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IP 位址與網路遮罩

IP 位址與網路遮罩. 前言 何謂 IP 位址 IP 位址的分類 網路遮罩 常見的保留位址 子網路規劃 DNS. 前言. Internet ：泛指架構在 TCP/IP 機制下的網路系統。 TCP ： Transmission Control Protocol 傳輸控制協定。 屬於 OSI 參考模式第四層 ( 傳輸層 ) 。 IP ： Internet Protocol 網際網路協定。 屬於 OSI 參考模式第三層 ( 網路層 ) 。 OSI 參考模式：分為七層。 實體層、資料連結層、網路層、傳輸層、

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IP 位址與網路遮罩

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Presentation Transcript

  1. IP位址與網路遮罩 • 前言 • 何謂IP位址 • IP位址的分類 • 網路遮罩 • 常見的保留位址 • 子網路規劃 • DNS

  2. 前言 • Internet：泛指架構在TCP/IP機制下的網路系統。 • TCP：Transmission Control Protocol傳輸控制協定。 屬於OSI參考模式第四層(傳輸層)。 • IP：Internet Protocol網際網路協定。 屬於OSI參考模式第三層(網路層)。 • OSI參考模式：分為七層。 實體層、資料連結層、網路層、傳輸層、 會議層、呈現層、應用層。

  3. 何謂IP位址? • IP位址：在網際網路上所有的電腦皆須有一個 獨一無二的辨識碼以資識別彼此，此 辨識碼稱為IP位址。 • IPv4：目前正在使用的是第四版，稱為IPv4 。 • IPv6：下一個即將使用的IP位址為第六版。

  4. IPv4 • 由32個bits所構成，可提供232個IP位址給網路上的電腦使用。 • 以8個位元為單位，將32個位元分為四個部份，每部份皆以十進位數字型態表示，並以句點作為分隔 。 • 8個位元轉為十進位，最小值為0，最大值為255 • 例如203.64.237.1為11001011.01000000.11101101.00000001之十進位表示法。

  5. IP位址的分配 • 由ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers，網際網路名稱與數字位址分配機構)負責分配。 • IP位址又可分為兩部份：網路位元(Network bits)與 主機位元(Host bits)。 • 網路位元：各個網路系統的識別，由ICANN分配。 • 主機位元：網路系統內各電腦主機的識別，由各網路系統主管單位分配。

  6. IP 位址的分類

  7. 網域位址 將主機位元全部設為0，網路位元維持不變，即為網域位址。

  8. 廣播位址 將主機位元全部設為1，網路位元維持不變，即為廣播位址。

  9. A類(Class A)IP位址 • 最左邊一個位元為0。 • 有7個網路位元，24個主機位元 。 • 第一個位元組的十進位數介於0~127之間，共有27(128)個A類網路。例如：10.1.1.1 • 一個A類網路可提供224-2個主機位址。減2是扣 除網域位址與廣播位址。 • A類的網域位址為N.0.0.0(主機位元全部設為0)例如：10.0.0.0 • A類的廣播位址為N.255.255.255 (主機位元為1) 例如：10.255.255.255

  10. B類(Class B)IP位址 • 最左邊兩個位元為10。 • 有14個網路位元，16個主機位元 。 • 第一個位元組的十進位數介於128~191之間，共有214(16,384)個B類網路。例：140.116.241.51 • 一個B類網路可提供216-2(65,534)個主機位址。 • B類的網域位址為B1.B2.0.0 例： 140.116.0.0 • B類的廣播位址為B1.B2.255.255 例：140.116.255.255

  11. C類(Class C)IP位址 • 最左邊三個位元為110。 • 有21個網路位元，8個主機位元 。 • 第一個位元組的十進位數介於192~223之間，共有221(2097152)個C類網路。例：203.64.237.4 • 一個C類網路可提供28-2(254)個主機位址。 • C類的網域位址為C1.C2. C3.0 例： 140.116.0.0 • C類的廣播位址為C1.C2.C3.255 例：203.64.237.255

  12. D類(Class D)位址 • 最左邊四個位元為1110。 • 第一個位元組的十進位數介於224~239之間。 • 提供多點群播(Multicast)的特殊應用程式使用。 • 沒有網路位元與主機位元的區分。

  13. E類(Class E)位址 • 最左邊四個位元為1111。 • 第一個位元組的十進位數介於240~255之間。 • 保留作實驗網路運用。

  14. 網路遮罩(Network Mask) • 網路遮罩：網路位元設為1，主機位元設為0。 • 一連串的1接續一連串的0，不會有0與1交錯 • 常以「/n」與網域位址一起表示，n代表遮罩值為1的位元數量，例：203.64.235.0/24，表示其網路遮罩為255.255.255.0(連續24個位元為1)

  15. 網路遮罩的應用與判別 將兩個IP位址分別與網路遮罩做AND運算，所得結果若相同，即表示此兩個IP屬於同一個網域。

  16. 保留位址

  17. 本網域 ("This" Network) • 0.0.0.0/8代表本網域 • 與自己網域之節點進行通訊時可以運用本網域位址進行通訊。 • 例如0.0.0.123表示相同網域中主機位址為123的節點 • 0.0.0.0為一特殊的位址，節點尚末取得IP時可用來表示自己的IP。不知對方IP時也可以「0.0.0.0」代表目的端的IP 位址。

  18. 企業網路內部保留位址 • 屬於內部獨立的網路位址。 • A類、B類、C類各保留一個區段。 • A類的保留區段：10.0.0.0/8(10.0.0.0~10.255.255.255)。 • B類的保留區段：保留16(24)個B類區段172.16.0.0/12(172.16.0.0~172.31.255.255)。 • C類的保留區段：保留256(28)個C類區段192.168.0.0/16(192.168.0.0~192.168.255.255)。

  19. NAT (Network Address Translation) • 企業內部的網路系統，可透過具有NAT功能的路由器與外界進行連線，如此可改善IP位址不足的狀況。 • NAT(Network Address Translation，網路位址轉譯)：以一個正規IP位址與外界連線。即所謂的IP分享器。 • 內部網路節點與正規IP位址的對應：使用傳輸層的埠編號(Port Number)進行辨識。

  20. 迴路回測(Look Back Test) • 對自身TCP/IP設定正確與否進行測試。 • 測試訊號只在本機進行，不會傳到網路上。 • 保留127.0.0.0/8供迴路測試使用。 • 測試指令：ping 127.0.0.1

  21. 子網路(Subnet)規劃 • 藉由向主機位元借位的方式將網路切割為幾個子網路。 • 借的位元數愈多，所能切割的子網路數量愈多。

  22. 子網路網域位址與廣播位址 • 子網路網域位址：主機位元設為0，網路位元與子網路位元不變。 • 子網路廣播位址：主機位元設為1，網路位元與子網路位元不變。 • 子網路遮罩：網路位元與子網路位元設為1，主機位元設為0。

  23. 子網路遮罩運算換算表 • B類網路向主機位元借3個位元，子網路遮罩為255.255.224.0 • c類網路向主機位元借4個位元，子網路遮罩為255.255.255.240

  24. B類子網路規劃

  25. 子網路規劃實例 範例：有一B類網路140.134.0.0，以三個子網路位元將其分割為8(23)個子網路，每一子網路可以有8,190 (213-2)個主機位址可用。其子網路遮罩為255.255.224.0

  26. 子網路規劃與IP位址分配

  27. 子網路判斷 • 若B類網路140.134.0.0有8個子網路位元，則子網路遮罩為255.255.255.0。請判斷140.1.34.36.19與140.134.175.154是否在同一子網路?

  28. CIDR無分類架構規劃 • CIDR(Classless Inter-Domain Routing，無分類網際路由)：網路規劃完全依照「網路遮罩」做定義。 • 一些小網路系統可以整合成一個較大的網路，稱為超網(Supernet)，可減少路由器的數量及提升路由器的效率。

  29. 網路遮罩值與網域位址的判斷 • 將以上四個C類網路合併為一個超網，則其 網域位址為201.100.36.0網路遮罩為255.255.252.0 可以寫為201.100.36.0/22

  30. DHCP • DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)： 動態主機設定協定 • 必須配置DHCP伺服器 • 動態地對IP位址進行分配 • 只有需網路連線時才向DHCP伺服器取得IP位址 • 節點連線後以廣播方式與DHCP伺服器取得連繫 • 可以有效地對IP位址數量進行分配與運用。

  31. DHCP 的應用 • 節點之IP位址由伺服器統一分配，不會產生IP衝突的問題。 • 為了避免長時間佔用某一個IP位址，DHCP可以設定IP位址的使用期限。 • 應用：擁有眾多電腦，但不需固定IP位址之處，如電腦教室。 • 搭配IP分享器，可解決IP不足與IP分配的問題。

  32. DNS (Domain Name System)(網域名稱系統) • 網域名稱：由於IP位址不易記憶，故以網域名稱來代表節點之名稱。 • 以DNS來進行網域名稱與IP位址轉換的工作

  33. FQDN (Fully Qualified Domain Name)：完整網域名稱 • 分為三個部分： 主機名稱(Host Name)網域名稱(Domain Name)根網域(Root Domain)：「.」，可省略。 例如：.www.feu.edu.tw，www為主機名稱，feu.edu.tw為 網域名稱。 • 依階層方式組成，階層之間以小數點區隔。 • 總長度不可超過255個字元 • 正向名稱查詢(Forward Name Query)：由網域名稱查得IP位址 • 反向名稱查詢(Reverse Name Query)：由IP位址查得網域名稱

  34. DNS階層式架構

  35. gTLD (Generic Top Level Domain)：一般頂層網域

  36. ccTLD (Country Code TLD)：國家頂層網域

  37. 網域名稱範例

  38. 遞迴查詢與反覆查詢

  39. DNS 的運作流程

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