【正文】 表 33 子網(wǎng)的廣播地址 子網(wǎng)地址的規(guī)劃 1．子網(wǎng)地址規(guī)劃的步驟 （ 1）獲得所需的網(wǎng)絡(luò)號個數(shù) 從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的需求分析中，每個子網(wǎng)必須分配一個網(wǎng)絡(luò)號，而每個廣域網(wǎng)的連接也需要分配一個網(wǎng)絡(luò)號。 （ 2）地址塊的劃分 16塊較小地址塊的劃分情況如表 36所示，其中每一個地址塊所能分配的地址數(shù)為個。 2．總體設(shè)計(jì) （ 1）采用“總部 —分部 —零售店”的 3級地址結(jié) 構(gòu)。 圖 39 該公司的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖 3． 地址規(guī)劃 （ 1）公司總部的 LAN地址公司總部有 10個 LAN，D=0時表示公司的主干網(wǎng)，此時 S=1~10，H=1~254。 表 39 分部的地址信息 地區(qū) 1 LAN1 LAN2 LAN3 ~ ~10. 1. 10. ~10. 地區(qū) 2 LAN1 LAN2 LAN3 . ~ ~ ~ …… …… …… 地區(qū) 29 LAN1 LAN2 LAN3 ~ ~. ~ 地區(qū) 30 LAN1 LAN2 LAN3 ~ ~ ~ （ 4）銷售與配送部門到相應(yīng)零售店的連接地址 銷售與配送部門分別到相應(yīng)零售店的連接地址為+ +。 ? 分部的 LAN： 、 、 。 IPv6地址規(guī)劃 1． 什么是 IPv6地址 IPv6采用 128 位的地址長度，可以有 個地址幾乎可以不受限制地提供地址。 12821?12821?（ 2）壓縮零 某些地址類型中包含一系列的零。不能使用零壓縮來包括某個 16 位信息塊的一部分。但是從長遠(yuǎn)的利益和 IPv6的優(yōu)勢來看，以發(fā)展的眼光來看 IPv6是勢在必行的。 圖 41 分組轉(zhuǎn)發(fā)的過程 1. 路由選擇算法 （ 1）靜態(tài)路由選擇算法 （ 2）動態(tài)路由選擇算法 2． 路由選擇算法的目標(biāo) （ 1）最優(yōu)化 （ 2）簡潔性 （ 3）堅(jiān)固性 （ 4）快速收斂 （ 5）靈活性 路由選擇的參數(shù) （ 1）帶寬 帶寬即指一條鏈路的傳輸速率，一般表示為Mb/s。 （ 4）負(fù)載 負(fù)載指的是單位時間內(nèi)通過路由器或是線路的通信量。 路由表 路由表是隨著路由選擇算法的產(chǎn)生而產(chǎn)生的，路由器要傳輸 IP分組時，必須查詢路由表來決定分組發(fā)送的下一個地址。 ※ 重點(diǎn)提示： 路由表是當(dāng)路由器傳輸 IP分組時用于查詢路由以決定分組所要發(fā)送的下一個路由，它分為動態(tài)路由表和靜態(tài)路由表。圖中，核心路由器通過兩條專線 S1與 S2與兩臺匯聚路由器連接。 3．適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、通信量的變? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、通信量的變化時，算法能自動進(jìn)行更新，改變路由，以均衡各鏈路的負(fù)載。 2． 路由選擇協(xié)議 路由選擇協(xié)議是一種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，它通過提供一種共享路由選擇信息的機(jī)制，它允許路由器通過與其他路由器的來更新和維護(hù)自己的路由表，并確定最佳的路由選擇路徑。現(xiàn)在是 Inter網(wǎng)中最常用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。 2. 外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議在 自治系統(tǒng)的邊界是路由器其它路由器之間交換信息時被使用。 ※ 重點(diǎn)提示： Inter將路由選擇協(xié)議分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議與外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議兩類。 路由信息協(xié)議路由器只維護(hù)其到目的路由器的最佳路徑即具有最小跳數(shù)值的路徑 。 路由信息協(xié)議的工作主程主要分為路由表的建立和路由表信息的更新兩步。 （ 2）路由表的更新 設(shè)路由器 1與路由器 2是相鄰的兩個路由器，它們在同一個自治系統(tǒng)內(nèi)。 1989年，主要的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議：邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（ BGP）發(fā)布后，即越來越被廣泛的應(yīng)用，1995年發(fā)布了新版本 BGP4。前者是一種分布式、基于距離向量的路由選擇協(xié)議；后者是使用分布式鏈路狀態(tài)協(xié)議。 ? 方式二 系統(tǒng)啟動時，只提供一個空表，通過執(zhí)行顯式命令來填充這個路由表。 并且 ， 路由信息協(xié)議通過對從源地址到目的地址的最大跳數(shù)的限制來防止路由環(huán) ， 最大值為 15。 圖 43 自治系統(tǒng)、內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議與外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的關(guān)系 內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 1． 路由信息協(xié)議 RIP 當(dāng)路由器收到包含某表項(xiàng)的更新的路由更新信息時 ， 就更新其路由表：該路徑的跳數(shù)值加上 1， 發(fā)送者記為下一跳 。同時也提供了基于策略的算法，使網(wǎng)絡(luò)管理者對路由選擇有較多的控制權(quán)。 （ 5）中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng) 它為一個域內(nèi)兩個路由器之間傳送信息分組提供動態(tài)路由。 （ 2）路由選擇信息協(xié)議 它是一種分布式的、基于距離向量路由選擇協(xié)議。自治系統(tǒng)就是處于一個管理機(jī)構(gòu)控制之下的路由器和網(wǎng)絡(luò)群組。 圖 42 CIDR的路由匯聚圖 路由器 接口 路由器 接口 表 41 核心路由器的路由表 表 42 匯聚后的核心路由的路由表 路由選擇的評價 1．算法簡單、正確、最佳 路由算法盡量簡單以減少路由資源的耗費(fèi)和分組轉(zhuǎn)的時延；分組沿著路由表所指引的路徑能夠到達(dá)正確的目的地址；分組轉(zhuǎn)發(fā)的算法開銷盡可能的低，它應(yīng)在衡量各方面因素后，得到一個相對較為合適的傳輸路徑。路由表的項(xiàng)目由“網(wǎng)絡(luò)前綴”和“下一跳地址”兩項(xiàng)內(nèi)容組成，因此，選擇路由應(yīng)當(dāng)從匹配結(jié)果中選擇具有最長網(wǎng)絡(luò)前綴的路由。 2． 動態(tài)路由表 動態(tài)路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動調(diào)整的路由表 。誤碼率 =傳輸中的誤碼 /所傳輸?shù)目偞a數(shù) *100%，當(dāng)然誤碼率越小，說明其可靠性越高。 （ 3）時延 時延即為一個分組從其源主機(jī)到目的主機(jī)所要經(jīng)歷的時間。 2． 分組轉(zhuǎn)發(fā) 分組轉(zhuǎn)發(fā)即是指在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，路由器轉(zhuǎn)發(fā) IP分組的物理傳輸過程與數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制。 3． IPv6的優(yōu)勢 （ 1）豐富的地址資源 （ 2）移動 IP （ 3）服務(wù)質(zhì)量 （ 4）較高的安全性 4． IPv6的發(fā)展前景 現(xiàn)在并沒有找到從 IPv4到 IPv6的平穩(wěn)過渡策略。多播地址 FF02:0:0:0:0:0:0:2 可以壓縮為 FF02::2。 2． IPv6地址表示方法 （ 1） IPv6的 128 位地址用 16 位邊界劃分 ， 每個 16 位段轉(zhuǎn)換成 4 位十六進(jìn)制數(shù)字 ， 用冒號 “ ： ” 分隔 。其中 D=1~30 ? 分部到零售店的連接： ++， D=1~30， S=1~240。 表 310 銷售與配送部門到相應(yīng)零售店的連接地址 地區(qū) 零售店 分部到零售店連接地址 地區(qū) 1 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ 地區(qū) 2 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ …… …… …… 地區(qū) 29 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~. …… ~ ~. 地區(qū) 30 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~. （ 5）零售店地址 表 311 零售店地址信息 地區(qū) 零售店 零售店地址 地區(qū) 1 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ 地區(qū) 2 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ …… …… …… 地區(qū) 29 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ 地區(qū) 30 零售店 1 零售店 2 …… 零售店 239 零售店 240 ~ ~ …… ~ ~ （ 6）案例總結(jié) 該公司地址結(jié)構(gòu)規(guī)劃為： ? 總部的 LAN： ~。 表 37 公司總部的 LAN地址 LAN1 ~ LAN6 ~ LAN2 ~ LAN7 ~ LAN3 ~ LAN8 ~ LAN4 ~ LAN9 ~ LAN5 ~. LAN10 ~ （ 2）公司總部到銷售與配送部門的連接地址 表 38 總部與分部連接的地址信息 總部 — 地區(qū) 1 ~ ~ 總部 — 地區(qū) 2 ~ ~ …… …… 總部 — 地區(qū) 29 ~ ~ 總部 — 地區(qū) 30 ~ ~ （ 3）銷售與配送部門的 LAN地址 各個地區(qū)的銷售與配送部門的 D不同，其中三個LAN（兩個分別用于銷售管理和配送管理，還有一個連接公司總部及零售店）。 （ 3）采用定長子網(wǎng)掩碼 。 （ 2）總部的主干網(wǎng)上有 10個 LAN，總共有 120臺計(jì)算機(jī)及其聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，其在 30個城市和地區(qū)都有銷售與配送部門，每個部門通過 2條鏈路與總部的主干路由器連接。 （ 3）網(wǎng)絡(luò)地址整體規(guī)劃 ? 計(jì)算出整個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼 ? 為不同的物理段設(shè)置不同的子網(wǎng)號 子網(wǎng)地址 主機(jī)地址 子網(wǎng)地址 主機(jī)地址 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 表 34 主機(jī)的 IP地址 2．子網(wǎng)地址規(guī)劃的詳細(xì)方法 （ 1）計(jì)算子網(wǎng)號的長度 （ 2）確定子網(wǎng)的地址 子網(wǎng)號 主機(jī)地址 ~ ~ ~ …… . …… . ~ ~ 表 35 子網(wǎng)的主機(jī)地址 VLSM地址的規(guī)劃 1． VLSM的概念 VLSM（ Variable Length Sub Mask，可變長度子網(wǎng)掩碼），是在標(biāo)準(zhǔn)的掩碼上面再劃分的子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號碼，無類路由選擇網(wǎng)絡(luò)可以使用VLSM，而有類路由選擇網(wǎng)絡(luò)中不能使用 VLSM。 ? 主機(jī) C接受數(shù)據(jù)包并繼續(xù)通訊。 ? NAT路由器截獲 DNS的響應(yīng)，如果地址有重疊， 將翻譯返回的地址。 （ 3） TCP負(fù)載重分配 NAT路由器接受外部主機(jī)的請求并依據(jù) NAT表建立與內(nèi)部主機(jī)的連接，把內(nèi)部目的地址翻譯成內(nèi)部局部地址并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包到內(nèi)部主機(jī)，內(nèi)部主機(jī)接受包并作出響應(yīng)。這些專用的地址都是管理機(jī)構(gòu)預(yù)留的，它們不需要向 Inter管理機(jī)構(gòu)申請，但是在 Inter中并不唯一。 5． CIDR的優(yōu)點(diǎn) CIDR的優(yōu)點(diǎn)是解決了困擾傳統(tǒng) IP尋址方法的兩個問題。 3． CIDR的工作原理 CIDR地址包括標(biāo)準(zhǔn)的 32位 IP地址和用正斜線“ /”標(biāo)記的前綴。另一方面， C類網(wǎng)絡(luò)對大多數(shù)組織來說實(shí)在太小，這意味著大多數(shù)組織會請求 B類地址，但又沒有足夠的 B類地址可以滿足需求。 2． 子網(wǎng)的劃分 它將 IPv4地址分為三部分：網(wǎng)絡(luò)部分、子網(wǎng)部分和主機(jī)部分。 圖 32 劃分 IP地址技術(shù)的發(fā)展階段示意圖 劃分子網(wǎng)的三級地址結(jié)構(gòu) 地址有效利用率的問題 ： （ 1） A類地址的主機(jī)號長度為 24位，即可以分配給1600多萬個結(jié)點(diǎn)，這即是對一個大型的網(wǎng)絡(luò)來說，也不可能使用到這么多的結(jié)點(diǎn)，即使有這樣的大型網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的路由表也太大了。 CIDR有效地提供了一種更為靈活的在路由器中指定網(wǎng)絡(luò)地址的方法。 （ 2）第二階段 在 1991年起，在原來的標(biāo)準(zhǔn)分類的 IP地址上，加入了子網(wǎng)號的三級址結(jié)構(gòu)。 ? 回送地址 ，即主機(jī) IP堆棧內(nèi)部的IP地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信，無論什么程序使用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)議軟件立即返回之，從進(jìn)行任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。 ? 受限廣播地址 受限的廣播地址是 。剩下的 3個 8位位組表示主機(jī)地址。這些數(shù)之間用點(diǎn)（ .）隔開，格式為 。 為了方便，一般把 IP地址分為 4個 8位字段，或者稱作 8位字節(jié)。 ? B級：強(qiáng)制訪問控制 該等級的安全特點(diǎn)在于由系統(tǒng)強(qiáng)制對客體進(jìn)行安全保護(hù)。其采用的相關(guān)技術(shù)包括：對稱多處理技術(shù)、集群技術(shù)、分布內(nèi)存訪問技術(shù)、高性能存儲與智能 I/O技術(shù)、服務(wù)處理器與 Intel服務(wù)器控制技術(shù)、應(yīng)急管理端口技術(shù)與熱拔插技術(shù)。 （ 5） 按服務(wù)器的機(jī)箱結(jié)構(gòu)來劃分，可以把服務(wù)器劃分為“臺式服務(wù)器”、“機(jī)架式服務(wù)器”、“機(jī)柜式服務(wù)器”和“刀片式服務(wù)器”四類。 應(yīng)用服務(wù)器按照其所提供的功能分類，可分為： ① CAD服務(wù)器 ② VOD視頻點(diǎn)播服務(wù)器 ③ IP電話服務(wù)器 ④ 網(wǎng)絡(luò)電視會議服務(wù)器 ⑤ 音頻點(diǎn)播服務(wù)器 ⑥ 打印服務(wù)器