Internet上網(wǎng)的原理 Internet地址分配規(guī)則

2016-06-01 15:57 作者：admin 瀏覽量：

　　一、Internet體系結(jié)構(gòu)

　　1、自治系統(tǒng)：原始的Internet核心體系是在Internet權(quán)有一個(gè)主干網(wǎng)的那個(gè)時(shí)期開發(fā)的。但是這種體系結(jié)構(gòu)存在以下一些問題：

　　這種體系不能適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展到任意數(shù)量的網(wǎng)點(diǎn);

　　許多網(wǎng)點(diǎn)由多個(gè)局域網(wǎng)組成，且用多個(gè)多路由器互連，由于一個(gè)核心路由器在每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)上與一個(gè)網(wǎng)絡(luò)相連，核心路由器就只知道那個(gè)網(wǎng)點(diǎn)中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的情況;

　　一個(gè)大型的互聯(lián)網(wǎng)是獨(dú)立的組織管理的網(wǎng)絡(luò)的互連集合，路由選擇體系結(jié)構(gòu)必須為每個(gè)組織提供獨(dú)立的控制路由選擇和訪問網(wǎng)絡(luò)的方法，因此必須用一個(gè)單一的協(xié)議機(jī)制來構(gòu)造一個(gè)由許多網(wǎng)點(diǎn)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)，各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)又是一個(gè)自治系統(tǒng)。

　　二、Internet連接的方法

　　1、將計(jì)算機(jī)連接到一個(gè)局域網(wǎng)，這個(gè)局域網(wǎng)的服務(wù)器是Internet的一個(gè)主機(jī)。

　　條件：必須連接到一個(gè)與Internet連接的網(wǎng)絡(luò)，需要網(wǎng)絡(luò)適配卡和ODI或NDIS驅(qū)動(dòng)程序，還需要在本地計(jì)算機(jī)上運(yùn)行TCP/IP，如果是Windows系統(tǒng)還需要Winsock支持。

　　2、利用串行接口協(xié)議(SLIP)或點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(PPP)，通過電話撥號方式進(jìn)入一個(gè)Internet

　　的主機(jī)

　　條件：需要一個(gè)調(diào)制解調(diào)器Modem、TCP/IP軟件和SLIP或PPP軟件，如果是Windows系統(tǒng)還需要Winsock支持。

　　3、通過電話撥號進(jìn)入一個(gè)提供Internet服務(wù)的聯(lián)機(jī)服務(wù)系統(tǒng)。

　　條件：需要一個(gè)調(diào)制解調(diào)器Modem、標(biāo)準(zhǔn)的通信軟件和一個(gè)聯(lián)機(jī)服務(wù)帳號。

　　4、用戶選擇連接方法的考慮因素：聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)和需求;用戶內(nèi)部配置的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施;用戶支付Internet聯(lián)網(wǎng)費(fèi)用的能力;對Internet安全服務(wù)的需求。

　　三、Internet地址

　　在TCP/IP協(xié)議中，規(guī)定分配給每臺主機(jī)一個(gè)32位數(shù)作為該主機(jī)IP地址。每個(gè)IP地址由兩個(gè)部分組成，即網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識netid和主機(jī)標(biāo)識hostid。

　　IP地址的層次結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)重要特性：第一，每臺主機(jī)分配了一個(gè)惟一的地址;第二，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識號的分配必須全球統(tǒng)一，但主機(jī)標(biāo)識號可由本地分配，不需要全球一致。

　　1、A類：1.0.0.1至126.255.255.254可能的網(wǎng)絡(luò)數(shù)有126個(gè)，主機(jī)部分有1677216臺(224 -2)

　　2、B類：128.0.0.1至191.255.255.254可能的網(wǎng)絡(luò)數(shù)有16384個(gè)，主機(jī)有65536臺

　　3、C類：192.0.0.1至223.255.255.254可能的網(wǎng)絡(luò)數(shù)有2097152個(gè)，主機(jī)有256臺

　　4、D類：用于廣播傳送至多個(gè)目的地址用224-239

　　5、E類：用于保留地址240-255

　　RFC1918將10.0.0.至10.255.255.255、127.16.0.0至172.31.255.255、192.168.0.0至192.168.255.255的地址作為預(yù)留地址，用作內(nèi)部地址，不能直接連接到公共因特網(wǎng)上。

　　四、Internet地址映射

　　將一臺計(jì)算機(jī)的IP地址映射到物理地址的過程稱地址解析。

　　常用的地址解析算法有以下三種：

　　1、查表法：將地址映射關(guān)系放在內(nèi)存中的一些表里，當(dāng)解析地址時(shí)，通過查表得到解析的結(jié)果。用于廣域網(wǎng)。

　　2、相近形式計(jì)算法：通過簡單的布爾和算術(shù)運(yùn)算得出映射地址。用于可配置網(wǎng)絡(luò)。

　　3、消息交換法：計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)交換信息得到映射地址。用于靜態(tài)編址。

　　TCP/IP協(xié)議組包含一個(gè)地址解析協(xié)議(ARP)。ARP協(xié)議定義了兩類基本消息，一類消息是請求消息，另一類是應(yīng)答消息。

　　五、Internet地址空間的擴(kuò)展

　　1、IPV6仍然支持無連接傳送;允許發(fā)送方選擇數(shù)據(jù)報(bào)大小;要求發(fā)送方指明數(shù)據(jù)報(bào)在到達(dá)目的站前的最大跳數(shù)。更大的地址空間;靈活的報(bào)頭格式;增強(qiáng)的選項(xiàng);支持資源分配;支持協(xié)議擴(kuò)展。

　　2、IPV6的數(shù)據(jù)報(bào)格式：IPV6數(shù)據(jù)有一個(gè)固定的基本報(bào)頭40字節(jié)其后可以允許多個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭，也可以沒有擴(kuò)展報(bào)頭，擴(kuò)展報(bào)頭后是數(shù)據(jù)。

　　IPV4的數(shù)據(jù)報(bào)格式：包括數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)頭和數(shù)據(jù)區(qū)的部分。報(bào)頭：版本號、IHL、服務(wù)級別、數(shù)據(jù)單元長度、標(biāo)識、標(biāo)記、分段偏移、生命期、用戶協(xié)議、報(bào)頭檢查和、源地址、目的地址、任選項(xiàng)+填充、數(shù)據(jù)。

　　3、該基本報(bào)頭包含版本號、數(shù)據(jù)流標(biāo)記、PAYLOAD長度、下一個(gè)報(bào)頭、跳數(shù)極限、源地址、目的地址。

　　4、IPV4與IPV6比較：取消了報(bào)頭長度字段，數(shù)據(jù)報(bào)長度字段被PAYLOAD長度字段代替;源地址和目的地址字段大小增加為每個(gè)字段占16個(gè)八位組，128位;分段信息從基本報(bào)頭的固定字段移動(dòng)擴(kuò)展報(bào)頭;生存時(shí)間字段改為跳數(shù)極限字段;服務(wù)類型字段改為數(shù)據(jù)流標(biāo)號字段;協(xié)議字段改為指明下一個(gè)報(bào)頭類型字段。

　　5、IPV6有三個(gè)基本地址類型，單播地址(unicast)即目的地址指明一臺計(jì)算機(jī)或路由器，數(shù)據(jù)報(bào)選擇一條最短的路徑到達(dá)目的站;群集地址(cluster)即目的站是共享一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址的計(jì)算機(jī)的集合，數(shù)據(jù)報(bào)選擇一條最短路徑到達(dá)該組，然后傳遞給該組最近的一個(gè)成員;組播地址(multicast)即目的站是一組計(jì)算機(jī)，它們可以在不同地方，數(shù)據(jù)報(bào)通過硬件組播或廣播傳遞給該組的每一成員。

　　6、對任何地址若開始80位是全零，接著16位是全1或全零，則它的低32位就是一個(gè)IPV4地址。

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