计算机网络论文-IPV4
互联网协议的演变从IPv到IPv
互联网协议的演变从IPv到IPv 互联网协议的演变从IPv4到IPv6互联网协议（Internet Protocol，简称IP）是连接全球计算机网络的基础协议。
它定义了互联网上数据的传输方式和规则，使得不同的计算机和网络可以相互通信和交流。
随着互联网的普及和发展，IP协议也经历了演变和更新，其中最显著的变化就是从IPv4到IPv6。
一、IPv4 - 互联网早期的基本协议IPv4是互联网早期采用的主要协议版本，它于1983年发布，并在1990年代迅速普及。
IPv4地址采用32位二进制表示，被分为四个数字段，每个字段范围为0-255，用点分十进制表示。
例如，192.168.0.1就是一个IPv4的示例地址。
然而，由于IPv4地址空间有限，仅能提供约42亿个可用地址，远远无法满足全球范围内日益增长的互联网使用需求。
IPv4的不足之处迫使互联网技术专家寻找更好的解决方案。
二、IPv6 - 更大的地址空间和更多功能的新一代协议为了解决IPv4地址不足的问题并提供更多的功能，IPv6诞生了。
IPv6是IP协议的新一代版本，于1998年发布。
与IPv4不同，它采用了128位二进制编址，地址空间庞大得多。
IPv6地址使用八个四位的十六进制数字段来表示，用冒号分隔。
例如，2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334是一个IPv6的示例地址。
除了更大的地址空间外，IPv6还引入了其他功能和增强，例如自动地址配置、改进的安全性、支持多播和移动性等。
然而，在IPv6推出后的几十年里，由于IPv4的广泛应用和IPv6的推广进展缓慢，全球互联网仍主要基于IPv4。
为了实现IPv4和IPv6之间的互通，引入了一些过渡技术，如双协议栈、隧道和网络地址转换（NAT）等。
三、IPv6的推广与应用尽管IPv6的推广进展缓慢，但在近年来一些国家和地区的努力下，IPv6部署的进展有所加快。
例如，一些国家制定了政策要求互联网服务提供商（ISP）提供IPv6连接，促进IPv6的普及。
ipv4协议的详解
ipv4协议的详解协议名称：IPv4协议的详解一、引言IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网协议的第四个版本，是当前广泛应用的互联网协议之一。
本协议旨在详细解释IPv4协议的结构、功能和使用方式，以及相关的网络层概念和术语。
二、协议概述IPv4协议是一种面向连接的、无状态的、分组交换的协议，用于在互联网上进行数据传输。
它定义了互联网中每个主机的唯一标识和寻址方式，以及数据包的格式和传输规则。
三、IPv4协议结构1. 版本字段：占4位，用于指示使用的协议版本，IPv4协议为4。
2. 首部长度字段：占4位，用于指示IPv4首部的长度，单位为32位字（即4字节）。
3. 服务类型字段：占8位，用于指定数据包的服务质量要求，如优先级、延迟和带宽等。
4. 总长度字段：占16位，用于指示整个IPv4数据包的长度，包括首部和数据部分。
5. 标识字段、标志位和片偏移字段：用于分片和重组数据包，以适应不同网络环境下的传输要求。
6. 生存时间字段：占8位，用于指定数据包在网络中的最大存活时间，以防止数据包在网络中无限循环。
7. 协议字段：占8位，用于指示数据包中封装的上层协议类型，如TCP、UDP或ICMP等。
8. 首部校验和字段：用于检验IPv4首部的完整性，以保证数据包在传输过程中没有被篡改。
9. 源IP地址和目的IP地址字段：分别占32位，用于指示数据包的源地址和目的地址，实现端到端的通信。
10. 选项字段：可选字段，用于扩展IPv4协议的功能和特性。
四、IPv4地址1. IPv4地址格式：IPv4地址由32位二进制数表示，通常以点分十进制（dotted-decimal）的形式表示，如192.168.0.1。
2. IP地址分类：IPv4地址根据网络部分和主机部分的划分，分为A、B、C、D 和E五类地址。
3. 子网掩码：用于将IPv4地址划分为网络地址和主机地址两部分，以便进行网络划分和寻址。
论IP地址的合法字符是什么
论IP地址的合法字符是什么IP（Internet Protocol）地址是互联网中用来标识计算机或网络设备的唯一地址。
在IP地址中，合法字符的范围是0-9和"."（点号）。
一、IP地址的概述IP地址是一个32位的二进制数，通常以IPv4（Internet Protocol version 4）或IPv6（Internet Protocol version 6）的格式表示。
IPv4地址由四个由点分隔的十进制数表示，每个数字的取值范围是0-255。
例如，192.168.1.1是一个常见的IPv4地址。
而IPv6地址由八个由冒号分隔的十六进制数表示，每个数字的取值范围是0-FFFF。
IPv6地址的格式更加灵活，使得其拥有更大的地址空间。
二、IP地址的合法字符1. 数字：IP地址中的合法字符是0-9。
这些数字用来表示地址的具体值，例如192.168.1.1中的每个数字都是合法字符。
2. 点号（.）：点号是IP地址中的分隔符，用于分隔不同的地址段。
在IPv4中，地址被分为四个段，每个段用点号进行分隔，例如192.168.1.1。
点号的作用是帮助人们更好地理解和辨识IP地址。
三、IP地址的使用场景1. 计算机网络：在计算机网络中，IP地址是网络设备进行通信和识别的重要标识。
每个设备（如计算机、路由器等）都需要分配一个唯一的IP地址，以便网络中的其他设备可以与其进行通信。
2. 互联网：在互联网上，IP地址用于标识连接到互联网的设备。
通过IP地址，我们可以访问互联网上的各种网站、服务器等资源。
3. IP定位：IP地址还可以用于确定设备的地理位置。
通过对IP地址进行定位，我们可以了解设备的大致位置信息。
四、IP地址的重要性IP地址在互联网中起着至关重要的作用。
它不仅是进行网络通信的基础，还是实现网络安全、网络监管和网络管理的基础。
通过对IP地址的管理和分配，可以有效地管理网络设备，并确保网络通信的正常进行。
基于校园网的IPv4向IPv6过渡策略分析
基于校园网的IPv4向IPv6过渡策略分析摘要：ipv4/ipv6过渡技术主要是指ipv4到ipv6的过渡期间内用以确保业务共存以及互操作的一种技术。
本文结合凯里学院校园网特点，简要介绍了三种典型的ipv6过渡技术（双协议栈技术，隧道技术和协议转换技术），并表达了这是ipv4向ipv6过渡过程中最基本的过渡策略，而且，仅仅采用某种较为单一的技术并不能达到较为理想的效果。
笔者认为在具体的应用时可采用多种技术来达到较为理想的效果。
关键词：ipv4/ipv6过渡技术；双协议栈技术；隧道技术；协议转换技术中图分类号：tp393.18 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2013） 02-0000-02在当前，很多高校的校园网多数采用的都是ipv4协议的。
然而ipv4协议却有诸多缺点，比如：ipv4地址即将贫乏；ipv4地址格式导致路由表体积巨大；ipv4协议缺乏服务质量保证（qos）；以及基于ipv4协议的internet安全性不高等等。
由于ipv4协议存在诸多缺点，而且这些缺点的存在，会造成该协议不能满足社会网络的快速发展，不能满足网络的发展需要。
因此，ipv6协议的诞生和发展势在必行。
ipv4/ipv6过渡技术主要是指ipv4到ipv6的过渡期间内用以确保业务共存以及互操作的一种技术。
下面以凯里学院校园网为例，简要介绍三种比较典型的，相对较为成熟的ipv6过渡技术。
1 双协议栈技术凯里学院新校区主要由行政办公楼和实验教学楼、校图书馆，教学楼办公楼以及学生宿舍楼等多个功能楼组成。
学校校园网络需要满足办公、图书借阅、教学、实训等多个功能。
当条件成熟时，计算机科学与技术专业可将ipv6协议纳入到实验教学中，并教授学生该技术在网络中的实际应用，进而实现技能型人才的培养目标。
通过组建网络实验教学中心，还可培养学生的开发以及研究该技术的能力，该实验教学中心平台是学生学习网络实验的最优化平台，同时也为将来的就业奠定了较为扎实的基础。
计算机网络专业毕业设计题目汇总
序号1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415161718192021222324252627毕业论文参考选题多媒体教学软件的设计与制作IPv6 路由技术的分析与实现IPv6 与IPv4 的互连技术探讨与实现基于中间件的软件开辟方法探讨基于J2ME 的挪移终端软件开辟技术分析与实现局域网的安全攻防测试与分析无线局域网的攻击工具的比拟与分析主机防火墙软件系统的开辟与设计主机内容过滤系统的开辟与设计基于Socket 的网络聊天系统开辟与设计基于BREW 的挪移终端软件开辟技术分析与实现局域网的组建与应用无线局域网的组建与应用虚拟局域网的组建与应用磁盘阵列的安装、设置、技巧Windows Vista 应用体味Windows 2003 Server 操作系统探讨计算机病毒的正确谨防探讨网页的设计与应用GIS 中的网络路径分析组件式地理信息系统根抵与开辟基于Word 的自动出题系统计算机学院就业信息系统开辟社区医院综合管理信息系统的设计在校大学生贷款管理系统的测试多媒体课件或者网络课件制作C 语言程序设计?网上考试系统的设计与实现28 ?C 语言程序设计?网上考试系统的论坛实现嵌入式 Internet 互联网技术的应用及研究Microsoft Office 各组件的相互数据交换 ?C++语言程序设计?课件和教学设计与实现 在校大学生贷款管理系统〔学院级〕的设计与 实现软件测试技术理论与方法高效率化探讨 数字逻辑?实验教学的设计与实现我国中小学信息技术教育展望网络教学资源的开辟在信息技术课程中的应用 研究中学新课程对信息技术教师的素质要求研究 多媒体教学技术的应用及研究信息技术与课程整合的研究中小学信息教师的地位危机信息技术教师继续教育的问题和对策信息技术环境下的教师素质和能力、角色与地 位西北地区信息技术教师队伍现状及思量 网络搜索引擎的分析与设计并行环境 MPI 的搭建与应用电脑围棋的研究与开展围棋对弈程序的设计国内高校计算机专业课程设计与分析正规式与 DFA 变换算法及其实现基于 C/C++的 SLR 分析方法算法及实现基于 C/C++的 C 语言词法分析器的设计与实现 基于命题演算推理算法及其实现集合运算算法及其实现关系运算算法及其实现 2930 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54Boolean 代数在计算机科学中的应用图的计算算法及实现代数在计算机科学中的应用****课程多媒体课件设计与实现新课程改革下中学信息技术课改情况调查分析 多媒体课件与传统教学方法比拟分析中学信息技术教育对学生文化素质的影响现状 与对策提高“多媒体课件〞效果的有效策略研究 一个学籍管理系统设计与实现一个人事档案管理系统设计与实现一个小型图书资料管理系统设计与实现 中小学课表编排系统设计与实现一个小型物资管理系统设计与实现一个小型销售管理系统设计与实现一个小型酒店〔宾馆〕管理系统设计与实现 几种典型的智能优化方法及其应用领域研究 粒子群优化算法的 MATLAB 实现管理信息系统?课程设计小型电子商务规划现代物流系统的分析与设计中国智能交通系统研究现状分析空中交通流量管理系统的分析与设计粒子群优化算法的典型应用空中交通流量管理中的地面等待策略模型与算 法设计图书馆资料管理系统的设计与实现高校学生学籍管理系统的设计与实现教学互动的设计与实现学生就业管理系统的设计与实现基于 Web 的图书管理系统基于 Web 的信息发布系统5556 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84智能监控技术的应用与思量数字水印在网络作品保护中的应用数字作品的保护技术图象置乱演示系统设计与实现数字图象加密与实现Authorware 中数据库技术的应用标准Authorware 中多种菜单的实现虚拟现实技术在多媒体课件开辟中的应用 基于 FLASH 的多媒体课件设计与开辟基于 Authorware 的多媒体课件设计与开辟 组建基于 Linu*的网格试验平台基于 Web 的 B/S 模式的图书资料系统的设计与 实现基于 JSP 的图书资料管理系统 〔考试管理系统〕 的设计与实现基于 JSP 的论坛系统的设计与实现基于 ASP 技术的论坛系统的设计与实现Linu*操作系统的安装调试基于 Web 的留言板的设计与实现基于 Web 的办公室自动化〔OA 〕系统的设计与 实现基于 JSP 的动态设计与实现基于 ASP 的动态设计与实现基于 Flash 动画的二叉树中序线索化算法思想 实现要求：动画演示过程与算法的执行过程匹配， 并在同页分摆布显示。
第五章IPV4地址
C 类 地 址
默认网络掩码 111111111111111111111111 00000000 255.255.255.0
特殊地址 网络地址 直接广播地 址 受限广播地 址 本网络的本 主机地址 本网络的特 定主机地址
NETID 特定的
HOSTID 全0
源地址或 目的地址 都不是
示例说明 不分配给任何主机，仅用于表示某个网络的网 络地址；例：202.114.206.0 不分配给任何主机，用作广播地址，对应分组 传递给该网络中的所有结点（能否执行广播， 则依赖于支撑的物理网络是否具有广播的功 能）；例：202.114.206.255 称为有限广播地址，通常由无盘工作站启动时 使用，希望从网络IP地址服务器处获得一个IP 地址；例：255.255.255.255 表示本身本机地址，仅在系统启动时允许使用， 并且永远不是一个有效的目的地址；例： 0.0.0.0 本网络的特定主机；例：0.0.0.126
练习
转换为点分十进制: 11000001 10000011 00011011 11111111 转换为二进制：231.219.139.111 下列地址是否有错？ 10000001 00001011 00001011 11101111 111.56.045.78 221.34.7.8.20 0X810B0BEF 或 75.45.301.14 810B0BEF16 11100010.23.14.67
无分类编址
IPv4向IPv6过渡的两种技术
向 F 发 送 IPv6 数 据 报 ， 路 径 是 A- - >B- - >C- - >D- - >E- - >F。中间B到〔 这 段路径是{ Pv4网络，B和E是双协议栈路由器， 因此路由器B不能向C转发IPv6数据报，因为C 只使用} 协议。由于B是IPv4/ IPv6路由器 ， Pv4 因此路由器B将IPv6数据报首部转换为IPI 数 A P 据报首部后发送给C。等到!Pv4 数据报到达 IPv4 网络的出口路由器E时 (E也是IPv4/ }尸 v6 路由器) ，再恢复成原来的} 数据报。但 Pv6 IPv6首部中的某些中断却无法恢复， ，例如， 原来IPv6 首部中的流标号X在最后恢复出的
球表面都覆盖着计算机 ，那么IPV6 允许每平 方米拥有7 x 1023个IP地址，如果地址分配速 率是每微秒10 万个地址， 0 则需要1019年的时 间才能将所有可能的地址分配完。 1.2 过渡策略的主要原则 考虑到网络技术的飞速发展和现实世界的 商业需求，在进行} 网络向IPv6网络过渡策 Pv4 略的设计中，如下方向性问题必须遵循 ，在 “ 下一代协议建议规范” (RFC1752) 中，明 确定义了以下的过渡原则: 1. 过渡方式应该是逐步的和渐进的，保 护} 网络设备的投资， Pv4 确保在一个相当长的 历史阶段，IPv4 网络设备可以在过渡时期中正 常地独立使用。 2. IPO 网络世界和IPv6 网络世界相互渗
protocol) ， 它不但解决了IPv4的 地址问 题， 并 且改善了!尸 协议的性能。
但在现阶段中，由于Internet 完全是建立 在IPv4的体系结构上，所有的应用程序也是按 照IP由此而产生的过渡机制成为了一个新的 研究热点。目 前主要有两种过渡技术: 双协议 栈和隧道技术。 1 IPv4向IPv6的过渡
ipv4协议的详解 (2)
ipv4协议的详解协议名称：IPv4协议的详解一、引言IPv4（Internet Protocol version 4）是互联网上广泛使用的网络协议，它为互联网上的数据包提供了传输和路由的标准化方法。
本协议旨在详细解释IPv4协议的特性、功能和使用方法，以便用户和网络管理员能够更好地理解和应用IPv4协议。
二、协议概述1. IPv4协议的定义和作用IPv4协议是一种网络层协议，用于在互联网上传输数据。
它为数据包提供了源和目标地址，以及其他必要的控制信息，使数据能够在网络中正确路由和传输。
2. IPv4协议的特性- IPv4地址：IPv4协议使用32位地址，共分为4个字节，每个字节用十进制表示，如192.168.0.1。
- 分组交换：IPv4将数据分割为较小的数据包进行传输，每个数据包称为一个IP数据报。
- 路由选择：IPv4协议使用路由表来选择最佳路径将数据包从源地址传输到目标地址。
- 差错检测：IPv4协议使用校验和来检测数据包在传输过程中是否发生错误。
- 分片和重组：IPv4协议支持将大的数据包分割为较小的片段进行传输，并在目标地址处重新组装。
三、IPv4地址结构1. IPv4地址的组成IPv4地址由32位二进制数组成，通常以点分十进制表示。
例如，192.168.0.1是一个IPv4地址。
2. IPv4地址的分类IPv4地址根据网络的规模和需求进行分类，共分为5类：- A类地址：用于大型网络，范围从1.0.0.0到126.255.255.255。
- B类地址：用于中型网络，范围从128.0.0.0到191.255.255.255。
- C类地址：用于小型网络，范围从192.0.0.0到223.255.255.255。
- D类地址：用于多播（Multicast）通信，范围从224.0.0.0到239.255.255.255。
- E类地址：保留地址，范围从240.0.0.0到255.255.255.255。
网络协议分析——7-IPv4
主要内容
IPv4的特性 数据报 分片 选项 检验和 安全性 IP软件包
什么是IP?
IP是一种不可靠的、无连接的数据报协议。 尽力而为地交付（Best-effort delivery）
IP数据包格式
IP数据包长度可变，它由两部分组成：首部+数据。其中， 首部长度是20~60字节。
检验和(checksum)
检验和计算步骤： (1)校验和清‘0’ (2)将分组首部划分为16比特的段 (3)求所有16比特之和 (4)把求得的和模(216-1) (把高于16比特的各位加回和中) (5)在(4)的基础上求二进制反码
接收方校验步骤： 同计算步骤的前4步，结果为‘0’时正确。
协议字段
用来定义使用该IP层服务的高层协议。
思考题
有一个分组的前8位是：01000010，接收者丢弃了这个分组， 为什么？
在IP分组中，HLEN的值是二进制的1000，则这个分组携带 了多少个字节的选项？
在IP分组中，HLEN的值是516，总长度字段的值是002816。 则这个分组携带了多少字节的数据？
一个到达的分组的分片的偏移值是100，首部长度值是5， 而总长度字段值是100。它的第一个字节和最后一个字节的 编号是多少？
数据报选项
功能：用于网络测试、调试或控制。包括: 记录数据报经过的路由 记录数据报经过的路由和时间 源端指定必须经过的路由 路径MTU发现
选项格式：
路由器对带有源路由选项的数据报的 处理过程
比较指针字段值和长度字段值； 比较数据报的目的IP地址和自己的入口IP地址； 用输出数据报的目的IP地址替换指针所指向的IP地址，
用指针所指IP地址来替换数据报的目的IP地址，然后 把指针值递增4。
计算机网络方面的毕业论文题目有哪些
计算机网络方面的毕业论文题目有哪些论文题目应以最恰当、最简明的词语反映论文中最重要的特定内容的逻辑组合。
那么计算机网络方面的论文题目有哪些呢?下面小编给大家带来计算机网络方面的毕业论文题目，希望能帮助到大家!计算机网络毕业论文题目参考1、一种软件定义网络中基于博弈的混合路由算法2、基于终端属性的矿下机会网络分组转发协议3、基于量子蚁群算法的片上网络映射研究4、尺度变换复双树小波网络隐藏信道深度检测5、面向多类不均衡网络流量的特征选择方法6、基于社会组的高投递率机会网络路由协议7、基于事件触发机制的多智能体网络平均一致性研究8、带可移动存储设备的P2G网络病毒传播模型9、互联网空间下的城市网络格局及结构研究10、负载均衡的水声传感器网络多跳非均匀分簇路由协议11、一种基于分层云对等网络的多属性云资源区间查找算法12、NDN网络中内容源移动的路由更新优化方法13、基于网格覆盖的社交网络位置数据的保护方法14、信道随机性对传感器网络连续渗流密度的影响15、一种支持多维区间查询的云对等网络索引架构16、组合核函数相关向量机的网络安全态势预测17、面向级联失效的复杂网络动态增边策略18、无线传感器网络分布式同步协议19、无线传感器网络中基于网络覆盖的节点睡眠调度机制20、基于社交网络的信息传播模型分析21、移动社交网络中基于共同邻居网络中心度的链路预测方法22、社会网络中基于核函数的信息传播模型23、面向密码协议的半实物网络仿真方法24、新形势下计算机网络通信中存在的问题及改进策略25、计算机网络数据库的安全管理技术分析26、无线传感器网络中基于鲁棒优化的功率控制27、结合网络层次分析法的云推理威胁评估模型28、一种提高网络寿命与节点定位性能的WSNs分群算法29、链路质量感知的无线传感器网络生命最大化算法30、网络虚拟化环境下虚拟网络资源描述及发现模型31、能耗均衡的无线传感器网络无标度容错拓扑模型32、一种高效虚拟化多级网络安全互联机制33、复杂攻击网络的概率可控性34、改进的有向传感器网络多中心部署算法35、细粒度访问控制的电子健康网络双向认证方案36、网络编码P2P流媒体中的动态段粒度研究37、数据中心网络结构鲁棒性指标研究38、贵金属网络管理系统的防窃密信息安全加密技术39、计算机网络安全中虚拟网络技术的应用40、浅谈医院信息管理系统网络的日常维护必要性与策略41、计算机网络信息安全及防护策略研究42、网络信息推荐系统存在的问题及发展方向43、改进网络入侵信号监控系统的设计与应用44、网络安全异常报警系统的设计与实现45、计算机网络实验课程的探索与改革46、电子信息类专业《计算机网络》课程教学的改革与实践47、计算机网络故障防范与处理48、网络编排技术进展研究49、电力调度自动化网络安全防护系统研究50、高职计算机网络技术专业建设问题研究51、计算机网络可靠性提高方法研究52、计算机网络通信常见问题及管控措施探析53、试谈校园网络安全建设与管理方法54、大数据环境下的网络安全问题探讨55、计算机网络应用层存在的故障及排除对策56、计算机网络管理及相关安全技术分析57、探究神经网络的数据安全通信技术58、谈谈云计算下的网络安全技术实现路径59、影响计算机网络应用安全的因素分析60、大数据背景下网络安全分析最火专业网络工程论文题目1、基于协同过滤的个性化Web推荐2、Web导航中用户认知特征及行为研究3、Web服务器集群系统的自适应负载均衡调度策略研究4、动态Web技术研究5、语义Web服务的关键技术研究6、面向语义Web服务的发现机制研究7、Web服务组合研究与实现8、构建REST风格的Web应用程序9、企业架构下WebService技术的研究10、Web回归桌面的研究与应用11、Web服务选择的研究12、Web服务的授权访问控制机制研究13、基于WEB标准的网络课程设计与开发14、基于Web的教师个人知识管理系统的设计与开发15、基于Android平台的手机Web地图服务设计16、基于Web的信息管理系统架构的研究17、基于Web使用挖掘的网站优化策略研究18、基于Web的自适应测试系统的研究19、面向语义Web服务的发现机制研究20、面向语义Web服务的分布式服务发现研究21、企业局域网设计与应用22、无线局域网规划与设计23、校园网规划与设计24、中小企业网络规划与设计25、企业内局域网的规划设计方案26、网络校园网络工程综合布线方案27、ARP攻击与防护措施及解决方案28、路由器及其配置分析29、服务器的配置与为维护30、入侵检测技术研究31、复杂环境下网络嗅探技术的应用及防范措施32、网络病毒技术研究33、网络蠕虫传播模型的研究34、无尺度网络中邮件蠕虫的传播与控制35、网络路由协议研究36、可动态配置的移动网络协议设计研究37、Ipv4/Ipv6 双协议栈以太网接入认证和移动技术38、虚拟路由器的体系结构及实现39、一种基于分布式并行过滤得前置式邮件过滤模型40、XML应用于信息检索的研究41、JMX框架下 SNMP适配器的实现与应用42、MANET 路由协议性能分析43、Internet用户 Ipv6 协议试验网设计与实现44、基于光纤通道的网络文件管理系统设计与实现45、网络拓扑结构的测量协议与技术46、办公业务对象在关系数据库中的存储47、基于 Web的分布式 EMC数据库集成查询系统48、基于 Web的网络课程的设计49、基于工作流的业务系统开发50、B1级安全数据库设计的设计与实现计算机网络技术专业毕业论文题目1、基于移动互联网下服装品牌的推广及应用研究2、基于Spark平台的恶意流量监测分析系统3、基于MOOC翻转课堂教学模式的设计与应用研究4、一种数字货币系统P2P消息传输机制的设计与实现5、基于灰色神经网络模型的网络流量预测算法研究6、基于KNN算法的Android应用异常检测技术研究7、基于macvlan的Docker容器网络系统的设计与实现8、基于容器云平台的网络资源管理与配置系统设计与实现9、基于OpenStack的SDN仿真网络的研究10、一个基于云平台的智慧校园数据中心的设计与实现11、基于SDN的数据中心网络流量调度与负载均衡研究12、软件定义网络(SDN)网络管理关键技术研究13、基于SDN的数据中心网络动态负载均衡研究14、基于移动智能终端的医疗服务系统设计与实现15、基于SDN的网络流量控制模型设计与研究16、《计算机网络》课程移动学习网站的设计与开发17、数据挖掘技术在网络教学中的应用研究18、移动互联网即时通讯产品的用户体验要素研究19、基于SDN的负载均衡节能技术研究20、基于SDN和OpenFlow的流量分析系统的研究与设计21、基于SDN的网络资源虚拟化的研究与设计22、 SDN中面向北向的控制器关键技术的研究23、基于SDN的网络流量工程研究24、基于博弈论的云计算资源调度方法研究25、基于Hadoop的分布式网络爬虫系统的研究与实现26、一种基于SDN的IP骨干网流量调度方案的研究与实现27、基于软件定义网络的WLAN中DDoS攻击检测和防护28、基于SDN的集群控制器负载均衡的研究29、基于大数据的网络用户行为分析30、基于机器学习的P2P网络流分类研究31、移动互联网用户生成内容动机分析与质量评价研究32、基于大数据的网络恶意流量分析系统的设计与实现33、面向SDN的流量调度技术研究34、基于P2P的小额借贷融资平台的设计与实现35、基于移动互联网的智慧校园应用研究36、内容中心网络建模与内容放置问题研究37、分布式移动性管理架构下的资源优化机制研究38、基于模糊综合评价的P2P网络流量优化方法研究39、面向新型互联网架构的移动性管理关键技术研究40、虚拟网络映射策略与算法研究。
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武汉学院 学生学年论文（设计）
题 目： 划分子网的案例分析 网络扩展和IP地址利用率
指导教师： 赵清强 职称： 讲师 学生姓名： 张新科 学号： 11071162 专 业： 网络工程 年级： 大一
二〇一二年五月二十日 关键词：分类地址 子网划分 VLSM CIDR 网络扩展 IP地址利用率 一、引言 25~30年前，TCP/IP的设计者设计出具有开放性和跨平台性(支持异种网络的互联)的TCP/IP协议，在当时多种的网络协议和编址方案并存的情况下，他们对自己所设计出的TCP/IP协议在未来网络世界中的发展情况和对他们所使用的IP地址对未来网络发展的适应能力没有做到充分的考虑，因此给以后的网络发展带来了极大的不便。实际上，正是由于TCP/IP协议自身的优点和Internet 前身——美国的ARPANET对它的采用，使所有的企业都倾向于实施IP地址方案并且最终TCP/IP成为Internet的标准协议，支撑一个全球的信息、商务和娱乐网络。然而！在实际中，人们利用TCP/IP协议对网络进行布网和相应的扩展，常常会出现这样的情况。如果管理员为网络添加新节点和新的网络时，现在的IP地址可能要需重新分配，膨胀的路由表可能使路由效率降低，可用的IP地址可能会被用完。因此，IP地址被要求要适应互联网的发展和和用户对网络的拓展。 在过去的20~30年里，为满足网络的发展和拓展，网络工程师们已经成功的对PV4（第四版本）进行了大量的修改。主要的修改经历了子网划分，无类别间路由选择（CIDR）几个阶段。这些修改对互联网的指数级发展和对用户对网络的扩展需求有了一定的满足。下面我们就讨论一下IPV4的修改是怎样解决IP地址资源产足、利用率低和网络扩展的。
2.IPV4分类的IP地址和它的危机。
2.1Internet地址结构 当TCP/IP在20世纪80年代被首次提出后，它就依赖于两层的编址方案，即IPV4的32个比特的地址分成两个部分——网络号（net-id）和主机号(host-id)。网络号和主机号结合起来，惟一的标识了通过Internet连接的所有主机。
2.2五种分类的IP地址。 在讨论分类的IP 地址前，我们应该先明确一个规则： 1.具有同样的网络号（net~id）的所有主机是在同一个网络内，即在同一广播域中。 2.一个网络号下的网络地址或者说主机号（host~id）是本组织自由分配给主机的，或者说分配地址纯属本组织内部的事情。 3.路由选择的基本规则：在比局域网大的范围内通信，路由选择第一步是查看IP地址的网络号，到达目标网络，第二步是查看IP 地址的主机号到达目标主机。 2.2.1 A类地址 A类地址的类别位是第一位，规定为“0”。因此当我们看到第一字节是在0~127范围内的地址时，我们就知道这是个A类地址。在32位（即4个字节）的IP地址中，第一个字节定义为网络号。因此可以指派的网络号有2的7次方。剩余的三个字节就是主机号。因此，每个A类地址可以划分出2的24次方个地址。 2.2.2B类地址 B类地址的类别位是第一字节的前两位，规定为10，因此当我们看到第一字节是在127~191范围内的地址时，我们就知道这是个B 类地址。B 类地址前两个字节是网络号，剩下两个字节是主机号，因此都有2的16次方个地址。 2.2.3C类D类E类地址。 与A烘在B类一样，C类D类E类地址都有类别位，分别为110，1110，1111，这些都是它们的类别的标志。C类地址的网络号和主机号与A类是相似的。D类地址和E类 地址分别用于多播和科研。这里不做讨论。 2.2.4不可用地址和特殊用途的地址。 其实在现实中A，B，C类地址能够划分的网络数和主机数没有这么多。主要是因为IPV4还要为网络中的广播提供地址编号和相应的网络的网络号的表示。还有相当一部分的专用地址不能用。 例如一个A类地址56.0.0.1。表示它的网络号是第一字节和它后面的全部补救0组成的，即56.0.0.0。广播地址的表示是第一字节和它后面的全部补255（即全部是1）组成的，即56.255.255.255。因此地址中有和这些网络号和广播地址是一样的，若要使用，可能导致错误。所以这些地址被保留下来，不进行分配。同样A、B、C类地址也是这样的。另外在A 类地址中网络号是127的被保留下来作为本地软件回环测试，是主机进程之间的通信用的。以127为网络号的所有IP地址所携带的信息都不会发到任何网络。IP地址中各个位都为0的地址好保留了下来。意识是“本网络”。有特殊用途。 因此总结起来就可以得到一个IP地址指派范围表： 网络类别 网络数 网络号范围 主机数 主机号的范围 备注
A 126 1~126 0和127有特殊用途 16777214 0.0.1~255.255.254 全0和全255分别用于网络号
和广播号 B 1638 128.1~192.255 128.0用于网络号 65534 0.1~255.254 同上
C 2097151 192.0.1~233.255.255 254 1~254 同上
另外在每类IP地址中都还有一些特殊的地址没有被分配，这些地址被称为专用或私有地址：10.0.0.0~10.255.255.255。172.16.0.0~172.31.255.255 。192.168.0.0~192.168.255.255 这些专用地址被使用网络地址解析（NAT）的主机或代理服务器所使用，以实现与因特网的连接，或者被那些不于因特网进行连接的主机使用。具体使用后文会再详细说明。 2.2.5分类的IP地址的危机。 A类地址占整个地址空间的50%，B类占25%，C类占12.5%，D和E类占12.5%。32位的IP 地址一共可以形成2的32次方个地址。然而： 1. 首先，IP的地址资源利用率有时很低。 每个A类地址网络可以连接的主机数超过1000万，TCP/IP设计者设计IP地址的时候，考虑这些地址给一些政府和大型的公司使用，然而如此多的IP地址即使是他们也是用不完的，实际上造成了很大的一部分被浪费了，其它的组织也不能利用这些地址。 同样地，每个B类地址网络可以连接的主机数也超过了6万。每个C类地址网络可以连接的主机数有254个。因此，在实际中，会出现下列一些情况。 一个有300台主机要与互联网连接的公司，当他去ISP申请IP地址时，他有两种选择。 ①第一种情况是申请两个C类的IP 地址，因为一个C类的IP 地址数只有254个，是不够用的，但是两个C类地址会把这个公司分成两个网络，这给他公司造成了一些不方便。 ②第二利情况是他会申请一个B类地址，他如此选择，是有两方面的考虑。一是考虑到以后公司还会发展，C类地址是不够用的。另一方面是考虑到第一种情况出现的C类地址会把公司的网络分成两个网络。然而！这样就会浪费几万IP地址，而且也不能被其它组织所使用。这同样造成IP地址的极大的浪费。 而且实际中更多的公司选择了第二种方案。因此使现在的B类地址接近用尽，因此现在实际上可分配的IP地址只有C类地址了。造成了危机局面的出现！ 2.其次是，给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变的太大，因而使网络性能变坏。 假如，一个单位有三个不同的网络，每个网络中有60台主机，三个网络通过路由器互联并连接到Internet，因此该网络需要三个不同的net~id。然而，这三个网络的主机数总和也没有超过一个C类地址的地址数，却不适合用一个C类地址。若用三个C类地址，这样不但浪费了75%的IP地址，而且还增加了路由器中路由表的项目，使路由效率降低。 实际上，每一个路由器都应当能够从路由表中查出应怎样到达其它网络的下一跳地址。因此，互联网中网络数越多，路由器的路由表的项目数也就越多。这样即使我们有足够多的IP地址资源可以给整个网络分配网络号，也会导至路由器中路由表的项目数过多。这不仅增加了路由器的成本（需要更多的存储空间）而且使查找路由时耗费更多的时间，同时也使路由器之间定期交换的路由信息急剧增加，因而使路由器和整个网络的性能下降了。 3.分类的IP地址不够灵活。有时情况紧急，一个单位需要在新的地方马上开通一个网络。但是在申请到一个IP地址之前，新增加的网络是不可能连接到因特网上工作的,这严重的影响到公司网络的扩展。因此需要一种灵活的IP地址，使一个单位灵活的增加本单位的网络，进行扩展。而不必事先到因特网管理机构去申请新的网络号。 . 这些问题都是网络管理员在过去布网经常遇到的问题。这里面最严重的问题是IPV4的地址空间即将用完的困境。因此网络工程师们从很早就着手开始解决这些问题，他们先后对IPV4使用子网掩码进行子网划分，使用可变长子网掩码进行子网划分和无类域间路由选择（CIDR）等修改，有效的解决了这些问题，下面我们就来讨论这些方法。
3.传统的子网划分。
3.1子网掩码 子网掩码或者子网划分，用于将一个大的网络划分成几个小的子网络，这些子网可以分布在整个公司中，能够将公司分成几个小的网络，从而减少IP地址的浪费，而且使公司的网络更加的方便的管理。1985年，RFC950使子网划分正式化，它将IPV4编址结构分为三个层次。因此，一个给定地址变成了三部分：网络号、子网号和主机号。 子网掩码是一个与IP地址相对应的32个比特数，子网掩码中各个比特与IP地址中的各个比特一一对应。并且子网掩码是由一串1和跟随的0组成。子网掩码中的1对应对应于IP地址中原来的net~id和subnet~id，而子网掩码中的0就对应于现在的host~id。虽然RFC文档没有规定子网掩码的一串1 必须是连续的，但却极力推存在子网掩码中选择连续的1，以免出现可能发生的差错。使用子网掩码后，他就取代了标准的地址类别来决定一个比特是属于地址的网络部分还是主机部分，这使得路由器可以用与传统的地址类别所规定的格式不同的方式来识别地址。例如，子网掩码能够告诉主机，虽然它的地址属于B类，但前三个是字节而不是前两个字节是网络号。这种情况下，这个额外的部分是从主机位借来的也就充当网络号的一部分。但前堤是在主网内配置了子网掩码。 应用到地址上的子网掩码最终决定一个IP地址的网络部分和主机部分。当子网掩码改变时，地址的主机部分和网络部分也随之而改变。如果用24位的掩码，即255.255.255.0，应用到IP地址172.24.100.45上时，就会将原来的这个B类IP地址以前两个字节为网络号变成以前三个字节为网络号的IP地址。如下图： 原来的IP地址： 网络部分 网络部分 主机部分 主机部分 点分十进制 172 24 100 45