IP地址（逻辑寻址）

IP 地址与硬件地址

IPv4

• 使用点分十进制标记法
  • 一个字节一个数
  • Example
    • 01101111 00111000 00101101 01001110 $\rightarrow$ 111.56.45.78

分类的 IP 地址（最基本的编址方法）

| 网络号 | 主机号 | | — | — |

• 标志一个主机（路由器）和一条链路的接口

• 分类

  

  
  

• 特殊IP地址

  网络号	主机号	源地址
  使用	目的地址
  使用	代表的意思
  0	0	可以	不可	在本网络上的本主机（见6.6节DHCP协议）
  0	host-id	可以	不可	在本网络上的某台主机host-id
  全1	全1	不可	可以	只在本网络上进行广播（各路由器均不转发）
  net-id	全1	不可	可以	对net-id上的所有主机进行广播
  127	非全0或全1的任何数	可以	可以	用作本地软件环回测试之用

• Example

  

  
  

子网的划分（对最基本的编址方法改进）

| 网络号 | 子网号 | 主机号 | | — | — | — |

• 子网掩码
• IP地址 $AND$ 子网掩码 = 网络地址（网络号+子网号）

构成超网（无分类编址方法）

• $x.y.z.t/n$

  • 二级层次结构

    

    
    

    n=4时

    • 最左的$n$位（前缀）定义网络，最右的 $32-n$ 位定义主机

  • 限制条件

    • 块中的地址必须是一个接着一个连续的
    • 一个块中地址的个数是2的整数次幂
    • 块的起始地址必须能被块的个数整除

  • 三级层次结构

    

    
    

    • Example

      给一个 ISP 分配了起始地址为 190.100.0.0/16 (65,536 个地址)的地址块。ISP需要按如下给3组客户分发这些地址：

      1. 第一组有 64 个客户，每个需要 256 个地址
      2. 第二组有 128 个客户，每个需要 128 个地址
      3. 第三组有 128 个客户，每个需要 64 个地址

      设计这些子块，并求出分配后还有多少可用的地址？

      

      
      

      

      
      

      

      
      

  • 网络地址转换（NAT）：私网地址和公网地址的转换

    

    
    

    • NAT转换表

      | 专用地址 | 外部地址 | | | — | — | — |

      

      
      

IPv6

地址表示

• 基本：十六进制冒号标记法

  

  
  

• 缩写

  

  
  

• 几种特殊地址

  • 单播地址
  • 多播地址
  • 任播地址和保留地址
  • 本地地址