第七章TCP/IP协议7.1OSI参考模型与TCP/IP协议参考模型OSI参考模型共分为七层，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、表示层、会话层和应用层，它们之间相互关联又相互独立。TCP/IP协议参考模型共有四层：网络接口层、互联网层、传输层、应用层。7.2IP地址二、特殊的IP地址1、直接广播地址和有限广播地址2、多播地址3、网络地址4、回环地址5、本地链路地址6、公有地址和私有地址三、IP地址的规划为了便于网络的管理，提高网络安全性能，降低网络流量，我们可以把一个大网络分成更小的网络，称为子网。IP协议支持用户根据自己网络的实际需要，创建子网络。这样，不仅可以把位于不同物理位置的主机组合在一起，还可以分离关键设备或者优化数据传送。子网编址技术是将IP地址中主机地址部分进一步划分为“子网”部分和“主机”部分。这样，IP地址格式为：IP地址＝网络地址＋子网地址＋主机地址。子网编址技术中不可缺少的就是子网掩码（SubnetMask），子网掩码与IP地址一样，其长度也是32位（4个字节），可以用二进制形式，也可以使用十进制的形式。例如：255.255.252.0就是一个有效的十进制子网掩码，其对应的二进制形式的子网掩码为11111111.11111111.11111100.00000000。子网掩码中用1代表网络部分，0代表主机部分。通常A类地址的默认子网掩码为255.0.0.0，B类地址的默认子网掩码为255.255.0.0，C类地址的默认子网掩码为255.255.255.0。利用子网掩码可以确定IP地址的网络号和主机号，并可以判定网络中的主机是否属于同一子网。若将IP地址与子网掩码进行按位与，便可以得出网络号；若将IP地址与子网掩码的反码（即将子网掩码按位取反所得的二进制数）进行按位与，便可以得出主机号。四、可变长子网掩码（VLSM）子网掩码（SubnetMask）技术可以实现将一个大的网络划分成若于子网，且各子网大小相同，也就是各子网所能容纳的主机数相同。而VLSM（VariableLengthSubnetMask,可变长子网掩码）技术可以实现将一个大的网络分成多个不同大小的子网，也就是说各子网所能容纳的主机可以不同。VLSM技术对IP地址的高效分配及减少路由表大小都非常重要，但必须路由协议支持VLSM技术才能发挥作用。能够支持VLSM技术的路由协议主要有RIP2，OSPF，EIGRP和BGP。五、无类别域间路由（CLDR）IP地址的耗尽促成了CIDR（ClasslessInter-DomainRouting,无类别域间路由）技术的开发，该技术引入“网络前缀”的概念来代替网络“类”的概念。由于A类地址已经分配完毕，B类地址也趋于枯竭,只有剩下的C类地址可以被分配，然而C类地址的大量使用会造成路由表的爆炸性增长。CIDR技术可以把多个C类地址合并起来，作为B类地址进行分配，采用这种分配方案，可以将路由表中的多个路由表合并起来，以减少路由表的路由信息，也就是说CIDR技术可以实现路由聚合，这样便可以达到限制Internet主干路由器中必要路由信息的增长。但传统的路由协议都采用了“类”的，目前只有如RIPv2、OSPF、IS-IS、BGP这些较新的路由协议，采用无类路由技术，才能支持CIDR技术。六、网络地址翻译（NAT）CIDR技术的应用使现有的IP地址得到了更有效的使用，而NAT（NetworkAddressTranslation，网络地址翻译）技术可以将网络内部的私有地址翻译成Internet上使用的合法公有IP地址，这样便可以解决内部网络大量主机访问Internet的需求问题，可以有效地减少对公有IP地址的注册需求。NAT技术可以实现一个私有网络可以通过注册一个合法公有IP地址，通过这个公有IP连接到Internet上，位于内部网络和外部网络之间的NAT路由器在发送数据包之前，负责把内部私有IP地址翻译成外部合法IP地址。7.3IPv61、IPv6地址空间的分配2、IPv6地址语法IPv6的地址表示方法与IPv4不同，IPv4采用点号分十进制格式，而IPv6采用的是冒号分十六进制格式。IPv6地址表示方法中，将长度为128位二进制位地址分成每16位二进制位作为一组的形式，并将16位二进制位分组写成4位十六进制数，中间用冒号分隔，这就是我们所说的冒号分十六进制格式。3、IPv6地址的零压缩某些类型的地址中可能包含很长的零序列，为进一步简化表示法，IPv6还可以将冒号十六进制格式中相邻的连续零位进行零压缩，用双冒号“：：”表示。例如链路本地地址FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2可压缩成FE80::2AA:FF:FE9A:4CA2；多点传送地址FF02:0: