1、銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw1網路定址家庭和小型家庭和小型企業網路企業網路 -第五章第五章2銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw内容索引内容索引 5.1 IP位址和子網路遮罩 5.2 IP位址的類型 5.3 獲取IP位址的方式 5.4 位址管理3銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.1.1 IP位位址的用途址的用途 IP 位址是用於識別特定主機的邏輯網路位址。為了與網際網路上的其他裝置進行通訊，它必須設定正確並且唯一。IP 位址將指定給連接到主機上的網路介面。此介面通常指裝置中安裝的網路介面卡(NIC
2、)。具有網路介面的使用者裝置包括工作站、伺服器、網路印表機和 IP 電話等。某些伺服器可以有多塊網路介面卡，其中每塊網路介面卡都有各自的 IP 位址。協助 IP 網路連線的路由器介面也需具有 IP 位址。透過網際網路傳送的每個封包都有來源 IP 位址和目的 IP 位址。網路裝置必須瞭解這些參數，才能確保資訊到達目的裝置，並確保所有應答都能返回來源裝置。觀看動畫5.1.1.14銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.1.2 IP位址結構位址結構 IP 位址就是 32 個二進制位元的數字串。二進制 IP 位址非常難於閱讀。為此，人們將每 8 個位元稱為一組八位元組，將這
3、 32 個位元劃分為四組八位元組。5銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.1.3 IP位位址的址的組成部分組成部分6銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.1.4 IP位位址和址和子網路遮罩子網路遮罩的的對話模式對話模式 與 IP 位址一樣，子網路遮罩的長度也是 32 位元。子網路遮罩用於表明 IP 位址的哪一部份代表網路，哪一部份代表主機。7銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.1.4 IP位位址和址和子網路遮罩子網路遮罩的的對話模式對話模式 當主機傳送封包時，會拿子網路遮罩與自身 IP 位址和目的 IP
4、 位址進行比較。如果網路部份的各個位元相符，表示來源主機和目的主機位於同一網路中，因此封包只需在本地傳送。如果不相符，則傳送者主機會將封包轉寄到本機路由器介面，再由其轉寄到其他網路。8銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.1.4 IP位位址和址和子網路遮罩子網路遮罩的的對話模式對話模式 家庭和小型企業網路最常見的子網路遮罩是：255.0.0.0（8 位元）255.255.0.0（16 位元）255.255.255.0（24 位元）子網路遮罩 255.255.255.0（十進制）11111111.11111111.1111111.00000000（二進制）使用 24
5、 位元識別網路位址，剩下 8 位元用於對網路中的主機進行編號。9銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.1.4 IP位位址和址和子網路遮罩子網路遮罩的的對話模式對話模式 要計算該網路中可以存在的主機數量，可以 2 為底數，以主機的位元數為指數並求冪(2 8=256)。必須從結果數位中減去 2（256-2）。減 2 的原因在於主機部份全部為 1 的 IP 位址是該網路的廣播位址，不能指定給具體的主機。主機部份全部為 0 則代表網路 ID，同樣不能指定給具體的主機。10銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.1 IP位址級別位址級別和和預
6、設子網路遮罩預設子網路遮罩 IP 位址劃分為 5 個級別。A 級別、B 級別和 C 級別是商業類位址，可指定給主機。D 級別保留供多點傳送使用，而 E 級別則用於實驗用途。C 級別位址使用三組八位元組表示網路部份，一組表示主機。預設子網路遮罩為 24 位元(255.255.255.0)。C 級別位址通常指定給小型網路。B 級別位址使用兩組八位元組代表網路部份，另兩組代表主機。預設子網路遮罩為 16 位元(255.255.0.0)。這些位址一般用於中型網路。A 級別位址僅以一組八位元組代表網路部份，其餘三組代表主機。預設子網路遮罩為 8 位元(255.0.0.0)。這些位址一般指定給大型組織。1
7、1銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.1 IP位址級別位址級別和和預設子網路遮罩預設子網路遮罩12銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.1 IP位址級別位址級別和和預設子網路遮罩預設子網路遮罩13銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.2 公公用用和私有和私有IP位位址址 IP 位址存在指定殆盡的風險。解決此問題的一個辦法是保留一些私有位址，僅供組織在內部使用。這樣，組織內部的主機無需唯一的公用 IP 位址就能夠相互通訊。RFC 1918 標準在 A、B 和 C 每個級別中都保留數個位址範圍。
8、如表所示，這些私有位址範圍包含一個 A 級別網路、16 個 B 級別網路和 256 個 C 級別網路。這為網路管理者指定內部位址提供了極大的靈活性。14銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.2 公公用用和私有和私有IP位位址址15銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.2 公公用用和私有和私有IP位位址址 只要組織中的主機不與網際網路直接連接，這些主機就可以在內部使用私有位址。因此，多個組織可以使用相同的私有位址集。私有位址不能在網際網路上路由，因此會被 ISP 的路由器阻擋。由於私有位址只在區域網路中可見，外部人員無法直接存取
9、私有 IP 位址，因此它們可以作為一種安全措施。還有一些私有位址可用於進行裝置的診斷測試。此級別私有位址稱為迴路位址。A 級別 127.0.0.0 網路就是保留用作迴路位址的觀看動畫5.2.2.216銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.3 單點傳送單點傳送、廣播廣播和和多點傳送位址多點傳送位址 單點傳送17銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.3 單點傳送單點傳送、廣播廣播和和多點傳送位址多點傳送位址 廣播18銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.2.3 單點傳送單點傳送、廣播廣播和和多點傳送位
10、址多點傳送位址 多點傳送19銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.3.2 DHCP伺服伺服器器20銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.3.3 設定設定DHCP 當主機初始被設定為 DHCP 用戶端時，它並沒有 IP 位址、子網路遮罩或預設閘道。它要從位於區域網路中或 ISP 處的 DHCP 伺服器獲取這些資訊。DHCP 伺服器設定有一個 IP 位址範圍，或稱 IP 位址池，這些位址可用來指定給 DHCP 用戶端。21銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.3.3 設定設定DHCP Packet Trace
11、r 練習：將裝置設定為 DHCP 伺服器並指定 IP 位址範圍。設定 DHCP 用戶端並檢驗 DHCP 設定。操作練習5.3.3.322銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.4.1 網路邊界網路邊界和和位位址址空間空間 將整合路由器設定為區域網路的 DHCP 伺服器，它會將正確的介面 IP 位址自動傳送給主機作為預設閘道位址。網路中的所有主機均可使用該 IP 位址將訊息轉寄到位於 ISP 處的主機並存取網際網路上的主機。通常將整合路由器設定為 DHCP 伺服器。23銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.4.2 位址指派位址指派24銘傳
12、大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.4.2 位址指派位址指派 主機可以透過幾種方式連接到 ISP 和網際網路。某台主機應設定公用位址還是私有位址取決於其連接方式。25銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.4.3 網路位址轉換網路位址轉換 整合路由器從 ISP 接收公用位址，這使它能夠透過網際網路傳送和接收封包。另一方面，它又為區域網路用戶端提供私有位址。由於網際網路上不允許使用私有位址，因此需要透過某種過程將私有位址轉換為唯一的公用位址，本機用戶端才能在網際網路上通訊。用於將私有位址轉換為可路由網際網路位址的過程稱為網路位址轉換(NAT)。借助 NAT 可將私有（區域）來源 IP 位址轉換為公用（全域）位址。傳入封包的過程與之相反。透過 NAT，整合路由器將多個內部 IP 位址轉換為同一公用位址。觀看動畫5.4.3.126銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw5.4.3 網路位址轉換網路位址轉換 Packet Tracer 練習：將一台多功能裝置設定為 DHCP 伺服器並設定要接收 IP 設定的用戶端。檢驗公用位址和私有位址的設定。操作練習5.4.3.227銘傳大學思科網路學院http:/cisco.mcu.edu.tw
