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  第55题      
  知识点:   IP地址   主机IP地址
  章/节:   TCP/IP 协议       

 
下面的IP地址中,可以用作主机IP地址的是( )。
 
 
  A.  92.168.15.255/20
 
  B.  172.16.23.255/20
 
  C.  172.20.83.255/22
 
  D.  202.100.10.15/28
 
 
 

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   知识点讲解    
   · IP地址    · 主机IP地址
 
       IP地址
        一个IP地址由网络号和主机号两部分组成,由4字节共32位的数字串组成,这4字节通常用小数点分隔。每字节可用十进制表示,如192.46.8.22。IP地址也可以用二进制和十六进制表示。
               IP地址分类
               IP地址分为5类,如下表所示,其中A、B、C类是常用地址。
               
               Internet的IP地址空间容量
               
               IP地址除了标识一台主机外,还有几种具有特殊意义的形式。
               (1)本网络的本台主机。若一个IP地址由全0组成,即0.0.0.0,表示在本网络上本台主机,当一台主机在运行引导程序但又不知道其IP地址时使用该地址。
               (2)本网络的某台主机。网络号各位全为"0"的IP地址,表示在这个网络中的特定主机。它用于一个主机向同网络中其他主机发送报文。
               (3)网络地址。主机号各位全为"0"的IP地址标识本网络的网络地址,不分配给任何主机。
               (4)直接广播地址(有时就简称为广播地址)。主机号各位全为"1"的IP地址,不分配给任何主机,它用于将一个分组发送给特定网络上的所有主机,即对全网广播。
               (5)受限(本地)广播地址。受限广播地址是32位全1的IP地址(255.255.255.255)。该地址用于主机配置过程中IP数据报的目的地址,此时,主机可能还不知道它所在网络的网络掩码,甚至连它的IP地址也不知道。在任何情况下,路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报,这样的数据报仅出现在本地网络中。
               (6)回送地址(Loopback Address)。A类网络地址127.X.X.X是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地进程间的通信。
               如果一个组织不需要接入到因特网上,但需要在其网络上运行TCP/IP协议,最佳选择是使用私网地址,但Internet中路由器一般不转发目标地址为私网地址的数据包。私网地址如下表所示。
               
               私网IP地址空间
               子网划分和子网掩码
               由于IP地址的分配是以"网络"为单位进行的,如果一个部门拥有256个用户接入Internet,至少应该为该部门分配两个连续的C类网地址。很显然,这种分配制度导致了大量的IP地址资源的浪费。为了提高IP地址的使用效率,可采用借位的方式将一个网络划分为子网:从主机号最高位开始借位变为新的子网号,所剩余的部分仍为主机号。这使得IP地址的结构分为3部分:网络号、子网号和主机号。
               引入子网划分技术后带来了一个重要问题,即主机路由和路由设备如何判断一个给定的IP地址是否已经进行了子网划分,从而能正确地从IP地址中分离出有效的网络标识。通常,将引入子网划分技术前的A、B、C类地址称为有类别(Classful)的IP地址;将引入子网划分技术后的IP地址称为无类别(Classless)的IP地址,并因此引入子网掩码来描述IP地址中关于网络标识和主机号位数的组成情况。
               子网掩码(Subnetmask)通常与IP地址配对出现,其功能是告知主机或路由设备,IP地址的哪一部分代表网络号部分,哪一部分代表主机号部分。子网掩码使用与IP地址相同的编码格式,长32位,由一串1和跟随的一串0组成。子网掩码中的1对应于IP地址中的网络号(net-id)和子网号(subnet-id),而子网掩码中的0对应于IP地址中的主机号(host-id)。要得到网络或子网地址,只需将IP地址和子网掩码按位进行"与"运算即可。
               子网掩码有两种表示方法。
               (1)用点分十进制表示法表示,如256.256.256.0、256.256.256.240等。
               (2)在IP地址后加一个"/网络号和子网号的位数"。例如,210.46.12.58/28就表示该IP地址的网络号(net-id)和子网号(subnet-id)共占用28位,主机号占用32-28=4位,如果用点分十进制表示法表示,则子网掩码为256.256.256.240,其二进制表示为
               11111111 11111111 11111111 11110000
               采用子网掩码是对网络编址的有益补充,但是还存在着一些缺陷,如划分的子网中较小的会浪费许多地址。为了解决这个问题,避免任何可能的地址浪费,就出现了可变长子网掩码(Variable Length Subnetwork Mask, VLSM)的编址方案。VLSM允许一个网络使用不同的网络掩码以适应不同规模的子网要求。
 
       主机IP地址
        Internet上每台主机都必须有一个唯一的标识,即主机的IP地址,IP协议就是根据IP地址实现信息传递的。IP地址分为IPv4和IPv6两个版本。
        (1) IPv4
        IP地址由32位(即4字节)二进制数组成,将每个字节作为一段并以十进制数来表示,每段间用“.”分隔。例如,202.96.209.5就是一个合法的IP地址。
        IP地址由网络标识和主机标识两部分组成。常用的IP地址有A、B、C三类,每类均规定了网络标识和主机标识在32位中所占的位数,区别如下:
        .A类:一般分配给具有大量主机的网络使用,第一个字节十进制值为0~126。
        .B类:通常分配给规模中等的网络使用,第一个字节十进制值为l28~191。
        .C类:通常分配给小型局域网使用,第一个字节十进制值为192~223。
        IP地址由世界各大地区的权威机构Inter NIC(Internet Network Information Center)管理和分配。
        将主机标识域进一步划分为子网标识和子网主机标识,通过灵活定义子网标识域的位数,可以控制每个子网的规模。将一个大型网络划分为若干个既相对独立又相互联系的子网后,网络内部各子网便可独立寻址和管理,各子网间通过跨子网的路由器连接,这样也提高了网络的安全性。
        利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。子网掩码与IP地址一样也是32位二进制数,不同的是它的子网主机标识部分为全“0”。若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”后的结果相同,则说明这两台主机在同一子网中。
        (2)IPv6
        IPv6是由IETF小组设计的用来替代现行的IPv4协议的一种新的IP协议。
        IPv6由128位(16字节)二进制数组成,RFC1884中规定把IPv6表示为8个16位的无符号整数,每个整数用4个十六进制位表示,中间用冒号分隔,例如:3ffe:3201:1401:1280:c8ff:fe4d:db39:1984。
        IPv6具有如下优点:
        .提供更大的地址空间,能够实现即插即用和灵活的重新编址。
        .更简单的头信息,能够使路由器提供更有效率的路由转发。
        .与移动IP和IPSec保持兼容的移动性和安全性。
        .提供丰富的从IPv4到IPv6的转换和互操作方法。
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第55题    在手机中做本题