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互联网络的编址
文章来源:      文章作者:      发布时间:2015-05-12      访问次数:743

       互联网络的地址要么用于识别单个设备,要么用于识别成组设备。编址方案是随着协议组和OSI层而改变,互联网络一般使用数据链路层地址,介质访问控制(MAC)地址和网络层地址。
  数据链路层地址用于识别网络设备的每一个物理网络连接,有时也指物理或硬件地址。数据链路层地址通常以平面地址空间方式存放,并且对特殊设备有预先已建立的固定关系。
  末端系统一般只有一个物理网络连接,因此,也有只有一个数据链路地址。路由器和其它联网设备一般具有多个物理网络连接。因此,也有多个数据链路地址。
  介质访问控制(MAC)地址是由数据链路层地址的子集组成的。MAC地址标识了局域网中执行数据链路层的IEEE MAC地址都是唯一的。
  地址长48位,是用12个十六进制数表示的,。IEEE定义了6个十六进制标识制造商或出售商,因此,包含了唯一的标识附(OUI);后6个十六进制数或其它由出售商定义的有用信息。MAC地址有时称作残留地址(BIA),因为它们被熔固在只读存储器(ROM)中,当预置接口卡时,它们被拷贝 到随机存储器(RAM)中。
  同的协议簇采用不同的方法定义设备的MAC地址。常用的方法有以下三种:
  (1)通过地址转换协议将网络地址映射成MAC地址
  地址转换是把网络地址映射到MAC地址的过程。这个过程是在众多协议簇中通过使用地址转换协议(ARP)完成的。当网络地址成功地与MAC地址相关联时,网络设备就在ARP缓冲器中存储信息,从而使得设备在没有产生ARP传输时即可向目的地发送数据,因为它已经知道了目的地的MAC地址。
  地址转换过程因网络环境不同而略有差异,当末端系统A为了解系统B的MAC地址而在LAN网上广播ARP需求时,单一的LAN开始地址转换。虽然只有末端系统B 通过发送包括有MAC地址的ARP响应末端系统A,但LAN的所有设备都会接收到该请求。末端系统A接收到响应后,将末端系统B的MAC地址存在其ARP缓存器中(ARP缓存器是网络地址与MAC地址相关联的地方),一旦需要与末端系统B通信,末端系统A立刻发数据帧给末端系统B。
  然而,当源设备和目的设备通过路由器连接到不同的LAN时,地址转换工作也有所不同,。当末端系统Y为了解末端系统Z的MAC地址而在LAN网上广播ARP请求时,LAN上的所有设备都会接收到该系统Z的代理路由器X也不例外。代理路由器X通过检索其路由表, 定末端系统Z在不同的LAN上之后,响应末端系统Y的ARP请求,并发送包含人路由器XMAC地址的ARP回答,就像路由器X是末端系统Z一样。末端系统Y接收到ARP响应后,将路由器X的MAC地址存放在末端系统Y缓存器的末端系统Z的入中处.此后需要与末端系统Z通信时,末端系统Y检索其ARP缓存器,找到路由器X的MAC地址并直接发数据帧.路由器X接收到 末端系统Y 发来的数据后,将其传送到不同的LAN网上的末端系统Z 中.
  (2)通过Hello协议了解其它网络调和的MAC地址
  Hello协议是一种网络层协议,它不仅可以识别网络设备,还能说明它们的操作状态.,例如当一个新的末端系统加入时,它就在网上广播Hello消息,网络上设备都会返回一个Hello响应,并以特定间隔发送的Hello消息表明它们的操作状态。网络设备可以通过测定Hello协议包,了解其它设备的MAC地址。
  (3)C地址嵌入到网络层地址中或由算法自动生成MAC地址。
  有三种协议可以使用预知的MAC地址,在这些协议簇中,MAC地址是预知的,因为网络层要么将MAC地址嵌入到网络层地址中,要么使用算法产生MAC地址。这三种协议Xerox网络系统(XNS),Novell网数包交换 (IPX)和DECnct Phase IV.
  网络层地址
  层地址标识OSI网络层中的实体,它通常存在于分层地址空间,有时也称虚地址或逻辑地址。
  地址与设备之前只存在逻辑关系且不固定要么基于物理网络特性(如果设备是在特定的网段上)要么基于没有物理基础的组(如果设备是AppleTalkZone的组成部分)。
  末端系统为它们支持的每一个网络层地址(假定设备只有一个物理网络连接),路由器和其它联网设备为其支持的网络层协议的每个物理网络连接请求一个网络层地址。例如一个路由有三个接口,每个接口都可运行AppleTalk,TCP/IP 和OSI协议,则该路由器必须为每个接口设置三个网络层地址,因此,路由器共有9个网络层地址。
  分层与平面地址空间
  网络地址空间一般采用分层地址空间或平面地址空间.分层地址空间是由众多子层组成的,每一层都缩小了地址空间,直至一个地址可指向一个单一的设备(类似于街道地址),平面地址空间是由单组组成的(类似于美国的身份证号)。
  层编址优于平面编址,通过使用比较操作,可简化地址存储和调用。
  地址分配
  有三种分配方式,即静态地址,动态地址和服务器地址分配方式。静态地址是由网络管理员按互联网络编址统一分配的,静态地址只能由网络管理员改变,动态地址是在设备联入网络时借助于协议说明过程获取的,使用动态地址的设备每次连接上网都会有不同的地址。当设备连接网络上时,服务器就给设备设置一个地址。服务器设置的地址可以重复使用。
  地址与名字
  网络的设备通常都包含有名字和地址两个部分,互联网络的名字一般与安装无关,不随设备的移动而变化,互联网络的地址一般与安装相关,且随着设备的移动而改变(尽管MAC地址是这个规则的例外)。名字和地址代表一个逻辑识别器,它们或许是本地系统管理员或许是一组织,例如IANA(InternetAssigned Numbers Authority)。

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