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IP地址与子网划分
IPv4地址
IP地址的表示：
将IP地址中网络来充当子网地址从而将原网络划分为若干子网而实现的。
1．子网划分的步骤
子网划分的步骤为：
① 确定要划分的子网数目以及每个子网的主机数目。
② 求出子网数目对应二进制数的位数N及主机数目对应二进制数的位数M。
③ 对该IP地址的原子网掩码，将其主机地址部分的前N位置1(其余全置0)或后M位置0(其余全置1)即得出该IP地址划分子网后的子网掩码。
例：，因为22-2<5<23-2,所以需要3位子网号，主机号为8-3=5位。。每个子网可容纳25-2=30台主机。
2．划分子网时的注意事项
① 在划分子网时，不仅要考虑目前需要，还应了解将来需要多少子网和主机。子网掩码使用较多的主机位，可以得到更多的子网，节约了IP地址资源，若将来需要更多子网时，不用再重新分配IP地址，但每个子网的主机数量有限；反之，子网掩码使用较少的主机位，每个子网的主机数量允许有更大的增长，但可用子网数量有限。
② 一般来说，一个网络中的节点数太多，网络会因为广播通信而饱和。所以，网络中的主机数量的增长是有限的，也就是说，在条件允许的情况下，应将更多的主机位用于子网位。
3．划分子网的优点
划分子网具有以下优点：
① 减少网络流量。
② 提高网络性能。
③ 简化管理。
④ 易于扩大地理范围。
IP数据报格式
IP数据报分为两大部分：报文头和数据区，其中报文头仅仅是正确传输高层(即传输层)数据而增加的控制信息，数据区包括高层需要传输的数据。
(1) 版本。占4位，指IP协议版本号(一般是4，即IPv4)，不同IP版本规定的数据格式不同。
(2) 报头长度。占4位，指数据报报头的长度。以32位(即4个字节)为单位，当报头中无可选项时，报头的基本长度为5(即20个字节)。
(3) 服务类型。占8位，包括一个3位长度的优先级，4个标志位D(延迟)、T(吞吐量)、R(可靠性)和C(代价)，另外一位未用。
(4) 总长度。占16位，数据报的总长度，包括头部和数据，以字节为单位。
(5) 标识。占16位，源主机赋予IP数据报的标识符，目的主机利用此标识判断此分片属于哪个数据报，以便重组。
(6) 标志。占3位，告诉目的主机该数据报是否已经分片，是否是最后的分片。
(7) 片偏移。占13位，本片数据在初始IP数据报中的位置，以8字节为单位。
(8) 生存时间(TTL)。占8位，设计一个计数器，当计数器值为0时，数据报被删除，避免循环发送。
(9) 协议。占8位，指示传输层所采用的协议，如TCP、UDP等。
(10)首部校验和。占16位，只校验数据报的报头，不包括数据部分。
(11)IP地址。各占32位的源地址和目的地址分别表示数据报发送者和接收者的IP地址，在整个数据报传输过程中，此两字段的值一直保持不变。
(12)可选字段(选项)。主要用于控制和测试两大目的。在使用选项的过程中，如果造成IP数据报的报头不是32位的整数倍，这时需要使用“填充”字段凑齐。
IP选项主要有以下三个选项。
① 源路由。指IP数据报穿越互联网所经过的路径是由源主机指定。包括严格路由选项和松散路由选项。
严格路由选项规定IP数据报要经过路径上的每一个路由器，相邻的路由器之间不能有中间路由器，并经过的路由器的顺序不能改变。
松散路由选项给出数据报必须要经过的路由器列表，并且要求按照列表中的顺序前进，但是，在途中也允许经过其他的路由器。
② 记录路由。记录IP数据报从源主机到目的主机所经过的路径上各个路由器的IP地址。
③ 时间戳。记录IP数据报经过每一个路由器时的时间。
IPv6协议
1．IPv6的优点
与IPv4相比，IPv6主要有以下的优点：
① 超大的地址空间。IPv6将IP地址从32位增加到128位，所包含的地址数目高达2128≈1040个地址。如果所有地址平均散布在整个地球表面，大约每平方米有1024个地址，远远超过了地球上的人数。
② 更好的首部格式。IPv6采用了新的首部格式，将选项与基本首部分开，并将选项插入到首部与上层数据之间。首部具有固定的40字节的长度，简化和加速了路由选择的过程。
③ 增加了新的选项。IPv6有一些新的选项可以实现附加的功能。
④ 允许扩充。留有充分的备用地址空间和选项空间，当有新的技术或应用需要时允许协议进行扩充。
⑤ 支持资源分配。在IPv6中删除