IP寻址基础

第一部分 IP寻址简介

第1章 开发因特网技术 5

1.1 因特网的管理者 5

1.2 因特网标准化过程 11

1.2.1 因特网草案 11

1.2.2 RFC 11

1.2.3 批准过程 12

1.3 开放的好处 13

1.3.1 开放的具有竞争力的优势 14

1.3.2 通过开放创造适用性 14

1.4 总结 15

第2章 传统IP：它原来的样子 17

2.1 地址空间的演变 17

2.1.1 IPv4地址空间的数学问题 18

2.1.2 让地址空间更加人性化 19

2.1.3 点（Dot）的用处 20

2.1.4 二进制数学 20

2.2 地址空间的层次结构 23

2.2.1 二级地址 23

2.2.2 地址的种类 24

2.3 总结 29

第3章 固定长度子网掩码 31

3.1 子网划分简介 32

3.1.1 对于第三层寻址的需求 32

3.1.2 子网划分的概念 34

3.1.3 子网掩码 34

3.1.4 子网划分规则 36

3.2 从24bit网络地址中构建子网 37

3.2.1 用2bit掩码划分子网 39

3.2.2 使用3bit掩码 40

3.2.3 使用4bit掩码 42

3.2.4 使用5bit掩码 42

3.2.5 使用6bit掩码 43

3.2.6 对16bit网络地址进行子网划分 44

3.3 FLSM低效率的原因 46

3.3.1 子网地址 46

3.3.2 主机地址 46

3.3.3 确定掩码的规模 47

3.4 总结 47

第4章 可变长度子网掩码 51

4.1 RFC中的可变长度子网划分技术 52

4.1.1 RFC 1009 52

4.1.2 RFC 1878 53

4.2 固定长度的子网掩码的低效之处 55

4.3 实际应用 57

4.3.1 添加子网 58

4.3.2 子网的增长 58

4.4 总结 61

第二部分 IPv4的发展

第5章 IPv4的末日 65

5.1 响应危机 65

5.1.1 问题 66

5.1.2 长期解决方案 67

5.2 临时解决方案 68

5.2.1 紧急再分配 68

5.2.2 Net 39实验 70

5.2.3 未用地址的紧急召回 71

5.2.4 保持地址块的完整性 72

5.3 总结 78

第6章 无类别域间路由（CIDR） 81

6.1 CIDR：历史回顾 81

6.2 CIDR符号的对称性 84

6.3 合成超网 88

6.3.1 规则 88

6.3.2 聚合与合成超网的比较 91

6.4 总结 93

第7章 专用地址和NAT 97

7.1 专用地址空间 97

7.1.1 专用寻址的数学基础 98

7.1.2 专用寻址的好处与坏处 99

7.2 NAT 100

7.2.1 分析问题论断 100

7.2.2 技术一览 101

7.3 实施拓扑 103

7.3.1 有多个出口点的网络 104

7.3.2 一个单独地域的地址子集的NAT 108

7.3.3 分区主干网 109

7.3.4 更新和提高 111

7.4 NAT的问题 111

7.4.1 技术上的不兼容性 112

7.4.2 可扩展性 112

7.4.3 后勤上的挑战 112

7.5 总结 112

第三部分 高级IP主题

第8章 因特网名称 117

8.1 因特网名称介绍 117

8.1.1 host.txt 118

8.1.2 平面结构的问题 119

8.2 DNS：层次结构的方法 120

8.2.1 层次式的名称空间 120

8.2.2 顶级域 121

8.2.3 灵巧的ccTLD重复使用 128

8.2.4 获取自己的名称空间 129

8.3 非标准的因特网名称 129

8.4 总结 132

第9章 IP多播 135

9.1 多播的概念 135

9.2 IPv4多播机制 139

9.2.1 多播地址的类型 140

9.2.2 运行机制 142

9.2.3 组管理 144

9.3 总结 145

第四部分 网络稳定性. 可扩展性和性能策略

第10章 用IP组网 149

10.1 剖析一个典型的通信会话 149

10.1.1 例子 150

10.1.2 协议的各层 151

10.1.3 OSI参考模型 152

10.1.4 认识翻译点 153

10.2 域名系统 154

10.2.1 分布式的体系结构 154

10.2.2 区与域 155

10.2.3 解析名称 156

10.2.4 走一下过程 157

10.3 将IP地址转换为MAC地址 162

10.4 总结 166

第11章 用IP组建互联网络 169

11.1 路由机制 169

11.1.1 发现路由 170

11.1.2 计算路由 172

11.2 路由和因特网 176

11.2.1 服务提供商的等级 177

11.2.2 等级转化为层次 178

11.2.3 对等连接服务与暂时连接服务 179

11.3 总结 181

第12章 网络稳定性 183

12.1 “开放”组网的问题 183

12.1.1 基于地址的脆弱性 184

12.1.2 基于地址的攻击 188

12.2 RFC 2267“源地址担保” 190

12.2.1 防御DoS 191

12.2.2 一个有缺陷的假设 192

12.3 为网络稳定性而借用地址 194

12.3.1 对终端用户组织的好处 194

12.3.2 对因特网的好处 195

12.4 总结 195

第13章 规划和管理地址空间 197

13.1 管理地址空间的挑战性 197

13.1.1 主机管理员的职责 198

13.1.2 获取地址空间 199

13.1.3 继承现有的地址空间 201

13.2 企业广域网的地址管理问题 201

13.3 ISP的地址管理问题 205

13.3.1 从地址池中分配地址空间 205

13.3.2 支持外部地址 207

13.3.3 这意味着什么 209

13.4 因特网的地址管理问题 209

13.4.1 众多的“小”客户 209

13.4.2 高度多样化的平台 210

13.4.3 过度的划分 210

13.5 总结 211

第14章 地址管理策略 213

14.1 管理地址空间的挑战性 213

14.1.1 规划：主机管理员最好的朋友 214

14.1.2 基本策略 218

14.2 顺序分配 218

14.2.1 优点和缺点 218

14.2.2 实际背景 219

14.3 有空隙的顺序分配 221

14.3.1 优点和缺点 222

14.3.2 实际背景 222

14.3.3 管理地址空间的反例 222

14.4 用对称空隙进行预定义 224

14.4.1 优点和缺点 225

14.4.2 实际背景 226

14.5 将地址空间划分成细小的部分 227

14.5.1 优点和缺点 227

14.5.2 实际背景 228

14.6 总结 231

第五部分 因特网协议的未来

第15章 IPv6：IP寻址的未来 235

15.1 更多的需要 235

15.1.1 解决长期问题 236

15.1.2 接受的障碍 237

15.2 IPv6一览 237

15.3 地址种类 239

15.3.1 任播 239

15.3.2 多播 240

15.3.3 单播地址结构 241

15.3.4 比较IPv4兼容和IPv4映射地址 245

15.4 更多的迁移工具 247

15.4.1 双协议栈 247

15.4.2 穿过IPv4网络的IPv6通道 248

15.5 我们在等什么 250

15.6 总结 251