2025年IP子网划分，DNS和IPv6基础知识点总结

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IP子网划分

“物理网络---自然分类IP网段”的对应分配方法存在严重问题（分类IP地址的低效性）：1.IP地址资源浪费严重

2.IP网络数量不敷使用

3.业务扩展缺乏灵活性

4.无法应对Internet的爆炸式增长。

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普通两级结构的IP地址由网络号(network-number) 和主机号(host-number) 组成。划分子网的方法是从主机号(host-number) 部分借用若干位作为子网号(subnet-number)，剩余的位作为主机号(host-number)。于是两级的IP地址就变为三级的IP 地址，包括网络号
(network-number)、子网号(subnet-number) 和主机号(host-number)。这样，拥有多个物理网络的机构可以将所属的物理网络划分为若干个子网。

为了把主机号与子网号区分开，就必须使用子网掩码(subnet mask)。
子网掩码和 IP地址一样都是32位长度，由一串二进制1和跟随的一串二进制0组成。子网掩码可以用点分十进制方式表示。与子网掩码中的1对应于IP地址中的网络号和子网号，子网掩码中的0对应于IP地址中的主机号。将子网掩码和 IP地址进行逐位逻辑与运算，就能得出该IP 地址的子网地址。

如果子网的主机号位数为N bits，那么该子网中可用的主机数目为 2的N次方减2 个。减2是因为有两个主机地址不可用，即主机号为全为0和全1。当主机号为全0时，表示该子网的网络地址：当主机号全为1时，表示该子网的广播地址。要完成相关子网划分问题的计算，需要熟记2的n次幂的结果。

计算方法总结如下：
1) 计算子网号的位数。假设需要划分×个子网，每个子网包括尽可能多的主机地址。那么当X满足公式2M=X=2M1时，M就是子网号的位数
2) 由子网号位数计算出网掩码，划分出子网

VLSM

• 子网划分的局限性
>无法实现把网络划分为不同大小的子网
>常常会浪费许多主机地址
• VLSM (Variable Length Subnet Mask, 可变长子网掩码）
>允许使用多个子网掩码划分子网
>使组织的IP地址空间得到更有效的利用

CLDR

• Internet面临的问题
> 随着Intenet的成长，路由表迅速扩大
> IPv4地址将很快耗尽
• CIDR( Classless Inter-Domain Routing, 无类域间路由）
>消除了自然分类地址和子网划分的界限
> 将网络前缀相同的连续P地址组成CIDR地址块
> 支持强化地址汇聚

自然分类法将IP地址划分为A、B、C、D、E类。每个32位的IP地址都被划分为由网络号和主机号构成的二级结构。
DNS

• DNS系统的作用提供了主机名字和IP地址间的相互转换

• DNS系统的模式采用客户端/服务器模式

• DNS系统的结构是一个具有树状层次结构的，联机分布式数据库系统

集中式 DNS 系统存在的主要问题：

1.存在单点故障

2.服务处理的访问量巨大，性能不足

3.远距离访问，效率低下

4.系统维护工作量巨大

域名系统(DNS, Domain Name System)是一种用于 TCPIP 应用程序的分布式数据库，提供域名与 IP地址之间的转换。
IPv6基础

IPv6的特点

• IPv4的不足

>最大的问题是可用地址日益缺子

> 对终端用户而言，配置不够简便

> 缺乏安全性和QoS支持

• IPv6的优点

> 几乎无限的地址空间，3.4×1038个地t址

>终端用户无须任何配置

> 设计时就考虑到增强的安全性和QoS

IPv6地址的表示方式

在IPv4 中，地址是用 192.168.1.1这种点分十进制方式来表示的。但在 IPv6中，地址共有128位，如果再用十进制表示的话就太长了。所以，IPv6 采用冒号十六进制表示法来表示地址。
IPv6 地址的 128位被分成8段，每16位为一段，每段被转换为一个4位十六进制数，并用冒号隔开。为了尽量缩短地址的书写长度，IPv6 地址可以采用压缩方式来表示。

在压缩时，有以下几个规则：

1.每段中的前导0可以去掉，但保证每段至少有一个数字［但有效0不能被压缩］。

2.一个或多个连续的段内各位全为0时，可用::（双冒号）压缩表示，但一个IPV6 地址中只允许有一个双冒号(::)[但不允许多个：：存在于一个地址中 ]。

IPv6地址配置命令

2025年IP子网划分，DNS和IPv6基础知识点总结

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