作为子网号 subnet-id,而主机号 host-id 也就相应减少了若干个位。
(3)通过子网掩码与IP地址相与,可以求得子网号。
5.子网划分结果
子网划分后,虽然从外界转入的路由器地址不变,但通过路由器转入的数据,可以通过子网掩码来进行分发。
6.变长子网掩码 VLSM及无分类域间路由选择 CIDR
由于划分子网的方法还是不能满足日益增长的IP地址的需求,又提出了VLSM及CIDR,他们有以下特点。
(1) 变长子网掩码 VLSM (Variable Length Subnet Mask)可进一步提高 IP 地址资源的利用率。 在 VLSM 的基础上又进一步研究出无分类编址方法CIDR (Classless Inter-Domain Routing)。
(2)CIDR 消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的概念,因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空间。
(3)CIDR使用各种长度的“网络前缀”(network-prefix)来代替分类地址中的网络号和子网号。
(4)IP 地址从三级编址(使用子网掩码)又回到了两级编址。