网络层寻址技术-计算机网络技术及应用

网络层寻址技术所实现功能的目的是，为网络服务请求者与提供者提供一种方法，以区别不同网络和网络中的设备。所以，网络层的寻址为与数据链路层不一样的地址——逻辑网络地址。

网络层寻址策略与现实生活中的邮政通信系统的寻址方法类似。网络上各个设备的地址由在设备（相当于个人姓名）、本地网络（相当于街道、市、省名称）和全球性（类似国家代码）级别上的命名和编号规则（相当于邮政编码）来决定的。

对于要相互通信的网络实体来说，必须有一个能够被准确确定其位置，并能够被方便引用的地址，这个地址首先应包括MAC地址，其次是该设备所在网络的地址——逻辑网络地址。对于网络中不同实体（一个网络实体可能不是整个设备，仅仅是该设备中的一个应用或进程）之间的数据传输，则还需要定义一个特定的网络地址——服务地址。

1.逻辑网络地址

在单一的网络中，仅仅需要为每个设备赋予一个地址，就可以完成网络设备间的数据传输，这个地址就是数据链路层所定义的物理设备地址（MAC地址）。不过，通过MAC地址仅能标识网络中的每台设备，而若要在网络之间传送数据，就必须为收发数据设备所在的网络赋予一个地址，以精确地确定设备属于哪一个网络。这个网络的地址就是所谓的逻辑网络地址。

一个逻辑网络地址可逻辑地（与物理地址并列）标识一个网络。在一个互联网络中，正是通过逻辑网络地址区分不同的网络。而网络之间的实际连接，最常用的为路由器。路由器是连接不同网络的主要设备之一。路由器中的路由表所记录的就是每个网络的地址以及相互连接的信息。

原则上，两个具有不同逻辑网络地址的网络均可通过路由器连接。当两个网络之间进行数据传输时，根据每个数据包的网络地址，并通过路由寻找和路由选择方法，路由器便可知道被传输的数据该向哪一个网络发送。网络层寻址技术的核心是逻辑网络寻址，逻辑网络地址是实现路由寻找与路由选择技术的基础。

不过，在实际应用中，无论建立局域网或广域网，都会要求管理员给所建设的网络分配一个逻辑网络地址，或者由安装程序缺省地分配给网络一个随机的网络地址。对于不同类型的网络，所要遵循网络地址的命名与编号规则有某些差别。像早期Netware的网络地址一般为一个不多于8位的十六进制数，如ABCDE369、0001、00000008等。而在TCP/IP网络中，其逻辑网络地址是IP地址，如10.0.0.0、128.100.0.0、192.168.10.0等。一般来讲，不同的网络操作系统或网络协议，其网络地址命名或编码规则及方法稍有差异。但是有一点是共同的，那就是必须确保所分配的网络地址在整个网络上是唯一的。(www.xing528.com)

值得注意的是，MAC地址与逻辑网络地址是完全不同类型的两种地址。MAC地址是“硬”地址，由生产厂家分配给具体的设备。原则上，该设备一旦拥有了某个MAC地址将无法改变；而逻辑网络地址是在建立网络时，由网络管理员赋予该网络的标识，并且该网络的逻辑网络地址可以在任何时候被改变，也还可以把该逻辑网络地址分配给其他网络使用。因此，把网络地址称为“逻辑”网络地址，意味着网络地址是可以改变的，只要不违反地址编码规则，并与其他网络地址不重复。

2.服务地址

服务地址是一种用于连接于不同网络实体的地址。一个网络实体可能不是整个设备，而仅仅是该设备中的一个应用或进程。使用服务地址可以使不同网络的设备之间及同一设备中的应用与进程之间的数据传输更加有效。

在计算机网络的应用中，每台计算机或其他网上设备所承担的任务常常不是单一的，一般都会同时充当多个不同的角色。因此，一个服务地址仅仅由MAC地址和逻辑网络地址构成是不够的。为此，每一个网络实体（不是整个设备）必须有它自己的地址，以便独立地发送和接收数据。这个地址就是服务地址。

通常，服务地址是某些特定协议规定的端口号或软插座号，而在计算机网络应用中，服务地址使用最多的是某些特定应用的服务号或端口等。例如，大家熟悉的TCP/IP网络的Web服务的端口号为80，该端口号实际上就是Web服务进程的服务地址。除了Web服务外，FTP、SMTP和DNS等网络服务均有特定的服务地址。FTP的服务地址为21，SMTP的服务地址是25，DNS的服务地址为53。对于TCP/IP协议，保留了1～1024端口号不允许用户使用，只有TCP/IP协议本身定义的应用或进程才能用其作为服务地址，用于标识和区别TCP/IP网络中不同的服务与应用。

可见，一个服务地址，标识了一个特定的上层软件的进程或协议。当网络中的任何一台设备运行着多个网络应用时，每个应用程序分别是一个独立的网络实体。每个网络实体都将被分配到一个服务地址。当两个实体之间进行通信时，服务地址将会被附加到相应的逻辑网络地址和设备地址上。在一个设备上的应用程序之间进行通信时，应用程序之间的相互区分依靠的是服务地址。