1、第 3 章 計算機網絡中的通信地址與路由練習第3章-計算機網絡中的通信地址與路由-練習第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習1 通信的目的是要傳遞信息，因此（通信地址）是非常重要的，如何表示它是網絡通信協議解決的重要問題。2 （物理地址）是標識網絡內計算機的（唯一）地址，計算機的這個地址在不同協議的網絡中有不同的表示方法。3 目前在計算機網絡中大多采用（局域網）接入方式。計算機接入局域網時需要使用一個（網絡接口卡），簡稱（網卡）。4 網卡生產廠商在網卡上集成了一個（48位二進制）編號（一般按字節使用十六進制數書寫，中間用“：”分隔，如00：5b:03:5e：3f:0b）,其中前24位是從電氣電

2、子工程師協會（IEEE）的注冊管理委員會申請（廠商注冊號）號，后24位是（網卡序號）的網卡序號，這就保證了每塊網卡的編號在全世界范圍內是唯一的。5 一塊網卡無論安裝在哪個計算機上，網卡編號不會變化，所以在計算機網絡中就使用網卡編號作為計算機的（物理地址）。6 局域網絡中的（網卡）完成計算機與網絡通信線路的連接和通信線路的連接控制以及數據的發送、接收等功能，相當于OSI參考模型中的（物理層和數據鏈路層）功能。一般把這些功能稱為（介質訪問控制/MAC）。7 計算機的物理地址也稱作（介質訪問控制地址/MAC地址）。8 在計算機網絡中，需要使用地址標識的除了計算機之外，第3章計算機網絡中的通信地址與路

3、由練習還有中間連接轉發節點，一般為（路由器）。9 路由器上的（局域網端口）是用來連接局域網的，每個局域網端口相當于一塊（網卡）。對于路由器的每個局域網端口，和網卡一樣，也是集成了一個（48位物理地址）編號，這個編號在全世界范圍內是唯一的。10 使用網卡表示的（物理地址）可以在全世界范圍內唯一地標識一臺計算機，使用網卡表示的物理地址雖然是唯一的，但不具備（層次結構），而且在全世界范圍內的分布是隨機的，因為網卡的銷售與地區無關。如果在覆蓋全世界范圍的Internet中使用物理地址通信,根本就不可能知道目的主機在網絡中的（具體位置）。11 在TCP/IP網絡中使用（網際網協議）地址表示通信地址，通常

4、稱為（IP地址）。這種地址是一種層次結構地址編號，它包括（網絡）編號和（主機）編號兩個部分。12 IP地址由InterNIC（Internet網絡信息中心）統一管理，每個國家的網絡信息中心統一向InterNIC申請IP地址，并負責國內IP地址的管理與分配。網絡信息中心一般只分配網絡號，（網內編號）由取得該網絡編號使用權的網絡管理人員管理和分配。這樣，在計算機被分配了一個IP地址后，該計算機肯定是該（網絡號內）的成員，在Internet上當其他計算機與該計算機通信時，首先根據該計算機IP地址的網絡號找到網絡，再從網絡中尋找該計算機。13 在TCP/IP網絡中目前主要使用的是（第4版）IP協議（I

5、Pv4）。IPv4中采用32位二進制數編碼IP地址。為了書第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習寫方便，IP地址采用（點分十進制）表示，即把IP地址的的每個字節（8位二進制數）用十進制數表示，每個字節之間用小數點分隔。14 在IP地址中，為了照顧不同網絡內有不同的主機數目以及其他目的，IP地址被劃分成（A、B、C、D）五類。15 在Internet中一般使用A、B、C類IP地址，（D）地址用于多播。多播（組播）主要用于網絡會議、網絡游戲、網絡教學等領域，本書不討論多播技術。16 在A、B、C類IP地址中，A類網絡有（127）個網絡號，一個A類網絡中可以有（2人24=16乂）個主機編號；B類網絡

6、有（2A14=16K）個網絡號，一個B類網絡中可以有（2人16=65536）個主機編號；C類網絡有（2A21=2M）個網絡號，一個C類網絡中可以有（2A8=256）個主機編號。17 （域名地址）就是使用助記符表示的IP地址，記憶這個地址比記憶IP地址就容易多了。18 域名地址雖然容易記憶，但在IP報文中使用的是用（數字）表示的IP地址。在瀏覽器中輸入一個域名地址之后，必須將其轉換成IP地址才能進行網絡通信，完成這個轉換功能的設備稱作（域名系統/DNS）。這個服務器也是安裝在一臺計算機上的服務程序，采用查表的方法完成域名地址和IP地址的轉換。19 如果一臺計算機想要別人使用域名地址來訪問，首先要

7、在DNS服務器中注冊，一般是在上一級域名服務器中注第 3 章 計算機網絡中的通信地址與路由練習冊。域名是（分級分層）設置的，各級域名間使用“.”分隔。20 除了主機域名外，每級域名下都會設置一個域名服務器和備用域名服務器供下級進行域名注冊。為了能夠在網絡中使用域名地址，在計算機網絡連接的TCP/IP屬性設置中，必須設置（DNS服務器）地址。21 DNS服務器一般可以設置兩個，但必須填寫服務器的IP地址。DNS一般需要設置本地域名服務器地址，即計算機所在域的DNS服務器IP地址。在設置完成DNS服務器地址之后，當一個計算機使用域名地址通信時，系統首先根據域名服務器IP地址將域名地址信息發送給域名

8、服務器，域名服務器根據域名地址查找（IP地址），然后將（I地址）返回給該計算機，計算機再使用IP地址和需要通信的計算機進行通信。22 根據域名查找IP地址的過程稱作（域名解析）。實際上，域名解析的過程是比較復雜的。一般域名在本地域名服務器中很難找到，但本地域名服務器會自動到它的上級域名服務器去查找，依次遞歸，最終查到該域名地址聽對應的IP地址。當然，如果每次都這樣去查找會影響工作效率，DNS采取了一些辦法，例如在計算機和各級域名服務器上會暫存查找過的域名，需要時，計算機會首先在本機的高速緩存中進行域名解析，不成功時才去上級域名服務器解析。各級域名服務器也采取類似的處理方法，用于提高DNS的上作

9、效率。23 總之，（域名地址）是IP地址的助記符形式，使用域名地址需要DNS的幫助。域名地址一般用于Internet。在Internet中，如果在網絡連接的TCP/IP屬性設置中沒有正確設置（DNS服務器），該計算機就不能使用域名地址和其他計算機通信。24 MAC地址表示一臺計算機或網絡中間節點的物理地址，是在數據鏈路層傳輸中使用的地址。IP地址使用層次結構地址表示網絡中的計算機或轉發節點，是在網絡尋址中使用的地址。MAC地址和IP地址只能表示到計算機，但在一臺計算機上可以同時打開多個網站，也可以同時多次打開同一個網站。這就說明網絡通信的最終對象不是計算機，而是（應用程序），嚴格地說是（應用程

10、序進程）。25 網絡通信的最終對象是應用程序進程，那么進程如何標識呢?在一臺計算機中，不同的進程是用不同的進程編號標識的，這個進程編號在網絡通信中稱作（端口號）或（端口地址）。26 在一個進程被建立時，為了標識該進程，系統需要為它分配一個端口號，這個端口號對于一般進程是不固定的。在網絡通信中，為了和對方進程通信，必須知道對方進程的（端口號）。27 怎樣獲取對方進程的端口號呢?為了解決這個問題，在網絡通信中采用了（客戶/服務器/C/S）模式。客戶和服務器分別表示相互通信的兩個應用程序進程，客戶向服務第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習器發出服務請求，服務器響應客戶的請求，為客戶提供所需的服務。

11、28 在TCP/IP協議網絡中，服務器進程使用固定的，所謂“眾所周知”的知名端口。知名端口號在（1255）范圍內，由Internet編號分配機構來管理；（2561023）為注冊端口號，由一些系統軟件使用，102465535為動態端口號，供用戶隨機使用。29 .TCP協議中，文件傳輸協議FTP,使用（21）為控制端口號，使用（20）為數據端口號。30 TCP協議中，遠程登錄協議TELNET使用（23）作為端口號。31 服務器進程又稱作守候進程。服務器進程使用知名端口號等待為客戶提供服務。客戶程序需要某種服務時，通過服務器的（IP地址）和（服務器端口號）得到服務。32 一個TCP/IP協議信息報文

12、從應用程序進程到交給數據鏈路層通過物理網絡傳輸，報文中包含的地址信息有以下三個：（1）（MAC地址）（2）（IIP地址）（3）（端口號）33 一臺計算機如果要連接到TCP/IP協議網絡中，必須為該計算機分配一個IP地址。為了保證TCP/IP協議網絡內的計算機正常工作，必須保證IP地址分配（正確）。34 TCP/IP網絡中可以互連很多邏輯網絡，整個物理網絡就像一個國家，每個邏輯網絡就像國家中的一個地區一樣。在TCP/IP網絡中，各個邏輯網絡是用不同的網絡號區分的。在一個邏輯網絡中可以連接若干臺計算機。在TCP/IP第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習網絡中，不同邏輯網絡是通過（網絡連接設備/路

13、由器）來分隔的。路由器上的每個廣域網接口或局域網接口可以分別連接到不同的邏輯網絡。35 在IP地址中，主機編號部分全“（0）”的地址表示網絡地址，網絡地址不能分配給主機使用。全“（0）”是指表示主機地址的二進制數據位全部是“（0）”。在C類IP地址中，前3個字節是網絡號，第4個字節是主機編號，第4個字節數值等于0時，表示這是一個網絡地址。36 網絡內的主機編號不能采用（0）號。37 在IP地址中，主機編號部分全“（1）”的地址表示廣播地址，廣播地址當然不能分配給主機使用。在C類IP地址中，第4個字節是主機編號，主機編號的8個二進制位全“1”時，對應的十進制數是255，例如

14、55就是一個（廣播地址）。38 在廣播地址中，網絡編號部分表示對哪個網絡內的主機廣播，一般稱作（直接廣播）。如果網絡編號部分也是全“1”，并不表示向網絡內的所有主機廣播，而是限制在對自己所在網絡內的主機廣播，一般稱作（受限廣播）。例如，55就是一個受限廣播地址。39在IP地址中0號網絡不能使用。一個IP地址的網絡編號部分全“0”,時，網絡地址表示（本網絡）。例如，8表示本網絡內的38號主機。40 A類地址中的（）網絡用于網絡軟件測試和本地進程間通信，該網絡內的所有地址不能分配給主機使用。第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習目的地址網絡

15、號包含127的報文不會發送到網絡上。一般情況下，測試TCP/IP協議軟件是否正常時，可以在命令提示符，窗口使用“（命令提示符）”命令。41 在IP地址中，A、B、C類地址中都保留了一塊空間作為私有（專用）IP地址使用，它們是：1 55；55；542 所謂私有IP地址，就是不能在（Internet）上使用IP地址，因為在Internet上的信息服務商都會設置對私有IP地址的報文過濾，所以在Internet上不會傳送目的IP地址是私有IP地址的報文。但私有IP地址可以在

16、自己的內部網絡上任意使用，而且不用考慮和其他地方有IP地址沖突的問題。43 用戶在自己的內部網絡中可以任意使用私有IP地址，但如果想把內部網絡連接到Internet必須借助（網絡地址轉換/NAT）服務，將私有IP地址轉換成合法的公網IP地址后才能進入Internet。市場上出售的小路由器一般都有NAT功能，借助這種小路由器可以實現家庭網絡通過一個公網IP地址上網。44 TCP/IP網絡內的主機沒有合法的IP地址就不能聯網工作。網絡管理員在分配IP地址時需要遵守以下規則。（1）（每個網絡接口/連接應該分配一個IP地址）（2）（使用合法的IP地址）（3）（同一網絡內的IP地址網絡號必須相同，一個網

17、絡的IP地址網絡號必須唯一）第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習45 在每個網絡內，各個網絡接口的IP地址是唯一的，但每個網絡內所有IP地址的網絡號是（相同的），不同網絡內的網絡號都是不同的。46 一個網絡內的IP地址如果使用了其他網絡的網絡號，不僅會造成IP地址沖突，而且會造成（網絡地址）。47 為了解決網絡地址不足的問題，可以在一個網絡地址內再劃分出若干網絡。在一個網絡地址內劃分出的網絡稱作（子網）。劃分子網時需要占用原來的（主機編號）字段。當然，一個網絡劃分為若干網絡后，每個網絡內能夠容納的主機編碼個數必然（減少）。48 在劃分了子網之后，子網號也是網絡號，子網內的主機編號部分全“0”

18、時表示（網絡地址）地址，全“1”時表示對該子網的（廣播）地址，這兩個IP地址也是不能分配給主機使用的。但子網編碼部分全“0”（0號子網）和全“1”的子網編號是（允許）使用的（有些教科書上不允許使用）。較早版本的路由器上，需尊添加一條配置命令“（ipsubnet-zero）”后，才允許使用0號子網。49 在A、B、C類IP地址中，可以根據（IP地址）的類別確定網絡號和主機號。在劃分子網之后，（網絡編號）部分不再是固定的，這時要判斷網絡地址的方法是使用（子網掩碼/Mask）。50 Mask就是在使用子網之后用來計算網絡地址的工具。在Mask中，二進制位為“（1）”的表示（網絡編號）部分，二進制位為

19、“（0）”的表示（主機號）部分。第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習51 在分配IP地址時，后面需要子網掩碼，用于說明該IP地址的網絡地址。子網掩碼也可以使用“（IP地址/網絡地址長度）”表示。52 在網絡管理工作中，根據網絡的分布與連接情況以及申請得到的IP網絡地址，合理地規劃子網，正確地分配IP地址和子網掩碼，就是進行（網絡地址規劃）。53 在一個不和Internet連接的內部網絡中，雖然可以任意使用IP地址，可以使用私有IP地址，但IP地址的（分配規則）是不能改變的。分配IP地址時也需要指定子網掩碼，也要進行網絡地址規劃。要對每一個網絡指定唯一的（網絡號），網絡內部主機號也要進行科學的

20、分配。只有做好網絡地址規劃，搭建的網絡才能通暢地工作。54 計算機網絡中的一個主機將數據報文通過網絡發送給某個主機，對于計算機來說，在發送報文之前，首先要查找自己的（路由表）中有沒有存儲到達目的主機的路由。如果有，則根據（路由表）指示將報文發送給路由上的下一個主機（下一跳）；如果沒有到達目的主機的路由,則丟棄該報文。55 網絡連接設備路由器中也存儲著路由表，路由器收到一個報文后，根據報文中的（目的IP地址）到路由表中查找到達目的地址的路由，如果查到了路由，將報文轉發給路由上的（下一跳）；否則，丟棄該報文。56 主機中的路由表和路由器中的路由表的內容有所不同，但一般都包含以信息。（1）（目的地址

21、、子網掩碼）（2）第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習（下一跳地址、輸出端口）。57 在路由器中，路由表的目的地址都是網絡地址，只確定到達該網絡的路由，這樣可以減少路由器中的（路由表項）。58 在（主機）中，路由表的目的地址有網絡地址、主機地址和廣播地址，用于指示到達特定網絡的路由、到達特定主機的路由和廣播報文的路由。59 （下一跳）地址是路由上下一個接收該報文的主機或路由器的IP地址。路由表中并不指示一條通往目的網絡的（完整）路線，只是告訴通往目的網絡下一步應該怎樣走。路由表的路由描述方式是局部的，但對網絡路由的把握是全局的。在主機路由表中，下一跳稱作（網關）。60 輸出端口是本路由器在該

22、路由上的（連接）端口，如Ethernet0、Serial0等。在主機路由表中，輸出端口用（IP地址）表示。61 在CiSCO路由器的路由表中，每條路由前面有一個字符說明路由的種類。下面介紹幾種常見的路由種類。（1）C：（直連網路，和路由器直接向連接的網路）。（2）S：（靜態路由，由人工通過配置命令生成的路由）。（3）R：（由路由選擇協議RIP生成的動態路由）。（4）B：（由邊界網關協議BGP生成的動態路由）。（5）O：（由路由選擇協議OSPF生成的動態路由）。（6）*：（默認路由，當路由表內查找不到目標網絡時使用的路由）。62 在一個路由表內，到達同一個目的地址可能存在多條路內。在查找路由時應

23、該使用最短的路由。（開銷）就是為了第 3 章 計算機網絡中的通信地址與路由練習選擇最短路由而設計的。在路由表內有多種路由存在時，管理距離將被使用，系統會選擇（管理距離）的路由，但是管理距離是人為規定的。63 Cisco路由器中規定的管理距離情況如下：直連網絡的管理距離為（0）；靜態路由的管理距離為（1）；路由選擇協議RIP生成的動態路由的管理距離為（120）。64 當路由的管理距離相同時，要比較路由的開銷值。在RIP路由中，開銷用（跳數/Hop）表示，跳數表示到達目的網絡需要經過的路由器個數；在OSPF路由中,開銷用（費用/Cost）表示，該參數與網絡中鏈路的帶寬等因素相關，Cost越（小）的

24、路由越好。65 在Windows系統中，在“命令提示符”窗口中使用命令：“（Routeprint）”顯示主機中的路由表。66 所謂（默認網關），就是與其他網絡內的主機通信時的必經之路。67 在網絡連接的TCP/IP屬性設置中，選擇“自動獲得IP地址”和“自動獲得DNS服務器地址”單選按鈕，可以由系統（自動獲得）TCP/IP屬性參數。這種設置用干網絡內啟用了（動態主機配置協議/DHCP）。68 動態主機配置協議（DHCP）用于大型網絡中自動為網絡內主機分配網絡連接的TCP/IP屬性參數，還可以將有限的IP地址動態地分配給網絡內主機使用。在啟用了（DHCP）的系統中，只有主機聯網工作時才臨時獲得I

25、P地址，以節省IP地址。第3章計算機網絡中的通信地址與路由練習69 在網絡內啟用了DHCP后，只要打開網絡連接，DHCP系統就會給該主機分配（IP地址、子網掩碼）和（DNS）。70 “自動獲得”方式在有些情況下是（不能）使用的。例如，網絡中的服務器IP地址必須是相對固定的，必須采用靜態設置。在小型網絡中，一般也采用靜態設置方式。71 路由器主要功能有兩項：為到達的數據報文選擇到達目的地址的（最佳路徑）；將數據報文轉發到正確的（輸出端口）。路由器內部從功能上劃分為兩個機構：（路由選擇機構和報文轉發機構）。72 Console線是一條8芯扁平電纜，一端使用RJ-45接口連接路由器的Console口，另一端使用9針的RS-232接口連接到計算機終端的（RS-232異步串行口）。73 CiSCO路由器有多種命令行界面，在不同的命令行界面下允許進行的操作不同。在CiSCO路由器中，命令行界面又稱作（模式）。CISCO路由器的模式和模式之間的轉換，需要相應的命令進行，開機進入了（用戶）模式，用戶模式轉換為特權模式使用“（enable）”命令，在特權模式下轉入全局配置模式使用“（configureterminal）”命令。74 在輸人一個命令后，如果存在語法錯誤，系統會在發生錯誤的部分下面顯示一個“（人）”，指示該部分