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cidr在線轉(zhuǎn)換（cia轉(zhuǎn)cci轉(zhuǎn)換器）
發(fā)布時間：2023-04-03 18:07:57
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大家好！今天讓小編來大家介紹下關于cidr在線轉(zhuǎn)換的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。
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換（cia轉(zhuǎn)cci轉(zhuǎn)換器）.jpg)
一、已知一cidr地址塊為200.56.168.0/21，這個地址塊有多少個c類地址
網(wǎng)絡前綴為21，2^（24-21）=8，所以有8個c類地址塊。
由于網(wǎng)絡ID是：190.87.140.200；
二進制的形式是：10111110 01010111 10001100 11001000
最后一段11001000為網(wǎng)絡號。
最小地址是：11001001，即：201
最大地址是：11001110，即：207
在201-207中共有6個不同地址也就是201、202、203、204、205、206
擴展資料：
如果用二進制表示IP地址的話，C類IP地址就由3字節(jié)的網(wǎng)絡地址和1字節(jié)主機地址組成，網(wǎng)絡地址的最高位必須是“110”。
C類IP地址中網(wǎng)絡的標識長度為24位，主機標識的長度為8位，C類網(wǎng)絡地址數(shù)量較多，有209萬余個網(wǎng)絡。適用于小規(guī)模的局域網(wǎng)絡，每個網(wǎng)絡最多只能包含254臺計算機。
參考資料來源：百度百科-c類地址
二、CIDR和路由匯總的區(qū)別
CIDR指的是一個地址塊
路由匯總是把多條路由條目匯為一條比較粗略的路由. 兩者的功能的都是為了減少路由條目，將多個網(wǎng)絡匯總為一個路由條目
但路由匯總一般是在主類網(wǎng)絡的邊界內(nèi)進行,而CIDR可以合并多個網(wǎng)絡,CIDR沒有類的的概念,它是個純數(shù)字概念
簡單的判別一個路由是CIDR還是路由匯總的方法(初步總結方法,未必完全正確):
看這個路由掩碼前綴 比實際單個網(wǎng)絡的掩碼前綴小,且比主類網(wǎng)絡掩碼前綴還大,那么就是路由匯總(在主類內(nèi)部進行,沒有超過主類)
路由掩碼前綴比實際單個網(wǎng)絡的掩碼前綴小,且比主類網(wǎng)絡的前綴還小,那么就是CIDR
換個簡單說法,就是掩碼縮短,沒超過主類的是匯總,縮的超過主類的是CIDR
CIDR是一種用記緩解IP地址耗盡和路由選擇表增大問題的機制。CIDR基于的思想是，可將多個地址塊合并或聚合起來，組成一個更大的無類IP地址集，以支持更大的主機。CIDR機制可用于A類，B類和C類地址塊。
重點：CIDR和路由匯總之間的區(qū)別在于，路由匯總通常在分類網(wǎng)絡邊界內(nèi)進行，而CIDR合并多個分類網(wǎng)絡。
例如：某家公司使用4個B類網(wǎng)絡:分部A的IP地址為172.16.0.0/16,分部B的IP地址為172.17.0.0/16,分部C的IP地址為172.18.0.0/16,分部D的IP地址為172.19.0.0/16,可以將它們合并為一個地址塊:172.16.0.0/14,它代表全部4個B類網(wǎng)絡,這種操作是CIDR,因為合并跨越了B類網(wǎng)絡的邊界。[/size]
[size=2][/size]
[size=2]路由匯總 ：[/size]
[size=2] 路由匯總也被稱為路由聚合(route aggregation)或超網(wǎng)(supernetting)，可以減少路由器必須維護的路由數(shù)，因為它是一種用單個匯總地址代表一系列網(wǎng)絡號的方法。
路由匯總計算示例
路由選擇表中存儲了如下網(wǎng)絡：
172.16.12.0/24
172.16.13.0/24
172.16.14.0/24
172.16.15.0/24
要計算路由器的匯總路由，需判斷這些地址最左邊的多少位相同的。計算匯總路由的步驟如下：
第一步：將地址轉(zhuǎn)換為二進制格式，并將它們對齊
第二步：找到所有地址中都相同的最后一位。在它后面劃一條豎線可能會有所幫助。
第三步：計算有多少位是相同的。匯總路由為第1個IP地址加上斜線可能會有所幫助。
172.16.12.0/24 = 172. 16. 000011 00.00000000
172.16.13.0/24 = 172. 16. 000011 01.00000000
172.16.14.0/24 = 172. 16. 000011 10.00000000
172.16.15.0/24 = 172. 16. 000011 11.00000000
172.16.15.255/24 = 172. 16. 000011 11.11111111
IP地址172.16.12.0---172.16.15.255的前22位相同，因此最佳的匯總路由為172.16.12.0/22
路由匯總的實現(xiàn)
使用路由匯總,可以減少接受匯總路由的路由器中的路由選擇條目,從而降低了占用的路由器內(nèi)存和路由選擇協(xié)議生成的網(wǎng)絡流量。為支持路由匯總，必須滿足下述要求：
a.多個IP地址的最左邊幾位必須相同
b.路由選擇協(xié)議必須根據(jù)32位的IP地址和最大為32位的前綴長度來做出路由選擇決策
c.路由選擇更新中必須包含32位的IP地址和前綴長度(子網(wǎng)掩碼)
Cisco路由器中的路由匯總操作
Cisco通過以下兩種方法來管理路由匯總：
1.發(fā)送路由匯總：路由選擇協(xié)議RIP/IGRP和EIGRP自動地在主網(wǎng)絡(分類網(wǎng)絡)的邊界接口上向外通告的路由選擇信息進行匯總.具體地說,如何路由和被通告的接口的分類網(wǎng)絡地址不同,則自動對路由進行匯總。使用OSPF或IS-IS時，必須手工配置匯總。路由匯總不一定總管用。如果需要跨越邊界通告所有的網(wǎng)絡，如網(wǎng)絡不連續(xù)時，就不能使用路由匯總。使用EIGRP和RIPV2時，可以關閉自動匯總功能。
2.選擇路由：如果在路由選擇表中有多個與目的地匹配的條目，將使用前綴最長的。對于同一個目的地，可能有多條與之匹配的條目，但總是使用前綴最長的那一個
了匯總路由選擇條目,路由條目必須要有相同的最高位。換句話說，當網(wǎng)絡號是2的冪，如2、4、8、16等等，或者是2的冪的倍數(shù)時才能夠執(zhí)行匯總。例如，假設給定的網(wǎng)絡號是4，它是2的冪。則此數(shù)值的有效倍數(shù)為4、8、16等等。網(wǎng)絡邊界是基于子網(wǎng)掩碼的。對于子網(wǎng)掩碼255.255.255.240而言，如果網(wǎng)絡號不是16的倍數(shù)將不能匯總（可容納的地址數(shù)量由掩碼240決定）。
例如，192.168.1.16/28對于掩碼240可能有效匯總，而192.168.1.8卻不行（沒有以16的倍數(shù)開始）。如果增量不是2的冪或2的冪的倍數(shù)，那么這些地址有時可以匯總成更小的匯總路由集合。這是2的冪的列表：0、2、4、8、16、32、64、和128。同時，執(zhí)行匯總的時候，還需要明確所有會聚了的路由是與通告匯總的路由器相關聯(lián)的（或路由器之后）。本節(jié)的后面部分將闡述路由匯總的基礎。
當進行匯總的時候，需要記住路由只能在比特的邊界進行匯總（2的冪），或者是2的冪的倍數(shù)邊界。匯總的技巧是查看子網(wǎng)掩碼的選項：0、128、192、224、240、248、252、254和255。每個子網(wǎng)掩碼都覆蓋了一定數(shù)量的地址，如表12-1所示。例如，假定有一組C類子網(wǎng)：192.168.1.0/30和192.168.1.4/30。這些網(wǎng)絡總共包括了8個地址，并且起始于2的冪邊界：0。因此，這些網(wǎng)絡可以匯總為192.168.1.0/29,其包括了從192.168.1.0到192.168.1.7的地址。
再看一個實例。假設有一組C類子網(wǎng)：192.168.1.64/26和192.168.1.128/26。每個網(wǎng)絡有64個地址，總共128個。C類網(wǎng)絡中可以容納128個地址的掩碼值是255.255.255.128（25比特）。然而，由于比特值必須是2的冪且要起始于2的冪的網(wǎng)絡邊界，這個子網(wǎng)掩碼帶來了問題。對于一個25比特的掩碼，只存在兩個兩個網(wǎng)絡號：192.168.1.0/25和192.168.1.128/25。網(wǎng)絡192.168.1.64/26位于第一個網(wǎng)絡號之內(nèi)，而192.168.1.128/26位于第二個之內(nèi)――于是，盡管兩個網(wǎng)絡是連續(xù)的，他們不能由25比特的掩碼匯總（255.255.255.128）?？梢允褂靡粋€24比特的掩碼（255.255.255.0）；雖然它總共包括了256個地址，而不是本例所需的128個。如第一段所述，只需要匯總連接到路由器或路由器之后的地址。如果192.168.1.0/26和192.168.1.192/26處于路由器之后，就可以把所有4個子網(wǎng)匯總為192.168.1.0/24。
前面兩個匯總的實例比較簡單。現(xiàn)在來看一個更復雜的例子，它說明了在網(wǎng)絡尋址沒有得到正確的規(guī)劃的情況下，路由匯總將是怎樣的困難。這里將用到圖12-11中的網(wǎng)絡。此網(wǎng)絡中，盡管路由器A的左邊連接了其他的網(wǎng)絡，路由器A需要匯總它自己及路由器B、C和D所連接網(wǎng)絡的路由，這樣做的目的是為了使路由器A向左邊網(wǎng)云的路由器通告最少數(shù)量的路由。
首先記住，路由器A只能為它連接的或位于其后的路由（路由B、C、D連接的網(wǎng)絡）創(chuàng)建匯總條目。其次，這些匯總項必須中2的冪或起始于2的冪的連網(wǎng)邊界。本例中，首先要做的事是按號碼順序列出路由器A所知曉的路由（位于其右邊）：
192.168.5.64/28
192.168.5.80/28
192.168.5.96/28
192.168.5.112/28
192.168.5.192/28
192.168.5.208/28
注意位于路由器A左邊網(wǎng)絡192.168.5.0的子網(wǎng)不應該包含在匯總條目中。在該實例中， 子網(wǎng)64、80、96和112是連續(xù)的，同時匯總掩碼起始于2的冪網(wǎng)絡邊界（地址64）。要匯總子網(wǎng)192和208，需要一個27比特的掩碼（255.255.255.224）,其將包括32個地址的地址塊：從192到223。
路由大A可以將下面匯總路由通告給它左邊的網(wǎng)云：
192．168．5．64/26包括地址64~127，全部位于路由器A的右邊。
192．168．5．192/27包括地址192~223，同樣全部位于路由器A的右邊。
正如所見，原來路由器A需要通告6條網(wǎng)絡條目，通過匯總后，減少到了兩條匯總路由。
三、Analyze in detail the differences between IPv4 and IPv6
是翻譯這句話還是用中文回答你這個問題??？
摘 要
互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會信息基礎設施的重要組成部分，在國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步中起著舉足輕重的作用，同時也成為當今高科技發(fā)展的重要支撐環(huán)境，互聯(lián)網(wǎng)的巨大成功有目共睹?，F(xiàn)在被全球廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第四版”，已經(jīng)有30年的歷史。從技術上看，盡管IPv4在過去的應用具有輝煌的業(yè)績，但是現(xiàn)在看來已經(jīng)露出很多弊端。現(xiàn)有的IPv4已經(jīng)遠遠不能滿足網(wǎng)絡市場對地址空間、端到端的IP連接、服務質(zhì)量、網(wǎng)絡安全和移動性能的要求。因此人們寄希望于新一代的IP協(xié)議來解決IPv4中所存在的問題。IPv6協(xié)議正是基于這一思想提出的，它是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版”的縮寫。在設計IPv6時不僅僅擴充了IPv4的地址空間，而且對原IPv4協(xié)議各方面都進行了重新考慮，做了大量改進。除了提出龐大的地址數(shù)量外，IPv6與IPv4相比，還有很多的工作正在進行以期得到更高的安全性、更好的可管理性，對QoS和多播技術的支持也更為良好。
關鍵詞:IPv4 IPv6協(xié)議 互聯(lián)網(wǎng)
正文
前言
互聯(lián)網(wǎng)是一個由各種不同類型和規(guī)模的、獨立運行和管理的計算機網(wǎng)絡組成的世界范圍的巨大計算機網(wǎng)絡,它已經(jīng)成為現(xiàn)代社會信息基礎設施的重要組成部分，在國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步中起著舉足輕重的作用，同時也成為當今高科技發(fā)展的重要支撐環(huán)境，互聯(lián)網(wǎng)的巨大成功有目共睹?，F(xiàn)在被全球廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4是“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第四版”，已經(jīng)有30年的歷史。從技術上看，盡管IPv4在過去的應用具有輝煌的業(yè)績，但是現(xiàn)在看來已經(jīng)露出很多弊端，例如地址匱乏等等。IPv6是"Internet Protocol Version 6"的縮寫，也被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是為了解決IPv4所存在的一些問題和不足而提出的，在IPv6的設計過程中除了一勞永逸地解決地址短缺問題以外，還考慮了在IPv4中解決不好的其它問題。IPv6的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾方面：擴大地址空間、提高網(wǎng)絡的整體吞吐量、改善服務質(zhì)量(QoS)、安全性有更好的保證、支持即插即用和移動性、更好實現(xiàn)多播功能。當然，IPv6并非十全十美、一勞永逸，不可能解決所有問題。IPv6只能在發(fā)展中不斷完善，也不可能在一夜之間發(fā)生，過渡需要時間和成本，但從長遠的角度來看，IPv6有利于互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)和長久發(fā)展。經(jīng)過一個較長的IPv4和IPv6共存的時期，IPv6最終會完全取代IPv4在互連網(wǎng)上占據(jù)統(tǒng)治地位。
第一章 IPv4協(xié)議的概況
1.1 互聯(lián)網(wǎng)的起源和發(fā)展
因特網(wǎng)源于美國國防部的ARPANET。在上世紀60年代中期，正是冷戰(zhàn)的高峰，美國國防部希望有一個命令和控制網(wǎng)絡能夠在核戰(zhàn)爭的條件下幸免于難，而傳統(tǒng)的電路交換的電話網(wǎng)絡則顯得太脆弱。國防部指定其下屬的高級研究計劃局（ARPA）解決這個問題，此后誕生的一個新型網(wǎng)絡便稱為ARPANET。1983年，TCP/IP協(xié)議成為ARPANET上唯一的正式協(xié)議以后，ARPANET上連接的網(wǎng)絡、機器和用戶得到了快速的增長。當ARPANET與美國國家科學基金會（NSF）建成的NSFNET互聯(lián)以后，其上的用戶數(shù)以指數(shù)增長，并且開始與加拿大、歐洲和太平洋地區(qū)的網(wǎng)絡連接。到了80年代中期，人們開始把互聯(lián)的網(wǎng)絡稱為互聯(lián)網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)在1994年進入商業(yè)化應用后得到了飛速的發(fā)展，1998年，因特網(wǎng)全球用戶人數(shù)已激增到1.47億。
70年代中期，ARPA為了實現(xiàn)異種網(wǎng)之間的互聯(lián)與互通，開始制定TCP/IP體系結構和協(xié)議規(guī)范。時至今日，TCP/IP協(xié)議也成為最流行的網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議。它不是國際標準化組織制定的，卻已成為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議上的標準，并由單純的TCP/IP協(xié)議發(fā)展成為一系列以IP為基礎的TCP/IP協(xié)議簇。TCP／IP協(xié)議簇為互聯(lián)網(wǎng)提供了基本的通信機制。隨著互聯(lián)網(wǎng)的指數(shù)增長，其體系結構也由ARPANET基于集中控制模型的網(wǎng)絡體系結構演變?yōu)橛蒊SP運營的分散的基于自治系統(tǒng)（Autonomous systems,AS）模型的體系結構。互聯(lián)網(wǎng)目前幾乎覆蓋了全球的每一個角落，其飛速發(fā)展充分說明了TCP/IP協(xié)議取得了巨大的成功。
1.2 IPv4工作原理
TCP/IP協(xié)議是用于計算機通信的一組協(xié)議，我們通常稱它為TCP/IP協(xié)議族。之所以說TCP/IP是一個協(xié)議族，是因為TCP/IP協(xié)議包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等許多協(xié)議，這些協(xié)議一起稱為TCP/IP協(xié)議。
TCP/IP協(xié)議棧(按TCP/IP參考模型劃分)
IPv4，是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP的第四版，也是第一個被廣泛使用，構成現(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術的基石的協(xié)議，它包含尋址信息和控制信息 ，可使數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中路由（把信息從源穿過網(wǎng)絡傳遞到目的地的行為，在路上，至少遇到一個中間節(jié)點）。IP協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中的主要網(wǎng)絡層協(xié)議，與TCP 協(xié)議結合組成整個因特網(wǎng)協(xié)議的核心協(xié)議。IP協(xié)議同樣都適用于LAN(局域網(wǎng))和WAN(廣域網(wǎng))通信。
IP 協(xié)議有兩個基本任務：提供無連接的和最有效的數(shù)據(jù)包傳送；提供數(shù)據(jù)包的分割及重組以支持不同最大傳輸單元大小的數(shù)據(jù)連接。對于互聯(lián)網(wǎng)絡中 IP 數(shù)據(jù)報的路由選擇處理，有一套完善的 IP 尋址方式。每一個 IP 地址都有其特定的組成但同時遵循基本格式。IP 地址可以進行細分并可用于建立子網(wǎng)地址。TCP/IP 網(wǎng)絡中的每臺計算機都被分配了一個唯一的 32 位邏輯地址，這個地址分為兩個主要部分：網(wǎng)絡號和主機號。網(wǎng)絡號用以確認網(wǎng)絡，如果該網(wǎng)絡是因特網(wǎng)的一部分，其網(wǎng)絡號必須由InterNIC統(tǒng)一分配。一個網(wǎng)絡服務器供應商（ISP）可以從 InterNIC 那里獲得一塊網(wǎng)絡地址，按照需要自己分配地址空間。主機號確認網(wǎng)絡中的主機，它由本地網(wǎng)絡管理員分配。
當你發(fā)送或接受數(shù)據(jù)時（例如，一封電子信函或網(wǎng)頁），消息分成若干個塊，也就是我們所說的“包”。每個包既包含發(fā)送者的網(wǎng)絡地址又包含接受者的地址。由于消息被劃分為大量的包，若需要，每個包都可以通過不同的網(wǎng)絡路徑發(fā)送出去。包到達時的順序不一定和發(fā)送順序相同， IP 協(xié)議只用于發(fā)送包，而 TCP 協(xié)議負責將其按正確順序排列。
以采用TCP/IP協(xié)議傳送文件為例，說明TCP/IP的工作原理，其中應用層傳輸文件采用文件傳輸協(xié)議（FTP）。
TCP/IP協(xié)議的工作流程如下：
1.在源主機上，應用層將一串應用數(shù)據(jù)流傳送給傳輸層。
2.傳輸層將應用層的數(shù)據(jù)流截成分組，并加上TCP報頭形成TCP段，送交網(wǎng)絡層。
3.在網(wǎng)絡層給TCP段加上包括源、目的主機IP地址的IP報頭，生成一個IP數(shù)據(jù)包，并將IP數(shù)據(jù)包送交鏈路層。
4.鏈路層在其MAC幀的數(shù)據(jù)部分裝上IP數(shù)據(jù)包，再加上源、目的主機的MAC地址和幀頭，并根據(jù)其目的MAC地址，將MAC幀發(fā)往目的主機或IP路由器。
5.在目的主機，鏈路層將MAC幀的幀頭去掉，并將IP數(shù)據(jù)包送交網(wǎng)絡層。
6.網(wǎng)絡層檢查IP報頭，如果報頭中校驗和與計算結果不一致，則丟棄該IP數(shù)據(jù)包；若校驗和與計算結果一致，則去掉IP報頭，將TCP段送交傳輸層。
7.傳輸層檢查順序號，判斷是否是正確的TCP分組，然后檢查TCP報頭數(shù)據(jù)。若正確，則向源主機發(fā)確認信息；若不正確或丟包，則向源主機要求重發(fā)信息。
8.在目的主機，傳輸層去掉TCP報頭，將排好順序的分組組成應用數(shù)據(jù)流送給應用程序。這樣目的主機接收到的來自源主機的字節(jié)流，就像是直接接收來自源主機的字節(jié)流一樣。
1983年TCP/IP協(xié)議被ARPAnet采用，直至發(fā)展到后來的互聯(lián)網(wǎng)。那時只有幾百臺計算機互相聯(lián)網(wǎng)。到1989年聯(lián)網(wǎng)計算機數(shù)量突破10萬臺，并且同年出現(xiàn)了1.5Mbits的骨干網(wǎng)。
1.3 IPv4的現(xiàn)狀
1.3.1 IP地址的分布現(xiàn)狀
由于IPv4地址的分配采用的是“先到先得，按需要分配”的原則，互聯(lián)網(wǎng)在全球各個國家和各個國家內(nèi)的各個區(qū)域的發(fā)展又是極不均衡的，這就勢必造成大量IP地址資源集中分布在某些發(fā)達國家和各個國家的某些發(fā)達地區(qū)的情況。全球可提供的IPv4地址大約有40多億個，估計在不久的將來被分配完畢。
1.3.2 IP地址的應用現(xiàn)狀
由于IP地址分布的極不均衡，使得真正應用中就出現(xiàn)了部分國家和某些國家部分區(qū)域的不夠用的現(xiàn)狀，這也就出現(xiàn)了IP地址資源跨區(qū)域交易的現(xiàn)象。
盡管如此，但目前全球各國幾乎全部使用的還是IPv4地址，幾乎每個網(wǎng)絡及其連接的設備都支持的是IPv4?，F(xiàn)行的IPv4自1981年RFC 791標準發(fā)布以來并沒有多大的改變。事實證明，IPv4具有相當強盛的生命力，易于實現(xiàn)且互操作性良好，經(jīng)受住了從早期小規(guī)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡擴展到如今全球范圍Internet應用的考驗。所有這一切都應歸功于IPv4最初的優(yōu)良設計。
1.4 IPv4現(xiàn)存的問題
隨著Internet的發(fā)展尤其是規(guī)模爆炸式的增長，IPv4固有的一些缺陷也逐漸暴露出來，主要集中于以下三個方面：�
1.4.1 地址枯竭
IPv4使用32位長的地址，地址空間超過40億。但由于地址類別的劃分不盡合理，目前地址分配效率系數(shù)H（＝log地址數(shù) ／位數(shù)）約為0．22～0．26，即只有不到5％的地址得到利用，已分配的地址尤其是A類地址大量閑置，但可用來分配的地址所剩無幾，據(jù)估計在2005～2010年IPv4地址將出現(xiàn)枯竭。另外，目前占有互聯(lián)網(wǎng)地址的主要設備早已由20年前的大型機變?yōu)镻C機，并且在將來，越來越多的其他設備也會連接到互聯(lián)網(wǎng)上，包括PDA、汽車、手機、各種家用電器等。特別是手機，為了向第三代移動通信標準靠攏，幾乎所有的手機廠商都在向國際因特網(wǎng)地址管理機構ICANN申請，要給他們生產(chǎn)的每一部手機都分配一個IP地址。而競爭激烈的家電企業(yè)也要給每一臺帶有聯(lián)網(wǎng)功能的電視、空調(diào)、微波爐等設置一個IP地址。IPv4顯然已經(jīng)無法滿足這些要求。
1.4.2 路由瓶頸
Internet規(guī)模的增長也導致路由器的路由表迅速膨脹，路由效率特別是骨干網(wǎng)絡路由效率急劇下降。IPv4的地址歸用戶所有，這使得移動IP路由復雜，難以適應當今移動業(yè)務發(fā)展的需要。在IPv4地址枯竭之前，路由問題已經(jīng)成為制約Internet效率和發(fā)展的瓶頸。
1.4.3 安全和服務質(zhì)量難以保障
電子商務、電子政務的基礎是網(wǎng)絡的安全性和可靠性，語音視頻等新業(yè)務的開展對服務質(zhì)量(QoS)提出了更高的要求。而IPv4本身缺乏安全和服務質(zhì)量的保障機制，很多黑客攻擊手段(如DDoS)正是利用了IPv4的缺陷。
盡管NAT（英文全稱是“Network Address Translation”，中文意思是“網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換”）、CIDR（英文全稱“Classless InterDomain Routing”，中文譯名“ 無類別域際路由選擇”）等技術能夠在一定程度上緩解IPv4的危機，但都只是權宜之計，同時還會帶來費用、服務質(zhì)量、安全等方面的新問題。因此，新一代網(wǎng)絡層協(xié)議IPv6就是要從根本上解決IPv4的危機。
第二章 IPv6協(xié)議
2.1 IPv6產(chǎn)生的背景
隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的速度和規(guī)模，遠遠出乎于二十多年前互聯(lián)網(wǎng)的先驅(qū)們制定TCP/IP協(xié)議時的意料之外，他們從未想過互聯(lián)網(wǎng)會發(fā)展到如此的規(guī)模，并且仍在飛速增長。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡同人們的生活和工作已經(jīng)密切相關。同時伴隨互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)膨脹所出現(xiàn)的地址不足的問題也越來越嚴重。
為了緩解地址危機的發(fā)生，相應地產(chǎn)生了兩種新的技術無類型網(wǎng)絡區(qū)域路由技術CIDR和網(wǎng)絡地址翻譯技術NAT。
無類別域間路由（CIDR）是開發(fā)用于幫助減緩IP地址和路由表增大問題的一項技術。CIDR的基本思想是取消IP地址的分類結構，將多個地址塊聚合在一起生成一個更大的網(wǎng)絡，以包含更多的主機。CIDR支持路由聚合，能夠?qū)⒙酚杀碇械脑S多路由條目合并為成更少的數(shù)目，因此可以限制路由器中路由表的增大，減少路由通告。同時，CIDR有助于IPv4地址的充分利用。
NAT的主要作用是節(jié)約了地址空間，減少了對合法地址的需求，多個內(nèi)部節(jié)點共享一個外部地址，使用端口進行區(qū)分（Network Address Port Translation，NAPT），這樣就能更有效的節(jié)約合法地址。由于目前要想得到一個A類或B類地址十分困難，因此許多企業(yè)紛紛采用了NAT 。NAT使企業(yè)不必再為無法得到足夠的合法IP地址而發(fā)愁了。然而，NAT也有其無法克服的弊端。首先，NAT會使網(wǎng)絡吞吐量降低，由此影響網(wǎng)絡的性能。其次，NAT必須對所有IP包進行地址轉(zhuǎn)換，但是大多數(shù)NAT無法將轉(zhuǎn)換后的地址信息傳遞給IP包負載，這個缺陷將導致某些必須將地址信息嵌在IP包負載中的高層應用如FTP和WINS注冊等的失敗。
NAT示意圖
2.2 下一代網(wǎng)絡協(xié)議IPng的目標和提案
2.2.1 IPng的設計目標
為了解決這些問題，早在90年代初期，互聯(lián)網(wǎng)工程任務組IETF（Internet Engineering Task Force）就開始著手下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPng的制定工作。IETF在RFC1550里進行了征求新的IP協(xié)議的呼吁，并公布了新的協(xié)議需實現(xiàn)的主要目標：
1.支持幾乎無限大的地址空間
2.減小路由表的大小
3.簡化協(xié)議，使路由器能更快地處理數(shù)據(jù)包
4.提供更好的安全性，實現(xiàn)IP級的安全
5.支持多種服務類型，尤其是實時業(yè)務
6.支持多目傳送，即支持組播
7.允許主機不更改地址實現(xiàn)異地漫游
8.支持未來協(xié)議的演變
9.允許新舊協(xié)議共存一段時間
10.支持未來協(xié)議的演變以適應底層網(wǎng)絡環(huán)境或上層應用環(huán)境的變化
11.支持自動地址配置
12.協(xié)議必須能擴展，它必須能通過擴展來滿足將來因特網(wǎng)的服務需求；擴展必須是不需要網(wǎng)絡軟件升級就可實現(xiàn)的
13.協(xié)議必須支持可移動主機和網(wǎng)絡
2.2.2 下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPng的提案
1.TUBA：含有更多地址的TCP和UDP，采用ISO/OSI的CLNP協(xié)議來代替IPv4，這種解決方案允許用戶有20字節(jié)的NSAP地址，以及一個可以使用的OSI傳輸協(xié)議的平臺。
2.IP in IP，IPAE：IP in IP是1992年提出的建議，計劃采用兩個IPv4層來解決互聯(lián)網(wǎng)地址的匱乏：一層用于全球骨干網(wǎng)絡，另一層用于某些特定的范圍。到了1993年，這個建議得到了進一步的發(fā)展，名稱也改為了IPAE（IP Address Encapsulation），并且被采納為SIP的過渡方案。
3.SIP：SIP（Simple IP）是由Steve Deering在1992年11月提出的，他的想法是把IP地址改為64位，并且去除IPv4中一些已經(jīng)過時的字段。這個建議由于其簡單性立刻得到了許多公司的支持
4.PIP：PIP（Paul’s Internet Protocol）由Paul Francis提出，PIP是一個基于新的結構的IP。PIP支持以16位為單位的變長地址，地址間通過標識符進行區(qū)分，它允許高效的策略路由并實現(xiàn)了可移動性。1994年9月，PIP和SIP合并，稱為SIPP。
5.SIPP：SIPP（Simple IP Plus，由RFC1710描述）試圖結合SIP的簡單性和PIP路由的靈活性。SIPP設計為在高性能的網(wǎng)絡上運作，比如ATM，同時也可以在低帶寬的網(wǎng)絡上運行，如無線網(wǎng)絡。SIPP去掉了IPv4包頭的一些字段，使得包頭很小，并且采用64位地址。與IPv4將選項作為IP頭的基本組成部分不同，SIPP中把IP選項與包頭進行了隔離。該選項如果有的話，將被放在包頭后的數(shù)據(jù)報中并位于傳輸層協(xié)議頭之前。使用這種方法后，路由器只有在必要的時候才會對選項頭進行處理，這樣一來就提高了對于所有數(shù)據(jù)進行處理的性能。
2.3 IPv6協(xié)議
1994年7月，IETF決定以SIPP作為IPng地基礎，同時把地址數(shù)由64位增加到128位。新的IP協(xié)議稱為IPv6。其版本是在1994年由IETF批準的RFC1752，在RFC1884中介紹了IPv6的地址結構。現(xiàn)在RFC1884已經(jīng)被RFC2373所替代。
制定IPv6的專家們充分總結了早期制定IPv4的經(jīng)驗以及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和市場需求，認為下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議應側(cè)重于網(wǎng)絡的容量和網(wǎng)絡的性能。IPv6繼承了IPv4的優(yōu)點，摒棄了它的缺點。IPv6與IPv4是不兼容的，但它同所有其他的TCP/IP協(xié)議簇中的協(xié)議兼容。即IPv6完全可以取代IPv4。同IPv4相比較，IPv6在地址容量、安全性、網(wǎng)絡管理、移動性以及服務質(zhì)量等方面有明顯的改進，是下一代互聯(lián)網(wǎng)可采用的比較合理的協(xié)議。
2.4與IPv4比較，IPv6協(xié)議的主要特征
2.4.1 IPv6的地址格式和結構
IPv6采用了長度為128位的IP地址，而IPv4的IP地址僅有32位，因此IPv6的地址資源要比IPv4豐富得多。
IPv6的地址格式與IPv4不同。一個IPv6的IP地址由8個地址節(jié)組成，每節(jié)包含16個地址位，以4個十六進制數(shù)書寫，節(jié)與節(jié)之間用冒號分隔，其書寫格式為x:x:x:x:x:x:x:x,其中每一個x代表四位十六進制數(shù)。除了128位的地址空間，IPv6還為點對點通信設計了一種具有分級結構的地址，這種地址被稱為可聚合全局單點廣播地址（aggregatable global unicast address），開頭3個地址位是地址類型前綴，用于區(qū)別其它地址類型，其后依次為13位TLA ID、32位 NLA ID、16位SLA ID和64位主機接口ID，分別用于標識分級結構中自頂向底排列的TLA（Top Level Aggregator，頂級聚合體）、NLA（Next Level Aggregator，下級聚合體）、SLA（Site Level Aggregator，位置級聚合體）和主機接口。TLA是與長途服務供應商和電話公司相互連接的公共網(wǎng)絡接入點，它從國際Internet注冊機構（如IANA）處獲得地址。NLA通常是大型ISP，它從TLA處申請獲得地址，并為SLA分配地址。SLA也可稱為訂閱者（subscriber），它可以是一個機構或一個小型 ISP。SLA負責為屬于它的訂閱者分配地址。SLA通常為其訂閱者分配由連續(xù)地址組成的地址塊，以便這些機構可以建立自己的地址分級結構以識別不同的子網(wǎng)。分級結構的最底層是網(wǎng)絡主機。
2.4.2 IPv6中的地址配置
當主機IP地址需要經(jīng)常改動的時候，手工配置和管理靜態(tài)IP地址是一件非常煩瑣和困難的工作。在IPv4中，DHCP協(xié)議可以實現(xiàn)主機IP地址的自動設置。其工作過程大致如下：一個DHCP服務器擁有一個IP地址池，主機從DHCP服務器申請IP地址并獲得有關的配置信息（如缺省網(wǎng)關、DNS服務器等），由此達到自動設置主機IP地址的目的。IPv6繼承了IPv4的這種自動配置服務，并將其稱為全狀態(tài)自動配置（stateful autoconfiguration）。除了全狀態(tài)自動配置，IPv6還采用了一種被稱為無狀態(tài)自動配置（stateless autoconfiguration）的自動配置服務。在無狀態(tài)自動配置過程中，主機首先通過將它的網(wǎng)卡MAC地址附加在鏈接本地地址前綴1111111010之后，產(chǎn)生一個鏈接本地單點廣播地址（IEEE已經(jīng)將網(wǎng)卡MAC地址由48位改為了64位。如果主機采用的網(wǎng)卡的MAC地址依然是48位，那么IPv6網(wǎng)卡驅(qū)動程序會根據(jù)IEEE的一個公式將48位MAC地址轉(zhuǎn)換為64位MAC地址）。接著主機向該地址發(fā)出一個被稱為鄰居探測（neighbor discovrey）的請求，以驗證地址的唯一性。如果請求沒有得到響應，則表明主機自我設置的鏈接本地單點廣播地址是唯一的。否則，主機將使用一個隨機產(chǎn)生的接口ID組成一個新的鏈接本地單點廣播地址。然后，以該地址為源地址，主機向本地鏈接中所有路由器多點廣播一個被稱為路由器請求（router solicitation）的數(shù)據(jù)包，路由器以一個包含一個可聚合全局單點廣播地址前綴和其它相關配置信息的路由器公告來響應該請求。主機用它從路由器得到的全局地址前綴加上自己的接口ID，自動配置全局地址，然后就可以與Internet中的其它主機通信了。用無狀態(tài)自動配置，無需手動干預就能夠改變網(wǎng)絡中所有主機的IP地址。
2.4.3 IPv6中的安全協(xié)議
安全問題始終是Internet與生俱來。由于在 IP協(xié)議設計之初沒有考慮安全性，因而在早期的Internet上時常發(fā)生諸如企業(yè)或機構網(wǎng)絡遭到攻擊、機密數(shù)據(jù)被竊取等不幸的事情。為了加強Internet的安全性，從1995年開始，IETF著手研究制定了一套用于保護IP通信的IP安全（IPSec）協(xié)議。IPSec是IPv4的一個可選擴展協(xié)議，是IPv6的一個必須組成部分。
IPv6協(xié)議內(nèi)置安全機制，并已經(jīng)標準化。IPSec的主要功能是在網(wǎng)絡層對數(shù)據(jù)分組提供加密和鑒別等安全服務，它提供了兩種安全機制：認證和加密。認證機制使 IP通信的數(shù)據(jù)接收方能夠確認數(shù)據(jù)發(fā)送方的真實身份以及數(shù)據(jù)在傳輸過程中是否遭到改動。加密機制通過對數(shù)據(jù)進行編碼來保證數(shù)據(jù)的機密性，以防數(shù)據(jù)在傳輸過程中被他人截獲而失密。IPSec的認證報頭（Authentication Header，AH）協(xié)議定義了認證的應用方法，安全負載封裝（Encapsulating Security Payload，ESP）協(xié)議定義了加密和可選認證的應用方法。在實際進行IP通信時，可以根據(jù)安全需求同時使用這兩種協(xié)議或選擇使用其中的一種。AH和ESP都可以提供認證服務，不過，AH提供的認證服務要強于ESP。
做為IPv6的一個組成部分，IPSec是一個網(wǎng)絡層協(xié)議。它從底層開始實施安全策略，避免了數(shù)據(jù)傳輸（直至應用層）中的安全問題。但它只負責其下層的網(wǎng)絡安全，并不負責其上層應用的安全，如Web、電子郵件和文件傳輸?shù)取?
作為IPSec的一項重要應用，IPv6集成了虛擬專用網(wǎng)（VPN）的功能，使用IPv6可以更容易地、實現(xiàn)更為安全可靠的虛擬專用網(wǎng)。
2.4.4 IPv6的功能變化
IPv6技術在IP報頭中刪除了一些不必要的IPv4功能，加強了IPv4原有的一些功能，并且還增加了許多新功能。這些新增的功能是：
1.anycast功能
anycast是指向提供同一服務的所有服務器都能識別的通用地址(anycast地址)發(fā)送IP分組，路由控制系統(tǒng)可以將該分組送至最近的服務器。 例如，利用anycast功能用戶可以訪問到離他最近的DNS服務器和文件服務器等。
2.即插即用功能
即插即用功能是指計算機在接入Internet時可自動獲取、登錄必要的參數(shù)的自動配置功能和地址檢索等功能。
3.QoS功能
利用IPv6頭標中的4比特優(yōu)先級域和24比特的流標記域為進行業(yè)務優(yōu)先級控制提供了廣闊的空間。隨著互聯(lián)網(wǎng)接入設備的日益復雜化和服務類型的多樣化，網(wǎng)絡基礎設施為上層提供各種服務質(zhì)量已經(jīng)越來越得到人們的關注。
4.手機上網(wǎng)功能
IPv6為手機上網(wǎng)提供了良好的協(xié)議平臺和許多增值特性，將成為全球移動IP的基礎域名解析
2.4.5 報頭簡化
IPv6對數(shù)據(jù)報頭作了簡化，以減少處理器開銷并節(jié)省網(wǎng)絡帶寬。IPv6的報頭由一個基本報頭和多個擴展報頭(Extension Header)構成，基本報頭具有固定的長度（40字節(jié)）（當然，由于字段長短的關系，總的來說，Ipv4的基本報頭長度要短的多），放置所有路由器都需要處理的信息。由于Internet上的絕大部分包都只是被路由器簡單的轉(zhuǎn)發(fā)，因此固定的報頭長度有助于加快路由速度。IPv4的報頭有15個域，而IPv6的只有8個域，IPv4的報頭長度是由IHL域來指定的，而IPv6的是固定40個字節(jié)。這就使得路由器在處理IPv6報頭時顯得更為輕松。與此同時，IPv6還定義了多種擴展報頭，這使得IPv6變得極其靈活，能提供對多種應用的強力支持，同時又為以后支持新的應用提供了可能。這些報頭被放置在IPv6報頭和上層報頭之間，每一個可以通過獨特的“下一報頭”的值來確認。除了逐個路程段選項報頭（它攜帶了在傳輸路徑上每一個節(jié)點都必須進行處理的信息）外，擴展報頭只有在它到達了在IPv6的報頭中所指定的目標節(jié)點時才會得到處理(當多點播送時，則是所規(guī)定的每一個目標節(jié)點)。在那里，在IPv6的下一報頭域中所使用的標準的解碼方法調(diào)用相應的模塊去處理第一個擴展報頭(如果沒有擴展報頭，則處理上層報頭)。每一個擴展報頭的內(nèi)容和語義決定了是否去處理下一個報頭。因此，擴展報頭必須按照它們在包中出現(xiàn)的次序依次處理。一個完整的IPv6的實現(xiàn)包括下面這些擴展報頭的實現(xiàn)：逐個路程段選項報頭，目的選項報頭，路由報頭，分段報頭，身份認證報頭，有效載荷安全封裝報頭，最終目的報頭。
2.4.6 域名解析
在IPv6中，域名的體系結構仍然保持了Ipv4的層次原理。而且IPv6地址本身的層級體系也就更加支持了域名解析體系中的地址集聚和地址更改。同樣，在IPv6的域名解析中包括了正向解析和反向解析。正向解析是從域名到IP地址的解釋。IPv6地址的正向解析目前有兩種資源記錄，即“AAAA”和“A6”記錄。其中“AAAA”較早提出，它是對IPv4協(xié)議“A"”錄的簡單擴展，由于IP地址由32位擴展到128位，擴大了4倍，所以資源記錄由“A”擴大成4個“A”。但“AAAA”用來表示域名和IPv6地址的對應關系，并不支持地址的層次性?！癆6”是在RFC2874基礎上提出，它是把一個IPv6地址根據(jù)其本身的層次性分解，然后多個“A6”記錄建立聯(lián)系，每個“A6”記錄都只包含了IPv6地址的一部分，結合后拼裝成一個完整的IPv6地址。反向解析則是從IP地址到域名的解釋。它與IPv4的“PTR”一樣，但地址表示形式有兩種。一種是用“.”分隔的半字節(jié)16進制數(shù)字格式（Nibble Format），低位地址在前，高位地址在后，域后綴是“IP6.INT.”。另一種是二進制串（Bit-string）格式，以“\[”開頭，16進制地址（無分隔符，高位在前，低位在后）居中，地址后加“]”，域后綴是“IP6.ARPA.”。
目前，Windows 2000、Unix、Solaris操作系統(tǒng)的一些測試版本中已經(jīng)引入了IPv6，其他一些操作系統(tǒng)的IPv6版本也正在逐步開發(fā)。另外，已經(jīng)有廠商嘗試應用IPv6開發(fā)新型應用軟件。
IPv6是用于建立可靠的、可管理的、安全和高效的IP網(wǎng)絡的一個長期解決方案。因此，盡管IPv6的實際應用還需要一段時間，但是了解和研究IPv6的重要特性以及它針對目前IP網(wǎng)絡存在的問題而提供的解決方案，對于制定企業(yè)網(wǎng)絡的長期發(fā)展計劃，規(guī)劃網(wǎng)絡應用的未來發(fā)展方向，都是十分有益的。
第三章 IPv4向IPv6過渡方案
如今，Internet在全球范圍內(nèi)的普及應用超過了歷史上的任何一項新技術所產(chǎn)生的影響和帶來的變化，實踐證明，IPv4不僅是健壯的、而且是易于實現(xiàn)的，并具有很好的互操作性。這些都充分肯定了IPv4協(xié)議初始設計的正確性。但是隨著Internet迅速發(fā)展，接入Internet的網(wǎng)絡設備和運行在其上的應用程序急劇增加，由此帶來了IP地址的迅速耗盡與路由表膨脹等問題，對IP地址范圍的擴大也迫在眉睫。針對IP地址的問題，IETF提出了
四、CIDR地址 計算包含 IP地址數(shù)的問題
總共有2^8減2（一個全為零和廣播地址不能有用要減去的）個ip地址及總共有254個可用的地址！這里不需要換分子網(wǎng)嗎？你的提問有些籠統(tǒng)啊?。?/p>
范圍是：222.28.142.1到222.28.142.254
以上就是小編對于cidr在線轉(zhuǎn)換問題和相關問題的解答了，如有疑問，可撥打網(wǎng)站上的電話，或添加微信。
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