第5章 IP地址和子网划分_IP地址分类和NAT技术

Posted 2020-09-23 浅墨浓香

3. IP地址的分类

（1）五类IP地址

 

（2）数轴表示法

 

4. 保留地址

（1）网段的地址：主机ID全0。如192.168.100.0/24，其中的192.168.10.0指的是网段。

（2）广播地址：主机ID全1。指该网段中的全部主机。

　　①如果计算机发送数据包使用的主机ID全是1的IP地址，数据链路层地址用广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF。

　　②同一网段计算机名的解析需要发送名称解析的广播包。如目标地址192.168.10.255/24，MAC地址FF-FF-FF-FF-FF-FF，这样该网段中的计算机都会收到。

（3）本地环回地址（Loopback Address）：127.0.0.1，指的是本机地址。一般用于测试使用。

　　①环回地址127.x.x.x是本机的环回地址，指主机IP堆栈内部的IP地址，主要用于网络软件测试及本地机进程间通信。如果计算机的TCP/IP协议栈工作正常，即便没有网卡也能ping通该网段地址（如127.12.32.14）。

　　②无论，一旦使用环回地址发送数据，协议软件立即返回，不进行任何网络传输。

　　③可以利用该地址访问自己的共享资源或网站。

（4）自动私有IP地址：169.254.0.0～169.254.255.255

　　①Window2000以后，如果计算机无法获取IP地址，则自动配置成169.254.x.x/16。

　　②这样可以保证所有这些被分配到该网段的计算机之间能够通讯。

　　③一旦在网络的找到可以分配IP地址的DHCP服务器，则该地址会被DHCP服务器分配到的地址所取代。

（5）IP地址冲突：0.0.0.0.如果计算机的IP地址和网络中的计算机地址冲突。使用ipconfig命令看到的就是0.0.0.0，子网掩码为0.0.0.0。

【实战】1.本地环回地址

（1）ping 127.0.0.0/8这个网段中的任何一个IP都可以ping通。如ping 127.12.32.12（注意：win2003操作系统中ping127网段的任何IP，都是从127.0.0.1返回数据包）

（2）禁用网卡，再ping该网段中的任何一个IP，结果照样ping通。说明TCP/IP协议栈工作正常，同时也说明访问该地址不产生流量。

（3）访问本机共享资源：\\\\127.0.0.1（可在资源管理器的地址栏或“运行”命令中输入）

（4）远程桌面：mstsc，然后用127.0.0.1测试。

【实战】2.给本网段发送广播

（1）如本机IP：192.168.1.108/24，当ping 192.168.1.255时发会送ICMP请求的广播帧。网络中所有计算机都能收到，并回复一个ICMP响应包。

5. 私网地址和公网地址

5.1 公网地址

（1）Inernet网络上的主机，都需要使用IP地址进行通信，这要求使用的IP全球唯一。

（2）公网地址由InterNIC（因特网信息中心）分配和管理。各级ISP使用的公网地址要向该机构申请，由InterNIC统一发放，确保地址块不冲突。

5.2 私网地址

（1）私网IP地址

　　①A类：10.0.0.0/8，保留了一个A类网络。（该网络的最大主机数量为256*256*256-2）

　　②B类：172.16.0.0/16～172.31.0.0/16，保留了16个B类网络。（每个网络最大主机数量为256*256-2台）

　　③C类：192.168.0.0/24～192.168.255.0/24，保留了256个C类网络（每个网络最大主机数量为256-2台）

（2）NAT（网络地址转换）

 

　　①私网地址通过NAT技术访问Internet。一般路由器具有NAT功能，其中维护着一张端口转换路由表如（上图如示）。用来记录内网计算机端口地址与公网端口地址的映射关系。

　　②只要内网有到Internet上的流量，就会在该表中添加记录。将数据包的源IP和源端口（10.0.0.2/1035）替换成公网的IP和端口（11.1.5.25/40000）（说明，公网的端口由路由器统一分配，确保端口唯一）。

　　③当数据包回来时，再根据这张表将数据包的目标地址和端口（11.1.5.25/40000）替换成私网IP和端口（10.0.0.2/1035），发送给内网的计算机。