¿Por qué dos hosts necesitan tres direcciones únicas cuando se comunican: mac, IP, puerto? Explique por qué y describa la función de cada dirección.

TCP/IP (Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet) se ha convertido en un conjunto de protocolos estándar de la industria para redes informáticas. La razón por la que Internet puede interconectar computadoras de varios sistemas de red en una amplia gama se debe principalmente a la aplicación del protocolo TCP/IP que "unifica el mundo". En un entorno de red donde se utiliza el protocolo TCP/IP, para determinar de forma única la ubicación de un host, se deben especificar tres parámetros para el protocolo TCP/IP, a saber, dirección IP, máscara de subred y dirección de puerta de enlace.

Las direcciones IP son en realidad un método para "unificar" direcciones físicas de red utilizando la capa de red IP a través de software de capa superior. Este método utiliza un formato de dirección unificado y se asigna a hosts bajo administración unificada. Diferentes hosts en Internet tienen diferentes direcciones IP. La dirección IP de cada host se compone de 32 bits, es decir, 4 bytes. Para que sea más fácil de leer y comprender para los usuarios, generalmente se expresa en "notación decimal con puntos", con cada byte como una parte y separado por puntos. Por ejemplo, 10.67.53.5 es la dirección IP del servidor WEB de Shengli Oilfield Computing Center. Cada dirección IP se puede dividir en dos partes. El número de red indica el tamaño de la red y el número de host indica el número de dirección del host en la red. Según el tamaño de la red, las direcciones IP se pueden dividir en cinco categorías: A, B, C, D y E. Entre ellas, las categorías A, B y C son los tres tipos principales de direcciones, y la categoría D es una dirección multipropósito utilizada especialmente para transmisión de multidifusión, la Clase E se usa para extender la dirección alternativa. Los rangos válidos de direcciones IP de las categorías A, B y C son los siguientes:

Categoría Número de red Número de host A 1～126 0～255 0～255 1～254 B 128～191 0～255 0~255 1 ~254 C 192~223 0~255 0~255 1~254

En las direcciones IP, hay varias direcciones con significados especiales:

Dirección de transmisión TCP/IP El protocolo estipula que las direcciones IP con todos 1 en la parte del número de host se utilizan para la transmisión. La llamada dirección de transmisión se refiere al envío de mensajes a todos los hosts de Internet al mismo tiempo. En otras palabras, Internet admite la transmisión de transmisión independientemente de las características físicas de la red. Por ejemplo, 136.78.255.255 es una dirección de transmisión en la dirección de Clase B. Si envía información a esta dirección, enviará la información a todos los hosts con el número de red 136.78.

La dirección de transmisión limitada a veces necesita transmitirse dentro de la red local, pero se desconoce el número de red de la red local. El protocolo TCP/IP estipula que se utiliza una dirección IP de 32 bits todos 1. para transmisión local, es decir, 255.255 .255.255.

Dirección "0" El protocolo TCP/IP estipula que los números de red con todos ceros se interpretan como "esta red". Si el host intenta comunicarse dentro de esta red pero no conoce el número de red de esta red, entonces se puede utilizar la dirección "0".

Dirección de bucle invertido El primer valor decimal de la dirección de red Clase A es 127, que es una dirección reservada, como 127.1.11.13 para pruebas de software de red y comunicación entre procesos de máquinas locales.

Para determinar rápidamente qué parte de la dirección IP representa el número de red y qué parte representa el número de host, y para determinar si las dos direcciones IP pertenecen a la misma red, se desarrolló el concepto de máscara de subred. nacido. La máscara de subred proporciona el patrón de bits de toda la dirección IP, donde 1 representa la parte de la red y 0 representa la parte del número de host IP. La notación decimal con puntos también se utiliza en las aplicaciones. Utilice esto para ayudar a determinar dónde termina el número de red de una dirección IP y comienza el número de host. Las máscaras predeterminadas estándar para redes Clase A, B y C son las siguientes:

Categoría Máscara de subred Patrón de bits Máscara de subred A 11111111.00000000.00000000.00000000 255.0.0.0 B 11111111.11111111.00000000.00000000 255. 255.0.0 C 11111111.11111111. 11111111.00000000 255.255.255.0

Si las direcciones IP de dos hosts que se comunican en Internet son 192.83.192.10 y 192.83.192.32, entonces la máscara de subred 255.255.255.0 se aplica a las dos direcciones IP respectivamente después de la operación AND. , Se obtienen el número de red y el número de host y los resultados son consistentes. Se puede juzgar que las dos direcciones IP pertenecen a la misma red.

Para utilizar eficazmente las direcciones IP en situaciones de segmentación de red, puede tomar la parte de orden superior del número de host como número de subred y extender la máscara de subred desde el límite habitual de ocho bits para crear una cierto tipo de dirección IP. Más subredes para la dirección. Pero a medida que se crean más subredes, la cantidad de direcciones de host disponibles en cada subred disminuye.

Para determinar máscaras de subred para más subredes, primero determine la cantidad de segmentos de red que transmiten tráfico IP y luego determine la cantidad más baja de máscaras de subred que pueden acomodar la cantidad de segmentos de red. Recuerde no usar todas las direcciones de red con ceros o unos. .

Para conectar dos redes completamente diferentes (redes heterogéneas) entre sí generalmente se utiliza una puerta de enlace. En Internet, las dos redes también se interconectan a través de un ordenador llamado puerta de enlace. Esta computadora puede decidir si envía la información enviada por el usuario fuera de la red local en función de la dirección IP de la computadora con la que se comunica el usuario. Al mismo tiempo, también puede recibir la información enviada desde el exterior a la computadora. Perteneciente a la red local. Es la relación entre una red y otro canal conectado. Para que el protocolo TCP/IP sea direccionable, al canal se le asigna una dirección IP, que se denomina dirección de puerta de enlace.

La puerta de enlace también se denomina conector de Internet y conversor de protocolos. La puerta de enlace implementa la interconexión de red en la capa de transporte y es el dispositivo de interconexión de red más complejo. Solo se utiliza para la interconexión de red entre dos protocolos de alto nivel con protocolos diferentes. La estructura de una puerta de enlace es similar a la de un enrutador, excepto por la capa de interconexión. Las puertas de enlace se pueden utilizar tanto para la interconexión WAN como para la interconexión LAN.

Resolviendo la tecnología de puertas de enlace cruzadas

La dirección IP IPv4 actual es de 32 bits y se divide en tres tipos de direcciones: A, B y C según los primeros dígitos; sin embargo, debido al rápido desarrollo de INTERNET Con el desarrollo de IPv6, los recursos de IP se agotan gradualmente y hay cada vez menos áreas de IP disponibles para su asignación. Esto entra en serio conflicto con el rápido desarrollo de INTERNET cuando IPV6 está lejos de estar completamente desarrollado. actualizado, la única forma de implementar el seguimiento de direcciones de intranet es a través de un servidor proxy. La dirección de la red pública se convierte para lograr el acceso a INTERNET.

El servidor proxy que actúa como intermediario es una puerta de enlace, y es esta puerta de enlace la que trae un sinfín de problemas al sistema de comunicación multimedia actual. En el caso de recursos IP deficientes, la única forma de acceder a la red de banda ancha es a través de una puerta de enlace o incluso una puerta de enlace multicapa, porque los protocolos de los sistemas de comunicación multimedia como H.323 y otros dos que quieran realizar negocios deben tener una dirección IP de red pública pero ahora ¿cuántos usuarios de banda ancha pueden cumplir este requisito? Los sistemas de comunicación multimedia como NETMEETING de MICOSOFT se encuentran en esta posición incómoda; cruzar puertas de enlace se ha convertido en un dolor de cabeza.

Cross-gateway: los datos de la red pasan a través de capas de gateways. Debido a la velocidad de los nodos de gateway, la velocidad de la red se reduce considerablemente. La tecnología de puerta de enlace cruzada se basa en protocolos de red subyacentes, lo que elimina los cuellos de botella de la puerta de enlace y permite la comunicación punto a punto con los clientes.

——》1. El concepto de máscara de subred

Una máscara de subred es una dirección de 32 bits que se utiliza para proteger una parte de la dirección IP para distinguir el identificador de red y el identificador de host. E indique si la dirección IP está en la red de área local o en la red remota.

——》2. Determinar el número de máscaras de subred

El número de bits utilizados para la máscara de subred depende del número de subredes posibles y del número de hosts en cada subred. Antes de definir la máscara de subred, debe conocer la cantidad de subredes y hosts utilizados originalmente.

——》Los pasos para definir la máscara de subred son:

——》Determinar qué direcciones de grupo son para nuestro uso. Por ejemplo, el número de red que solicitamos es "210.73.a.b", la dirección de red es una dirección IP de clase c, el ID de red es "210.73" y el ID de host es "a.b".

——》B. Según la cantidad de subredes que necesitamos ahora y la cantidad de subredes que se pueden expandir en el futuro, use algunos bits del host para definir la máscara de subred. Por ejemplo, necesitamos 12 subredes ahora y es posible que necesitemos 16 en el futuro. Utilice los primeros cuatro bits del tercer byte para determinar la máscara de subred. Los primeros cuatro bits están todos configurados en "1", es decir, el tercer byte es "11110000". Temporalmente llamamos a este número la nueva máscara de subred binaria.

——》C. Establezca cada bit correspondiente a la red inicial en "1", es decir, los dos primeros bytes se establecen en "1" y el cuarto byte se establece en "0". entonces la forma binaria discontinua de la máscara de subred es: "11111111.11111111.11110000.00000000"

——"D. Convierta este número a la forma decimal discontinua: "255.255.240.0"

Esto El número es la máscara de subred de la red.

——》3. Etiquetado de máscara IP

——》A. Método de etiquetado sin subred

Para direcciones IP sin subred, se puede escribir como. una máscara con el número de host 0. Por ejemplo, la dirección IP es 210.73.140.5 y la máscara es 255.255.255.0. También puede establecer la máscara de forma predeterminada y escribir solo la dirección IP.

——》B. Método de anotación para subredes

Cuando hay subredes, las dos deben coincidir. Tomemos como ejemplo las direcciones de Clase C.

——》1. Los primeros 3 bytes de la dirección IP indican el número de red. El último byte indica tanto el número de subred como el número de host. También indica si las dos direcciones IP pertenecen a la misma. parte de la red. Si pertenecen al mismo intervalo de red, el intercambio de información entre estas dos direcciones no pasa por el enrutador. Si no pertenecen al mismo intervalo de red, es decir, los números de subred son diferentes, el intercambio de información entre ambas direcciones debe realizarse a través del router.

Por ejemplo: para un host con una dirección IP de 210.73.140.5, su ID de host es 00000101. Para un host con una dirección IP de 210.73.140.16, su ID de host es 00010000. Los primeros tres dígitos de los dos ID de host anteriores son todos 000., lo que indica que estas dos direcciones IP están en la misma área de red y que los dos hosts no necesitan pasar por el enrutador cuando intercambian información. El ID de host de 10.73.60.1 es 00000001 y el ID de host de 210.73. 60.252 es 11111100. Estos dos ID de host Los primeros tres dígitos 000 y 011 son diferentes, lo que indica que están en diferentes áreas de red y que la información debe intercambiarse a través de un enrutador. Los números de host en sus subredes son 1 y 252 respectivamente.

——》2. La función de la máscara es indicar que hay subredes y cuántas subredes hay, pero el número de subredes solo se puede expresar como un rango y las subredes específicas no se pueden expresar. especificado La máscara no explica. El número de subred específico tiene el formato de máscara de subred (para direcciones de Clase C).

——》El propósito de la máscara de subred 1

Es conveniente que el equipo de red distinga la dirección de este segmento de red de la dirección del segmento de red no local lo antes posible. .

El Host A y el Host B intercambian información.

Host A: Dirección IP: 202.183.58.11

Máscara de subred: 255.255.255.0

Dirección de enrutamiento: 202.183.58.1

Host B: Dirección IP: 202.183.56.5

Máscara de subred: 255.255.255.0

Dirección de enrutamiento: 202.183.56.1

Puerto esclavo del enrutador 202.183. Mensaje de datos IP enviado desde el host A al host B.

(1) Primero use la dirección de puerto 202.183.58.1 y la dirección de máscara de subred 255.255.255.0 para realizar un "Y lógico" para obtener el segmento de red del puerto. dirección: 202.183.58.0,

(2) Luego realice un "Y lógico" entre la dirección de destino 202.183.56.5 y la dirección de máscara de subred 255.255.255.0, y obtenga 202.183.56.0,

(3) Compare el resultado 202.183.56.0 con la dirección del segmento de red del puerto 202.183.58.0. Si son iguales, se considera que proviene de este segmento de red y no se reenviará. Si no son iguales, el paquete IP se reenvía al segmento de red correspondiente al puerto 202.183.56.1.

——》El segundo uso de la máscara de subred

Divida aún más la subred y reduzca el espacio de direcciones de la subred. Divida un segmento de red en múltiples segmentos de subred para facilitar la administración de la red.

El centro de información de la red del campus de la escuela puede asignar 202.183.56.0 (dirección de clase C) a dos departamentos. Cada departamento tiene aproximadamente 120 computadoras. Entonces la dirección de máscara de subred se puede definir como: 255.255. >

Esto divide el segmento de red original en dos segmentos de subred independientes para facilitar la administración de la red.

El rango de direcciones del departamento 1: 202.183.56.1—202.183.56.126

Dirección de subred: 11001010 10110111 00111000 0xxxxxxx

El rango de direcciones del departamento 2: 202.183 56.129—202.183.56.254

Dirección de subred: 11001010 10110111 00111000 1xxxxxxx

La relación entre la dirección IP, la máscara de subred y la puerta de enlace

Fuente: Grande, Mediana, Lanzamiento pequeño el: 2008-3-31 16:49:01 | Categoría: Mi registro

La máscara de subred es el conocimiento básico que todo administrador de red debe dominar. Sólo dominándola podemos entender verdaderamente TCP/IP. configuración del protocolo. A continuación explicaremos en términos sencillos qué es una máscara de subred sin entender la composición de una dirección IP. Internet se compone de muchas redes pequeñas, cada una con muchos hosts, formando una estructura jerárquica. Al diseñar direcciones IP, se tienen en cuenta las características jerárquicas de la asignación de direcciones y cada dirección IP se divide en dos partes, el número de red y el número de host, para facilitar la operación de direccionamiento de la dirección IP.

¿Cuántos dígitos tiene el número de red y el número de host de la dirección IP? Si no lo especifica, no sabrá qué bits son el número de red y qué bits son el número de host. Esto requiere una máscara de subred. La configuración de la máscara de subred debe seguir ciertas reglas. Al igual que la dirección IP, la máscara de subred es una comparación binaria de "255.255.255.0". Entre ellos, hay 24 "1", lo que significa que los 24 dígitos en el lado izquierdo de la dirección IP correspondiente son el número de red; hay 8 "0", lo que significa que los 8 dígitos en el lado derecho de; la dirección IP correspondiente es el número de host. De esta forma, la máscara de subred puede indicar la relación entre la subred donde se encuentra un host y otras subredes, para que la red pueda funcionar normalmente.

Hay cientos de máscaras de subred utilizadas comúnmente. Aquí solo presentamos las dos máscaras de subred más utilizadas: Redes "255.255.255.0": el último número puede estar entre 0 y 255. Cambia para que sea 256. Se pueden proporcionar direcciones IP.

Pero el número real de direcciones IP disponibles es 256-2, es decir, 254, porque el número de host no puede ser todo "0" ni todo "1". 2. La configuración de la máscara de subred no es arbitraria. Si la máscara de subred se configura demasiado pequeña [F1], entonces la comunicación entre máquinas que originalmente pertenecen a la misma subred se considerará como transmisión entre subredes y los paquetes de datos se entregarán a la puerta de enlace predeterminada para su procesamiento, lo que inevitablemente aumenta el número de La carga sobre la puerta de enlace predeterminada reduce la eficiencia de la red. Por lo tanto, la máscara de subred servirá. Ahora la mayoría de las LAN no excederán este número, por lo que "255.255.255.0" es la máscara de subred de dirección IP más utilizada en Windows 2000 Server, si asigna una dirección IP a una tarjeta de red. El sistema completará automáticamente una máscara de subred predeterminada. Por ejemplo, la máscara de subred predeterminada de la dirección IP más utilizada "192.168.x.x" en la LAN es suficiente. Capítulo de Network Management Gateway Todo el mundo sabe que al caminar de una habitación a otra, debe pasar por una puerta. De igual forma, el envío de información de una red a otra debe pasar por un “gateway”, que es la puerta de enlace. ¿Qué es una puerta de enlace? Como sugiere el nombre, una puerta de enlace es una "puerta de enlace" que conecta una red con otra. Existen muchos tipos de puertas de enlace según diferentes estándares de clasificación. La puerta de enlace del protocolo TCP/IP es la más utilizada. La "puerta de enlace" de la que hablamos aquí se refiere a la puerta de enlace del protocolo TCP/IP.

Entonces, ¿qué es exactamente una puerta de enlace? Una puerta de enlace es esencialmente la dirección IP de una red a otra. Por ejemplo, existen la red A y la red B. El rango de direcciones IP de la red A es "192.168.1.1~192.168.1.254" y la máscara de subred es 255.255.255.0. En ausencia de un enrutador, la comunicación TCP/IP no es posible entre las dos redes. Incluso si las dos redes están conectadas al mismo conmutador (o concentrador), el protocolo TCP/IP se activará según

<. p >¿Cuál es la puerta de enlace predeterminada? Si comprende qué es una puerta de enlace, la puerta de enlace predeterminada será más fácil de entender. Así como una habitación puede tener varias puertas, un anfitrión puede tener varias puertas de enlace. La puerta de enlace predeterminada significa que si un host no puede encontrar una puerta de enlace disponible, enviará el paquete de datos a la puerta de enlace designada predeterminada y esta puerta de enlace procesará el paquete de datos. La puerta de enlace utilizada actualmente por el host generalmente se refiere a la puerta de enlace predeterminada.

Cómo configurar la puerta de enlace predeterminada. La puerta de enlace predeterminada de una computadora no se puede especificar de manera casual. Debe especificarse correctamente. De lo contrario, una computadora enviará paquetes de datos a una computadora que no es una puerta de enlace. imposible comunicarse con la computadora Comunicaciones informáticas en otras redes. Hay dos formas de configurar la puerta de enlace predeterminada: configuración manual y configuración automática.

1. Configuración manual: la configuración manual es adecuada para situaciones en las que la cantidad de computadoras es relativamente pequeña y los parámetros TCP/IP básicamente no cambian, como solo de unas pocas a una docena de computadoras. Debido a que este método requiere configurar una "puerta de enlace predeterminada" en cada computadora conectada a la red, es muy laborioso. Una vez que la dirección IP de la puerta de enlace predeterminada debe modificarse debido a la migración u otras razones, causará muchos problemas. administrador de red, por lo que no se recomienda su uso. En Windows 9x, el método para configurar la puerta de enlace predeterminada es hacer clic derecho en "Mis sitios de red", hacer clic en "Propiedades" en el menú emergente, seleccionar "Protocolo TCP/IP" en el cuadro de diálogo de propiedades de red, hacer clic en " Propiedades", y simplemente complete la dirección IP de la nueva puerta de enlace predeterminada en la pestaña "Puerta de enlace predeterminada". Lo que necesita especial atención es que la puerta de enlace predeterminada debe ser la dirección IP en el segmento de red donde se encuentra la computadora y no puede completar la dirección IP en otros segmentos de la red.

2. Configuración automática: La configuración automática consiste en utilizar el servidor DHCP para asignar automáticamente direcciones IP a las computadoras en la red.

Análisis en profundidad de máscaras de subred, puertas de enlace y ARP. experimentos simples Los conceptos y principios de funcionamiento de los protocolos son los primeros puntos de conocimiento importantes que encuentran los principiantes que aprenden conocimientos de redes, incluidos los conceptos básicos y principios de funcionamiento de máscaras de subred, puertas de enlace y protocolos ARP. Antes de explicar el experimento, en primer lugar, brindaremos ayuda sobre la máscara de subred y la máscara de subred.

Pero para que el sistema divida los tres tipos principales de redes A, B y C en subredes, o utilice tecnología de enrutamiento entre dominios sin clases (Classless Inter-Domain Routing, CIDR) al resumir la red. segmentos, también puede distinguir correctamente las partes de red y subred de la dirección IP de la parte del host, que debe confiar en

La parte con una máscara de subred de 1 corresponde a Después de las partes de red y subred de La dirección IP, la máscara de subred y la dirección IP se combinan con AND, la parte del host de la dirección IP se descartará y el resto es la dirección de red y la dirección de subred. Por ejemplo, la dirección IP de destino de un grupo de IP es: 10.2.2.1, si

Una puerta de enlace en Internet generalmente se refiere a un dispositivo de red utilizado para conectar dos o más segmentos de red, generalmente un enrutador (Router ) como puerta de entrada. En el sistema de red TCP/IP, la función básica de la puerta de enlace es seleccionar la mejor salida para reenviar paquetes IP en función del número de red y el número de subred de la dirección IP de destino para lograr la comunicación de datos entre segmentos de red. En el semestre 1, solo necesita comprender las funciones básicas de la puerta de enlace. En el semestre 2, se discutirá en detalle el mecanismo de trabajo y el proceso de configuración del enrutador.

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