华为路由交换笔记2-IP编址

  网络层位于数据链路层与传输层直接。网络层包含多种协议，其中IP协议最为重要。

一、IP报头

     以太网帧中的Type字段值为0x0800，表示该帧的网络层协议为IP协议

      IP报文头部20-60B，具体格式如下：

版本(4)	首部长度（4）	优先级与服务类型（8）	总长度（16）
标识符（16）			标识（3）	段偏移量（13）
TTL(8)		协议号（8）	首部校验和（16）
源地址（32）
目标地址（32）
可选项
数据

版本：标识IPV4/IPV6

首部长度：IP包头长度

优先级与服务类型：设定优先级与服务类型

总长度：首部长度+数据长度

标识符、标识、段偏移量用于数据分段与重组

TTL：生命周期字段，经过一个路由器值减1，为0时，数据包丢弃，防止数据包在网络中无限的循环下去。

协议号：用来标识封装的上层数据是UDP还是TCP，UDP是17，TCP是6

源地址、目标地址：IP地址

二、IP编址基础

1、IP地址分为网络部分和主机部分

   第一部分是网络号，标识IP地址所属的网段

   第二部分是主机号，标识本网段上的一台设备

IP地址有32个二进制位组成，通常用点分十进制形式表示。

2、网络地址是对一个网络的描述，其主机位全为0，广播地址主机位全为1，这两个地址不能分配给设备使用。

3、IP地址分类：

（1）A类：前8bit为网络位，后24bit为主机位，范围0.0.0.0～127.255.255.255

（2）B类：前16bit为网络位，后16bit为主机位，范围128.0.0.0～191.255.255.255

（3）C类：前24bit为网络位，后8bit为主机位，范围192.0.0.0～223.255.255.255

（4）D类：组播地址224.0.0.0～239.255.255.255

（5）E类：保留地址240.0.0.0～255.255.255.255

（6）私有地址范围：

      10.0.0.1～10.255.255.255

      172.16.0.0～172.31.255.255

      192.168.0.0～192.168.255.255

（7）特殊地址

       127.0.0.0～127.255.255.255  系统本地保留地址

       0.0.0.0   未指定地址

       255.255.255.255   全部网络，广播地址

4、同一网段设备，默认就可以通信，不同网段默认不能通信。

5、子网掩码，用于标识网络位，A类默认子网掩码255.0.0.0

B类的为255.255.0.0，C类的为255.255.255.0

6、地址规划

        对于192.168.1.1  255.255.255.0这个网段，主机数 2n=256，可用主机数2n-2=254，n为主机位位数

7、有类IP地址的缺陷：造成大量IP地址的浪费

三、VLSM（变长子网掩码）

1、将一部分主机位借来做网络位。

如192.168.1.1 255.255.255.128（192.168.1.1/25） ，主机位一位借到网络位.

这样的好处：

缩减网络流量

优化网络性能

简化管理

更为灵活地形成大覆盖范围的网络

最本质的作用，合理分配IP地址

2、子网划分方法

（1）根据需要的子网数来确定网位数，必须要确定每个子网的IP地址数大于等于主机数。优点是简单，缺点是浪费IP

（2）根据每个子网的主机数确定主机位数，然后确定子网数。优点是IP充分利用，缺点是复杂。

（3）子网的数目=2n（n代表子网位数）

         主机数目=2n-2（n代表主机位数）

         主机位为全1的地址是广播地址=下个子网号-1

         主机全为0的地址是网络地址

3、VLSM（Variable-Length Subnet Masks），节约IP地址空间，但也增加了路由表的大小，同时所采用的路由协议必须能支持VLSM，这些协议包括RIPv2,OSPF,EJGRP和BGP

四、无类域间路由（CIDR）

    CIDR突破了传统IP地址分类边界，将路由表中的若干条路由汇聚为一条路由，减少了路由表的规模，提高了路由器的扩展性。

     计算方法：将相同BIT位保持不变，不同部分置0。

 

五、其他    

网关用来转发来自不同网段之间的数据包。

IP包分片：数据包长度大于MTU时，对数据包进行分片。