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1、新興高中 資訊電子科,1,第五章 網路定址與路由原理,新興高中 資訊電子科,2,本章綱要,5-1 網路定址原理 5-2 網路遮罩 5-3 子網路與子網路遮罩 5-4 超網路定址 (Supernetting) 5-5 網路尋徑概念: 靜態/動態 5-6 自治系統內外部尋徑協定 ,新興高中 資訊電子科,3,5-1 網路定址原理,IP包含兩部分: 網路位元( Network bits ) 辨識IP位址之所屬網路系統 主機位元( Host bits ) 辨識IP位址在該網路系統中之所屬電腦主機,新興高中 資訊電子科,4,5-1 網路定址原理,網路位址分五類:,新興高中 資訊電子科,5,5-1 網路定址
2、原理,A/B/C類IP位址(有網路位元和主機位元) 中，均有兩個特殊位址不做主機位址使用 網域位址 (Domain Address) 將IP位址中所有主機位元均設為 ” 0 ” 用來判斷IP位址之所屬網域 廣播位址 (Broadcast Address) 將所有主機位元值均設為 “ 1 “ 用來對所屬網域之所有主機進行廣播,新興高中 資訊電子科,6,5-1 網路定址原理,各類IP位址之網域位址與廣播位址,新興高中 資訊電子科,7,5-1 網路定址原理,A類IP位址 特殊網域:” 0.0.0.0 ” . “ 10.0.0.0 “. “ 127.0.0.0 ” 可提供(27-3) = 125個網路
3、系統 可提供 (224-2) 個主機位址 共可提供約 125 ( 224 - 2 ) 個IP位址 迴路回測 ( Loopback Testing ) -“ 127.0.0.1 “ 透過本身主機將訊息送回本身主機，以檢查主機的TCP / IP的設定是否正確,新興高中 資訊電子科,8,5-1 網路定址原理,B類IP位址 可提供26 28 = 214 個網路系統 可提供( 216 2 )個主機位址 共可提供約 224 ( 216 - 2 ) 個IP位址,新興高中 資訊電子科,9,5-1 網路定址原理,C類IP位址 保留 “ 192.168.0.0 “ 網域作為企業內網路 ( Intranet ) 使
4、用 可提供(25 28 28 1)= (221 1)個網路系統 可提供( 28 2 )個主機位址 共可提供約 ( 28 2 ) ( 221 - 1 )個IP位址,新興高中 資訊電子科,10,5-1 網路定址原理,D類IP位址 共可提供(24 28 28 28 ) = 228 個群播IP位址 群播 ( Muticasting ) 指一電腦主機可透過群播路由器( MRouter；Muticasting Router ) 同時對多部主機傳送相同的資料,新興高中 資訊電子科,11,5-1 網路定址原理,D類IP位址 (con.) 單點傳送 (一對一) 多點群播 (一對多),新興高中 資訊電子科,12,
5、5-1 網路定址原理,E類IP位址 共可提供約228 個IP位址 保留給實驗網路使用,新興高中 資訊電子科,13,5-2 網路遮罩,定義 將網域位址中所有的網路位元 (固定與非固定) 均設為 “ 1 “ 用來進行網域辨識 A類網路遮罩 : “ 255.0.0.0 “ B類網路遮罩 : “ 255.255.0.0 “ C類網路遮罩 : “ 255.255.255.0 “,新興高中 資訊電子科,14,5-2 網路遮罩,A / B / C類網路遮罩示意圖,新興高中 資訊電子科,15,5-2 網路遮罩,遮罩的概念 IP位址中的主機位元並不影響網域的辨識 主機位元均為 “ 0 ” (不遮住) 將IP位址
6、中之網路位元遮住視為未知 (即網域未知) 網路位元則均設為 “ 1 ” (遮住看不見) 透過AND運算處理後可得到IP位址之所屬網域,新興高中 資訊電子科,16,5-3 子網路與子網路遮罩,規劃子網路系統 可有效利用IP位址， 不會導致浪費 向主機位元借位成子網路位元，將網路劃分成數個較小的子網路,新興高中 資訊電子科,17,5-3 子網路與子網路遮罩,B類IP位址網域為 “ 163.14.0.0 “，子網路位元借位3位元之子網路規劃狀況,新興高中 資訊電子科,18,5-4 超網路定址( Supernetting ),定義 向網路位元借位成主機位元，以建立較大的網路系統 C類IP位址使用超網路
7、定址向網路位元借2位元成主機位元,新興高中 資訊電子科,19,5-5 網路尋徑概念:動態/靜態,尋徑表 ( Routing Table ) 包含網路系統間相關的連線資訊 路由器 ( Router ) 會依據尋徑表的資訊，透過尋徑協定( Routing Protocol )找到一條最適合的路徑傳送訊息,新興高中 資訊電子科,20,5-5 網路尋徑概念:靜態/動態,靜態尋徑 ( Static Routing ) 將網路上的每個路徑訊息以固定的方式存入路徑表 系統不會自動更新路徑訊息 動態尋徑 ( Dynamic Routing ) 路由器會以週期性的方式定期彼此交換路程資訊 交換路徑資訊時會需要額
8、外的頻寬 方法 : 距離向量法 ( Distance Vector ) 連線狀態法 ( Link State ) 混合尋徑法 (Hybird Routing ),新興高中 資訊電子科,21,5-5 網路尋徑概念:靜態/動態,靜態尋徑與動態尋徑之比較,新興高中 資訊電子科,22,5-5 網路尋徑概念:靜態/動態,動態尋徑-距離向量法 ( Distance Vector ) 又稱為Bell-Ford演算法 相鄰路由器週期性交換路徑資訊並更新尋徑表,新興高中 資訊電子科,23,5-5 網路尋徑概念:靜態/動態,動態尋徑-連線狀態法 ( Link State ) 又稱為SPF演算法 ( Shortes
9、t Path First；最短路徑優先 ) 平行傳送LSA ( Link State Advertisement ；連線狀態通知 ) 給其他路由器,新興高中 資訊電子科,24,5-5 網路尋徑概念:靜態/動態,動態尋徑-連線狀態法 ( Link State ) (Con.) 將LSA存入資料庫 使用SPF演算法以本身為根節點，建立最短路徑架構及尋徑表,新興高中 資訊電子科,25,5-5 網路尋徑概念:靜態/動態,動態尋徑-混合尋徑法 ( Hybird Routing ) 結合距離向量法和連線狀態法的優點 使用距離向量法建立初始尋徑表 利用連線狀態法只在網路連線狀況有異動時才更新路徑資訊,新興高
10、中 資訊電子科,26,5-6 自治系統內外部尋徑協定,Internet架構,新興高中 資訊電子科,27,5-6 自治系統內外部尋徑協定,自治系統 ( Autonomous System ) 由多個網路與路由器所組成，透過單一管理機制所控制與管理的網路架構,新興高中 資訊電子科,28,5-6 自治系統內外部尋徑協定,自治系統 ( Autonomous System ) (Con.) 內部尋徑協定( IRP；Interior Routing Protocol ) 在自治系統內各路由器間的尋徑協定架構 外部尋徑協定( ERP；Exterior Routing Protocol ) 自治系統與自治系統
11、間的尋徑協定架構,新興高中 資訊電子科,29,5-6 自治系統內外部尋徑協定,內部與外部尋徑協定,新興高中 資訊電子科,30,5-6 自治系統內外部尋徑協定,內部: 尋徑資訊協定( RIP；Routing Information Protocol ) 使用距離向量法 將尋徑過程中的參與的路由器分為主動者與被動者 主動者進行路徑資訊廣播時，其他路由器只接收訊息而不廣播 將網路系統中的變動訊息傳送給相鄰的路由器,新興高中 資訊電子科,31,5-6 自治系統內外部尋徑協定,內部: 開放式最短路徑優先 ( OSPF；Open Shortest Path First ) 使用連線狀態法 把網路和路由器劃
12、分成區域( Area )，每個區域間的結構資訊是互相獨立 區域內部的網路結構變化資訊只在區域中傳送 具有隱藏細部資訊及收集重要路徑資訊的能力,新興高中 資訊電子科,32,5-6 自治系統內外部尋徑協定,外部: 外部閘道尋徑協定 ( EGP；Exterior Gateway Protocol ) 使用連線狀態法 要求每個路由器每30秒傳送訊息給相鄰的路由器 尋徑訊息封包大於IP封包大小的上限時，需切割尋徑訊息封包再傳送 若有小封包遺失，必須重新傳送整個尋徑訊息封包 只能得到可選擇的多重路徑，而無法判斷哪一條路徑較短,新興高中 資訊電子科,33,5-6 自治系統內外部尋徑協定,外部: 邊界閘道尋徑協定 ( BGP；Border Gateway Protocol ) 使用連線狀態法 只在初始時路由器需和相鄰路由器交換整個尋徑表 平時只要傳送路徑更新資訊 透過TCP傳送尋徑訊息封包，不會遺失封包 具彈性，可進行路徑距離的判斷 可考慮網路負荷量 ( Loading ) ，選擇最適合的路徑,