求做计算机网络题，可能与某些教材上的题相似但不同，看的时候请注意下，先谢了

Question

IP是因特网的核心协议，现在使用的IP（即IPv4）是20世纪70年代末期设计的，无论从计算机本身还是从因特网规模和网络传输速率来看，IPv4已经很不适合了，其主要问题是IP地址不够用，试举出4种缓解IP地址资源短缺的问题的方法或技术，并分别简要解释之。

Answer 1

　　1、IP V6
　　2、加强IP分配管理
　　3、子网划分技术
　　3.1 常规子网划分方法
　　子网划分的原理是将各类默认的子网掩码中“1”的位数变多．将对应的网络数量增加，这样，每个子网内主机的数量就会减少。如果希望在一个网络中建立于网．就要在这个默认的于网掩码中加入一些位，它减少了用于主机地址的位数。加入到掩码中的位数决定了可以配置的于网。因而，在一个划分了子同的网络中，每个地址包含一个网络地址、一个子冈位数和一个主机地址，如图1所示。在图1中。子网位来自主机地址的最高相邻位，并从一个8位的位组边界开始，因为默认的子网掩码总是在8位位组的边界处结束。随着主机位中加入于网位的增加，我们可以从左到右计数，并用和它们位置相关的值。将它们转换为十迸制。例如：将一个C类网络分成4个子网。假如网络地址为：192．168．130．0，则该C类网内的主机IP地址就为192．168．130．1～192．168．130．254。将网络理论上划分成4个子网，4是2的2次方，即占用主机地址的高序位为11000000，转换成十进制为192。这样就可以确定子网掩码为255．255．255．192。4个子网的IP地址范围是：
　　子网1：192．168．130．1～192．168．130．62
　　子网2：192．168．130．65～192．168．130．126
　　子网3：192．168．130．129～192．168．130．190
　　子网4：192．168．130．193～192．168．130．2．54

　　3.2 子网划分十进制法
　　如上所述，类默认子网掩码：A类为255．0．0．0，B类为255．255．0．0，C类为255．255．255．0。当我们要划分子网用到子网掩码M时，类子网掩码的格式如下：A类为255．M．0．0，B类为255．255．M．0．C
　　类为255．255．255．M。M是相应的子网掩码，比如255．255．255．240。十进制计算基数是256。下面，我们所有的十进制计算都要用256来进行。
　　在进行划分前，我们先做一些必要的变量说明，以便此后的划分。
　　（1）Subnet_block，指可分配子网块大小．表示在某一子网掩码下子网的块数。
　　（2）Subnet_num，是可分配子网数．指可分配子网块中要剔除首、尾两块。是某一子网掩码下可分配实际子网数量，Subnet_num=Subnet_block-2。
　　（3）IP_block。指每个子网可分配的IP地址块大小。
　　（4）IP_num，指每个子网实际可分配的IP地址数。因为每个子网的首、尾IP地址必须保留(一个为网络地址，一个为广播地址)，所以它等于IP_block一2。IP—nam也用于计算主机块。
　　（5）M指子网掩码。表示上述变量关系的公式如下：
　　M=256-IP_block，IP_block=256／Sulmet_bloek或者Subnet_block=256/ IP_block。
　　IP_num=IP_block-2，Subnet_num=Subnet_block-2。
　　（6）2的幂数。我们需要熟练掌握2^8(256)以内的2的幂代表的十进制数(如128=27,64=26等)，这样可以使我们立即推算出Subnet_block和IP_block的数目。
　　实例说明：
　　（1）已知所需子网数12。求实际子网数。这里实际子网数指Subnct_num，由于12最接近2的幂为16(掣)，即Subnet_bloek=16，那么Subnet_num=16—2=14，故实际子网数为14。
　　（2）已知一个B类子网的每个子网主机数要达到60x255个(约相当于X．Y．0．1一X．Y．59．254的数量)，求子网掩码。首先。60接近2的幂为64(2^6)，即IP_block=64，其次，子网掩码M=256-IP_block=256-64=192．最后由子网掩码格式B类是255．255．M．0。得出子网掩码为255．255．192．0。
　　（3）如果所需子网数为7，求子网掩码。7最接近2的幂为8。但8个Subnet_block因为要保留首、尾2个子网块，即8-2--6<7，并不能达到所需网数，所以应取2的幂为16，即Subnet_block=16。因为IP_block=256／Subnet_bloek=256／16=16，所以子网掩码M=256-IP_block=256-16=240。
　　（4）已知网络地址为219．134．12．0，要有4个子网。求子网掩码及主机块。由于211．Y．Y．Y是一个C类网，子网掩码格式为255．255．255．M，又知有4个子网，4接近2的幂是8，所以Subnet_block=8，Subnet_num=8-2=6，IP_block=256／Subnet_block=256／8=32．子网掩码M=256-IP_block=256-32=224，故子网掩码表示为255．255．255．224。又因为子网块的首、尾两块不能使用，所以可分配6个子网，每个子网有32个可分配主机块．即32～63、64～95、96～127、128～159、160～191、192～223，其中首块(O～31)和尾块(224～255)不能使用。
　　由于每个子网块中的可分配主机块又有首、尾两个不能使用(一个是子网网络地址。一个是子网广播址)d所以主机块分别为33～62、65～94、97～126、129～158、161～190及193～222，因此子网掩码为
　　255．255．255．224．主机块共有6段．分别为219．134．12．33～219．134．12．62、219．134．12．65 ～219．134．12．94、219．134．12．97 ～219．134．12．126、219．134．12．129 ～219．134．12．158、219．134．12．161 ～219．134．12．190及219．134．12．193～219．134．12．222。用户可以任选其中的4段作为4个子网。

　　4、NAT技术[4]
　　NAT(Network Address Translation)网络地址转换，其功能是将企业内部自行定义的非法IP地址转化为Internet公网上可识别的合法IP地址。由于现行的IP地址标准——Ipv4的限制，Internet面临着IP地址空间短缺的问题。从ISP申请并给企业的每位员工分配一个合法的IP地址是不现实的，因此NAT技术能较好解决现阶段Ipv4地址短缺的问题。
　　NAT技术的原理，NAT设置可以分为静态地址转换、动态地址转换、复用动态地址转换。
　　静态地址转换, 静态地址转换将内部保留地址与内部合法地址进行一对一的转换，且需要指定和哪个合法地址进行转换。如果内部网络有E—mail服务器或FTP服务器等可以为外部用户提供的服务，这些服务器的IP地址必须采用静态地址转换，以便外部用户可以使用这些服务。
　　动态地址转换, 动态地址转换也是将保留地址与内部合法地址一对一地转换，但是动态地址转换是从内部合法地址池中动态地选择一个末使用的地址对内部保留地址进行转换。
　　复用动态地址转换，复用动态地址转换首先是一种动态地址转换，但是它可以允许多个内部保留地址共用一个内部合法地址。只申请到少量IP地址但却经常同时有多于合法地址个数的用户上外部网络的情况，这种转换极为有用。