挑战一下 IP网络的8个疑问

ssffzz1

挑战帖：IP网络的8个疑问
暑假了，没事了。提出8个日常中很少考虑，但是绝对有用的8个问题大家讨论一下。各抒己见，共同提高。当然也是活跃一下气氛。绝对禁止 先搜索再 复制 后粘贴的操作模式
1、        IP地址的本质是什么？或者说在程序语言中是如何表示的。
2、        子网掩码的作用是什么，反掩码如何计算，他们分别如何和IP地址进行计算来确定网络和主机。？
3、        子网掩码为什么是连续的1，而不能是不连续的1？
4、        为什么早期的路由器不能使用全0或者全1子网？
5、        为什么IP 0.0.0.0 MASK:0.0.0.0能够代表全部的主机，为什么总是在路由表中被最后匹配？
6、        为什么私网IP在未经过NAT前不能在公网上运行（或者说使用）？
7、        子网划分和地址聚合有什么不同，分别是如何计算的。
8、        你的网关的路由器中的路由表是否决定你的网络出入站和出站流量，为什么？

ssffzz1

稍微顶一下。免的沉底。

platinum

太理论了好像，很多东西我也答不上来

ssmarine

呵呵，感觉看着这些题又回到了学生时代。当然要难
斑斑，你带个头呀，先答一个。。

[ 本帖最后由 ssmarine 于 2007-7-16 08:15 编辑 ]

misslushui

楼主还有暑假。。。。。。。。。。。。。。

ssffzz1

臭老九，还是教小学生的。笑话了吧。
暑假想不休息都难。工资做梦想涨都难。

别总想着学生时代。别紧张我教小学的。呵呵。

这些问题都是我以前学习时思考过的，网上或者课本上没有直接的答案。
我的关键关键是讨论，有自己的见解就说出来，这样才能有不同的看法，有争论有辩驳才能有自己的思考，才能获得共同的提高。

yishon

1、IP地址的本质是什么？或者说在程序语言中是如何表示的。

答：IP址址的本质就是一种独有的标识符，就相当于我们的身份证，用于在网络中标识出某一个独有的对象，比如一个路由器的接口，一台单独的PC机，或者说终端
在程序语言中的表示，其实就是一个字符串，IP地址其实是一个32位长的二进制数，只是为了人们表示或者与更方便一些，就用了十进制表示了，网络中叫做“点分十进制”。

2、子网掩码的作用是什么，反掩码如何计算，他们分别如何和IP地址进行计算来确定网络和主机。？

答：子网俺码的作用就是为了区分出IP址中的网络号和主机号，打个形象的比喻，网络号就相当于固定电话的区号，而主机号就相当于我们的电话号码，比如说192.168.1.1　255.255.255.0就表示192.168.1是网络号，主机号是1,192.168.1就相当于区号027,而1就相当于81818181
至于为什么会出现子网俺码，最直接的原因就是为了更合理的使用IP地址。
什么叫更合理？打个比方，一个单位需要30台电脑上网（其实是需要30个IP地址），在早期没有子网俺码的时候，这个单位就必须买一个C类的IP地址段，就是说虽然你只用30个IP址，但是你必须买255个IP地址（即一个C类的IP段），这样既增加了单位的投资，也造成了IP地址的浪费，因为这个单位买了多余的IP，其他的单位就不能用这些IP了。所以后来就有了子网俺码……
有了子网俺码以后的情况：
如果一个单位需要30个IP地址，那么他只需要购买配置这样的IP段就好了，192.168.1.0　255.255.255.224，注意这里的子网俺码，最后个是224，翻译成二进制就是“27个1和5个0”亦即27位的网络位5位的主机位，为什么会这样分呢？因为2的5次方等于32,包含30的比较小的网段就是27位的网络位5位的主机位……希望我的解释还算清晰

3、子网掩码为什么是连续的1，而不能是不连续的1？

答：这个问题有点没有水平，知道了子网俺码的原理以及发明子网掩码的原因以后就知道因为什么了。
不过还是回答一下吧，这个没有为什么，是TCP/IP协议里边人为的规定的，就像身份证为什么是15位或者18位一样，那是国家公安部户籍科的同志们规定的……他们只是一个工具

4、为什么早期的路由器不能使用全0或者全1子网？

答：这个问题也有点没有水平，拿思科路由器来讲，因为编写CISCO IOS的程序员没有在程序里边设计让某个接口配置全0或全1的IP地址，现在思科的程序员发现使用全0全1的IP或许也没有问题，于是在高版本的IOS中就定义了这样的IP ……于是我们就可以使用了
如有错误，望高手指正啊

5、 为什么IP 0.0.0.0 MASK:0.0.0.0能够代表全部的主机，为什么总是在路由表中被最后匹配？

答：答案同上，都和具体的IOS和TCP/IP协议有关，都是人为规定的。
第二问，因为在路由表中IP和掩码全零的路由代表默认路由，而根据IOS匹配路由的规则，当路由表中没有匹配目标网络的路由时，他就会把请求转发给默认路由中定义的那个路由，称为下一跳，也就是说如果我找不到目标的话，我就去问我的邻居，如果我的邻居还找不到的话，那就是找的邻居的邻居……如此往复，直到找到匹配的路由为止

6、为什么私网IP在未经过NAT前不能在公网上运行（或者说使用）？

答：TCP/IP协议人为规定的，规定私有地址不能用公网，而我们上网都是使用TCP/IP协议传输数据，所以我们必须遵守TCP/IP协议规则。至于为什么要人为规定这些IP出来，是为了组建隔离网络用的，比如说组一个公司内部局域网，不想外网人员都能访问的网络时需要用到私有地址，最最重要的原因，是私有地址不用花钱。

7、子网划分和地址聚合有什么不同，分别是如何计算的。

答：这两者好像不具有可比性吧？
子网划分是指将一个大的网段通过规定子网掩码来将其划分成更具实际意义的小网段的过程。
而地址聚合，也叫地址汇总，只是一种为了缩小路由表的手段，从而减小路由器资源占用量的一种方法手段。
两者不具备可比性。

8、你的网关的路由器中的路由表是否决定你的网络出入站和出站流量，为什么？

答：那是当然了，如果你的网关（网关有可能是一台电脑，也有可能是一台交换机，亦有可能是一台包含交换功夫的路由器或者叫做包含路由功能的交换机）的路由表中没有到达目的地的路由表的话，或者通过一定的手段，比如ACL（访问控制列表），或者其他一些手段来控制你的出站请求的话，都会对你造成限制作用。
你的流量也是可以在路由器上控制的，通常高端一些的路由器会有此功能。
至于为什么网关说了算，这个很清楚，比如说想访问221.238.249.178[www.chinaunix.net的IP地址:em11: ]这个IP，首先你会把这个请求通过TCP/IP打包发送给你的网关，如果你的路由表中没有到达这个IP的路由的话，或者这个IP被限制掉的话，最后就会导致你无法访问，当然现实生活中，你要访问一个网站，通常要经历好几个大型路由器，一个一个的找下去……
希望我的解答还算清晰，如有错误还有高手指正

[ 本帖最后由 yishon 于 2007-7-16 00:52 编辑 ]

tom_xx_hu@yahoo

原帖由 yishon 于 2007-7-16 00:33 发表

最最重要的原因，是私有地址不用花钱。

我觉得最重要的是私网地址直接上网不能做到地址的唯一性

tom_xx_hu@yahoo

原帖由 yishon 于 2007-7-16 00:33 发表

子网掩码为什么是连续的1，而不能是不连续的1？
答：这个问题有点没有水平，知道了子网俺码的原理以及发明子网掩码的原因以后就知道因为什么了。
不过还是回答一下吧，这个没有为什么，是TCP/IP协议里边人为的规定的，就像身份证为什么是15位或者18位一样，那是国家公安部户籍科的同志们规定的……他们只是一个工具

这个问题其实是有点水平的。如果允许子网掩码是不连续的1，在十进制空间，同一子网内的地址不连续，对管理和维护带来巨大的困难，设计规划中出错的概率更高，教学培训几乎无法进行。（想想连续1掩码的子网概念对入门的人就已经很难了）

tom_xx_hu@yahoo

原帖由 yishon 于 2007-7-16 00:33 发表
这个问题也有点没有水平，拿思科路由器来讲，因为编写CISCO IOS的程序员没有在程序里边设计让某个接口配置全0或全1的IP地址，现在思科的程序员发现使用全0全1的IP或许也没有问题，于是在高版本的IOS中就定义了这样的IP ……于是我们就可以使用了

我真的愿意相信IOS的程序员能起这么关键性的作用。事实是：http://www.cisco.com/en/US/tech/tk648/tk361/technologies_tech_note09186a0080093f18.shtml

Traditionally, it was strongly recommended that subnet zero and the all-ones subnet not be used for addressing. According to RFC 950, "It is useful to preserve and extend the interpretation of these special (network and broadcast) addresses in subnetted networks. This means the values of all zeros and all ones in the subnet field should not be assigned to actual (physical) subnets."

On the issue of using subnet zero and the all-ones subnet, RFC 1878 states, "This practice (of excluding all-zeros and all-ones subnets) is obsolete. Modern software will be able to utilize all definable networks." Today, the use of subnet zero and the all-ones subnet is generally accepted and most vendors support their use.

我说得不对请扔砖头啊.