ip和子網(wǎng)掩碼相關(guān)知識(shí)課件

1、ip地址和子網(wǎng)掩碼相關(guān)知識(shí)IP地址與子網(wǎng)掩碼圖2-1-1 不同的層使用不同的名字IP地址的格式圖2-1-2 IP地址的格式數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制-十進(jìn)制十進(jìn)制-二進(jìn)制數(shù)制之類的運(yùn)算（與、或、非）進(jìn)制表請(qǐng)查看附帶的WORD文檔注：可使用windows的計(jì)算器進(jìn)行轉(zhuǎn)換IP地址的種類32比特的IP地址被劃分為兩個(gè)部分：網(wǎng)絡(luò)號(hào)（Network ID，NID主機(jī)號(hào)（Host ID，HID）IPv4定義了5類IP地址，即：A、B、C、D、E類地址。1A類圖2-1-3 A類地址可以用于分配的A類IP地址范圍：1.x.y.z126.x.y.z，其中x、y、z的各個(gè)二進(jìn)制位不能全為0或全為1。2B類圖2-1-4

2、B類地址可以用于分配的B類IP地址范圍：128.0.y.z191.255.y.z，其中y、z的各個(gè)二進(jìn)制位不能全為0或全為1。3C類圖2-1-5 C類地址可以用于分配的C類IP地址范圍：192.0.0.z223.255.255.z，其中z的各個(gè)二進(jìn)制位不能全為0或全為1。4D類圖2-1-6 D類地址D類地址主要用于多播（multi-casting）5E類圖2-1-7 E類地址E類地址被保留作為實(shí)驗(yàn)用6其他第1個(gè)位域的取值范圍在248254之間的IP地址保留不用。 私有地址(RFC1918)A類:10.0.0.0至10.255.255.255B類:172.16.0.0至172.31.255.25

3、5C類:192.168.0.0至192.168.255.255 IP網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)的計(jì)算方法 2N-2 公式:“N”代表主機(jī)位數(shù)主機(jī)位全“0”表示網(wǎng)絡(luò)編號(hào)主機(jī)位全“1”表示該網(wǎng)絡(luò)中的廣播216-2=65534172.16.0.0172.16.0.1172.16.0.2172.16.0.3.172.16.255.253172.16.255.254 B類網(wǎng)絡(luò)可容納的主機(jī)數(shù)量IP地址的分配注意事項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)不能為127（127是被保護(hù)的與碼，是本機(jī)IP地址測(cè)試回路）主機(jī)號(hào)不能全為0或255（網(wǎng)絡(luò)號(hào)或廣播地址）0.0.0.0（是default路由的目標(biāo)位置）子網(wǎng)掩碼1子網(wǎng)（subnetwork）2子網(wǎng)掩碼（

4、subnetwork mask）IPv4規(guī)定了A類、B類、C類的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼：A類：255.0.0.0B類：255.255.0.0C類：255.255.255.0圖2-1-10 子網(wǎng)掩碼的應(yīng)用-1（主機(jī)號(hào)=子網(wǎng)掩碼的反碼*IP地址）圖2-1-11 子網(wǎng)掩碼的應(yīng)用-2VLSM非標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)劃分圖2-2-1 非標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)劃分1對(duì)C類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)劃分圖2-2-2 借用2比特的主機(jī)號(hào)來充當(dāng)子網(wǎng)絡(luò)號(hào)圖2-2-3 01子網(wǎng)計(jì)算過程表 C類IP地址子網(wǎng)劃分2對(duì)B類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)劃分圖2-2-4 借用2比特的主機(jī)號(hào)來充當(dāng)子網(wǎng)絡(luò)號(hào)圖2-2-5 01子網(wǎng)計(jì)算過程表 B類IP地址子網(wǎng)劃分3對(duì)A類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)子

5、網(wǎng)劃分表2-2-3 A類IP地址子網(wǎng)劃分全0和全1網(wǎng)段例，標(biāo)準(zhǔn)C類網(wǎng)絡(luò)201.15.66.0劃分成8個(gè)子網(wǎng)，采用了非標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.224。該子網(wǎng)掩碼將C類網(wǎng)絡(luò)201.15.66.0劃分成如下8個(gè)子網(wǎng)（假設(shè)允許子網(wǎng)號(hào)全為0或1）。子網(wǎng)1：網(wǎng)絡(luò)號(hào)201.15.66.0，可以IP地址范圍：201.15.66.1201.15.66.30，子網(wǎng)廣播地址：201.15.66.31 (2的5次方-2) 子網(wǎng)8：網(wǎng)絡(luò)號(hào)201.15.66.224，可以IP地址范圍：201.15.66.225201.15.66.254，子網(wǎng)廣播地址：201.15.66.255。專用地址空間RFC 1918中

6、定義了在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用的專用（私有）地址空間，如下：A類：10.0.0.0-10.255.255.255B類：172.16.0.0-172.31.255.255C類：192.168.0.0-192.168.255.255LinkLocal網(wǎng)絡(luò)地址空間：169.254.0.0169.254.255.255也屬于專用內(nèi)部地址。VLSM和CIDR1VLSMRFC 1878中定義了可變長子網(wǎng)掩碼（Variable Length Subnet Mask，VLSM）。VLSM規(guī)定了如何在一個(gè)進(jìn)行了子網(wǎng)劃分的網(wǎng)絡(luò)中的不同部分使用不同的子網(wǎng)掩碼。圖2-2-7 VLSM應(yīng)用2CIDR無類域間路由（Classl

7、ess Inter-Domain Routing，CIDR）在RFC 1517RFC 1520中都有描述。圖2-2-8 CIDR應(yīng)用IP地址IP地址 為了能把多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)在邏輯上抽象成一個(gè)互連網(wǎng)，IP協(xié)議為每臺(tái)主機(jī)分配了一個(gè)唯一的32位地址，稱為IP地址(記錄在主機(jī)的硬盤中)。IP地址不僅用來識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)，而且隱含著網(wǎng)際間的路徑信息。 IP地址與MAC地址MAC地址是物理設(shè)備的接口地址，記錄在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（網(wǎng)卡）的ROM中； IP地址是邏輯地址，記錄在主機(jī)的硬盤中。MAC地址是平面地址，僅用于標(biāo)識(shí)設(shè)備，與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)；IP地址是層次地址，既包含網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，又包含主機(jī)標(biāo)識(shí)。MAC地址的分配是基于制造廠

8、商；而IP地址的分配是基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。IP地址物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層MAC地址IP地址撥號(hào)用戶物理地址MAC00-60-97-CO-9F-67IP地址166.111.3.19物理地址MAC00-3d-87-14-3a-d9IP地址166.111.4.1物理地址MAC00-0c-1b-00-5a-f6IP地址166.111.3.18IP地址166.111.3.97IP地址的格式IP 地址用來標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和與該網(wǎng)絡(luò)連接的一臺(tái)主機(jī)。 實(shí)際上IP地址是分配給網(wǎng)卡的。一個(gè)IP地址表示一條網(wǎng)絡(luò)連接。INTERNET PROTOCOLXXX.XXX.XXX.XXX0255166.111.4.118網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)號(hào)+

9、主機(jī)標(biāo)識(shí)號(hào)Net-ID+Host-IDIP地址的分類Net-idHost-idA類08162432Net-idHost-idB類Net-idHost-idC類010110組播地址D類保留地址11011111E類IP地址的分類及特征類別網(wǎng)絡(luò)數(shù)第一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào)最后一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的最多主機(jī)數(shù)A類1261.0.0.0126.0.0.016777214B類16384128.0.0.0191.255.0.065534C類2097152192.0.0.0223.255.255.0254特殊的IP地址Net-idHost-id源地址目的地址含義00可用不可用本網(wǎng)絡(luò)的本主機(jī)0Host-id不可用可

10、用本網(wǎng)絡(luò)的指定主機(jī)Net-id0不可用不可用指定網(wǎng)絡(luò)號(hào)全1全1不可用可用受限廣播Net-id全1不可用可用定向廣播127任意可用可用回傳測(cè)試內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的保留地址在ABC三類IP地址中，都保留了一些地址作為私有網(wǎng)絡(luò)的虛擬IP地址：A類：10. 0. 0, 0 10.255.255.255 B類：172.16.0.0 172.31.255.255 C類：192.168.0.0 192.168.255.255IP地址的轉(zhuǎn)換IP地址的轉(zhuǎn)換無論網(wǎng)絡(luò)層使用什么協(xié)議，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時(shí)，最終必須使用硬件MAC地址，因此IP尋址要實(shí)現(xiàn)IP地址到硬件地址的轉(zhuǎn)換。NET1NET3Router1Route

11、r2HostAHostBNet1Net3應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層接口層網(wǎng)際層接口層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層接口層HaHbR1Net2網(wǎng)際層接口層R2ARP與RARPTCP/IP internet layer Internet Protocol (IP)Address ResolutionProtocol (ARP)Reverse AddressResolution Protocol (RARP)Internet ControlMessage Protocol (ICMP)Internet Group ManagementProtocol (IGMP)InternetHardwareNetworkInter

12、faceTransportApplicationIP地址的轉(zhuǎn)換每臺(tái)主機(jī)都有一個(gè) ARP 高速緩存(ARP cache)，里面有所在的局域網(wǎng)上的各主機(jī)和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。從IP地址到硬件地址的解析是自動(dòng)進(jìn)行的，高層的用戶對(duì)這種地址解析過程是不知道的。當(dāng)主機(jī)或路由器要和本網(wǎng)絡(luò)上的另一個(gè)已知 IP 地址的主機(jī)或路由器進(jìn)行通信時(shí)，ARP 協(xié)議會(huì)自動(dòng)地將該 IP 地址解析為鏈路層所需要的硬件地址。NET1NET3Router1Router2HostAHostB地址解析協(xié)議ARP ARP協(xié)議(Address Resolution Protocol)的功能： IP地址映射 Ethern

13、et MAC地址基本思想： 在本地高速緩存中建立一個(gè)動(dòng)態(tài)的ARP映射表；通過查表進(jìn)行地址變換；當(dāng)查表失敗時(shí)，向全網(wǎng)廣播ARP查詢分組；目標(biāo)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)響應(yīng)；源節(jié)點(diǎn)根據(jù)響應(yīng)信息修改ARP表。舉例：子網(wǎng)內(nèi)的ARP解析當(dāng)兩臺(tái)主機(jī)在同一網(wǎng)段上時(shí)，ARP協(xié)議的工作過程如下：172.16.3.1172.16.3.2 IP: 172.16.3.2 = ? IP: 172.16.3.2 = Ethernet: 0800.0020.1111我需要172.16.3.2.的以太網(wǎng)地址。請(qǐng)注意，這是我的以太網(wǎng)地址代理ARP如果目的主機(jī)和源主機(jī)不在同一個(gè)局域網(wǎng)上，那么就要以本網(wǎng)絡(luò)上的某個(gè)路由器作為遠(yuǎn)程主機(jī)的代理，通過ARP

14、找到該路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個(gè)路由器，讓這個(gè)路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。路由器在轉(zhuǎn)發(fā)包時(shí)會(huì)改變幀的MAC地址，但不改變IP地址。廣域網(wǎng)LAN1LAN2主機(jī)A主機(jī)B反向地址解析協(xié)議RARP Reverse ARP協(xié)議的功能：為Ethernet MAC地址分配一個(gè)IP地址。基本思想：網(wǎng)上至少有一臺(tái)RARP服務(wù)器，其中維持著一個(gè)本網(wǎng)的IP地址分配表，包含IP地址與MAC地址的映射信息。無盤站點(diǎn)啟動(dòng)時(shí)向全網(wǎng)廣播 RARP分組，以求獲得一個(gè)IP地址；RARP服務(wù)器自動(dòng)響應(yīng)，為無盤站點(diǎn)分配IP地址；無盤站點(diǎn)收到響應(yīng)分組后，將IP地址記入內(nèi)存。舉例：通過RARP獲得IP地址 無盤站點(diǎn)通過MA

15、C地址獲得IP地址的過程如下： Ethernet=0800.0020.1111 IP = ? Ethernet=0800.0020.1111 IP=172.16.3.5這是我的以太網(wǎng)地址，請(qǐng)給我一個(gè)IP地址？請(qǐng)注意：這是給你的IP地址：172.16.3.25.ARP/RARP分組格式ARP/RARP原本是為以太網(wǎng)制定的，但可推廣到具有廣播機(jī)制的其它網(wǎng)絡(luò)。以下是基于以太網(wǎng)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的ARP/RARP分組格式。硬件類型（以太網(wǎng)為1）協(xié)議類型（IP為0800H）硬件地址長度6協(xié)議地址長度4操作:ARP請(qǐng)求1，ARP響應(yīng)2RARP請(qǐng)求3，RARP響應(yīng)4源節(jié)點(diǎn)硬件地址：03字節(jié)源節(jié)點(diǎn)硬件地址：

16、45字節(jié)源節(jié)點(diǎn)IP地址：01字節(jié)源節(jié)點(diǎn)IP地址：23字節(jié)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)硬件地址：01字節(jié)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)硬件地址：25字節(jié)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)IP地址：03字節(jié)IP分組交付和路由選擇IP分組交付和路由選擇一個(gè)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通常由多個(gè)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)層互連而成。連接這些網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備可能是專用的路由器，也可能是多宿主機(jī)。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)分為兩類：端節(jié)點(diǎn)僅有一條線路連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。路由節(jié)點(diǎn)有兩條或兩條以上的線路分別連接到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。在因特網(wǎng)中，認(rèn)為路由節(jié)點(diǎn)是出網(wǎng)的關(guān)口，故稱之為網(wǎng)關(guān)。所謂路由選擇就是為報(bào)文分組選擇一條到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的輸出路徑。分組交付的形式直接交付收發(fā)雙方在同一IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無需其它路由器進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)。源主

17、機(jī)直接將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝在物理幀內(nèi)交付目的主機(jī)。間接交付收發(fā)雙方位于不同的IP網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，源主機(jī)必須通過至少一個(gè)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)才能將分組交付給目標(biāo)主機(jī)。Net1Net3應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層接口層網(wǎng)際層接口層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層接口層HaHbR1Net2網(wǎng)際層接口層R2直接交付和間接交付 ABC直接交付不通過路由器間接交付必須通過路由器間接交付間接交付間接交付直接交付直接交付注意路由器是對(duì)網(wǎng)絡(luò)選擇路由，而不是對(duì)主機(jī)選擇路由；路由器并不知道到達(dá)目標(biāo)主機(jī)的完整路徑，只知道要到達(dá)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，下一跳應(yīng)走哪一個(gè)路由器。每個(gè)路由器中都維持著一組目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)到下一跳路由器的映射表，稱為路由表。路由表一個(gè)路由表是一組對(duì)偶 的集

18、合。其中N為目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，R為到達(dá)網(wǎng)絡(luò)N的路徑上的“下一個(gè)”路由器的入口的IP地址。路由表中有以下三種類型的映射：直接路由：目標(biāo)網(wǎng)與本路由器的某個(gè)端口直接連接，其對(duì)偶形為 ；間接路由：目標(biāo)網(wǎng)與本路由器之間還間隔有其它的路由器，其對(duì)偶形為 ；缺省路由：其它情形，對(duì)偶形為 。IP地址的分配IP地址的分配原則：為同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機(jī)分配相同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和不同的主機(jī)號(hào)；為不同網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機(jī)分配不同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。NET1NET3Router1Router2HostAHostB172.17.3.1172.17.3.2212.10.1.1212.10.1.2172.16.3.1172.16.3.2靜態(tài)路由表之例R1

19、的路由表InternetNet1Net2Net3128.10.0.0172.15.0.0192. 68.15.08.1.1.28.1.1.1128.10.1.1128.10.1.9192.68.15.1172.15.1.1 R1 R2R2的路由表IP主機(jī)路選算法IP協(xié)議在主機(jī)上執(zhí)行的分組交付算法：從IP數(shù)據(jù)報(bào)首部取出目標(biāo)IP地址 D，計(jì)算目標(biāo)網(wǎng)號(hào)N ；if N=本主機(jī)的IP網(wǎng)號(hào)then 將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成幀直接傳給目標(biāo)主機(jī)else 將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成幀傳給指定的路由器（缺省網(wǎng)關(guān)）。IP路由器的路選算法從IP數(shù)據(jù)報(bào)首部取出目標(biāo)IP地址 D，計(jì)算目標(biāo)網(wǎng)號(hào)N ； 根據(jù)N（D）查找路由表，確定下一跳路

20、由器入口的IP地址R；if R=“direct”then 將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成幀直接從相應(yīng)端口發(fā)送給Delse if 路由表中包含到達(dá)N的間接路由Rthen 將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成幀從相應(yīng)端口傳給指定的下一跳路由器else if 路由表中包含“default”的缺省路由R then 將IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝成幀從缺省路由傳給下一跳路由器else 路選失敗，報(bào)告目標(biāo)主機(jī)不可到達(dá) 。子網(wǎng)劃分和超級(jí)網(wǎng)絡(luò)聚合子網(wǎng)劃分為什么要進(jìn)行子網(wǎng)劃分？IP地址被設(shè)計(jì)為由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)構(gòu)成的兩級(jí)結(jié)構(gòu)。它存在以下問題：IP地址空間的利用率不高IP地址的分配不夠靈活子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼為了有效地利用IP地址空間，改善地址分配的靈活性，引入了

21、三級(jí)地址結(jié)構(gòu)的概念，將IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分為幾個(gè)部分，每個(gè)部分就稱為子網(wǎng)。從一個(gè)IP地址中無法直接判斷它所屬的網(wǎng)絡(luò)是否進(jìn)行了子網(wǎng)的劃分。為了有效區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID，引入了子網(wǎng)掩碼的概念。掩碼的形式與表示方法掩碼是一個(gè)32位的數(shù)，與網(wǎng)絡(luò)ID（子網(wǎng)ID）對(duì)應(yīng)的比特均為“1”，與主機(jī)ID對(duì)應(yīng)的比特均為“0”掩碼的表示方法：點(diǎn)分十進(jìn)制表示法：255.255.255.0網(wǎng)絡(luò)前綴表示法：/24掩碼將網(wǎng)絡(luò)ID與主機(jī)ID分離使用掩碼(mask)可以找出IP地址中的網(wǎng)絡(luò)部分及子網(wǎng)部分。網(wǎng)絡(luò)號(hào)子網(wǎng)號(hào) 主機(jī)號(hào)00000000111111111111111111111111IP地址 (邏輯位與) 掩碼主

22、機(jī)號(hào) IP地址IP網(wǎng)號(hào)自然掩碼和無子網(wǎng)編址掩碼同樣適用于未劃分子網(wǎng)的A、B、C類IP地址。我們把這三類未劃分子網(wǎng)IP地址對(duì)應(yīng)的掩碼稱為自然掩碼或標(biāo)準(zhǔn)掩碼使用自然掩碼，不對(duì)網(wǎng)段進(jìn)行細(xì)分就稱為無子網(wǎng)編址。如B類網(wǎng)段172.16.0.0，采用255.255.0.0作為掩碼。172.16.0.1172.16.0.2172.16.30.5172.16.255.254子網(wǎng)化的掩碼使用子網(wǎng)化的掩碼可以從主機(jī)地址中析出一部分作為子網(wǎng)號(hào)，將網(wǎng)絡(luò)細(xì)分為若干個(gè)邏輯子網(wǎng)，使IP地址從兩極結(jié)構(gòu)變?yōu)槿?jí)結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)子網(wǎng)號(hào)1111111111111111000000000000000011111111對(duì)標(biāo)

23、準(zhǔn)掩碼增加相應(yīng)數(shù)目的1就成為子網(wǎng)化的掩碼。掩碼的作用如果沒有劃分子網(wǎng)，掩碼就從IP地址中的提取網(wǎng)絡(luò)號(hào)；如果進(jìn)行了子網(wǎng)劃分，掩碼就從IP地址中提取子網(wǎng)號(hào)。掩碼的作用：區(qū)分網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)劃分IP子網(wǎng)子網(wǎng)的概念的解析所謂子網(wǎng)就是在一個(gè)IP地址塊上生成的邏輯網(wǎng)絡(luò)，它用掩碼從IP地址的主機(jī)部分析出一些字節(jié)作為子網(wǎng)的地址。NET1NET2RouterHostA1HostB1HostAmHostBn172.16.64.0172.16.128.0外部網(wǎng)絡(luò)172.16.0.0標(biāo)準(zhǔn)掩碼和子網(wǎng)化的掩碼標(biāo)準(zhǔn)的掩碼IP地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)A類：255. 0. 0. 028.12.2.928.0.0.0B類：255.255. 0.

24、 0128.12.3.8128.12.0.0C類：255.255.255. 0 196.56.2.66196.56.2.0子網(wǎng)化的掩碼IP地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)A類：255.255. 0. 028.12.2.928.12.0.0B類：255.255.255. 0128.12.3.8128.12.3.0C類：255.255.255. 192 196.56.2.66196.56.2.64子網(wǎng)劃分示例例如：使用掩碼255.255.255.224進(jìn)一步劃分IP網(wǎng)絡(luò)202.112.10.0。子網(wǎng)地址 主機(jī)的IP地址范圍 202.112. 10. 32(00100000) 202.112. 10. 3362202.1

25、12. 10. 64(01000000) 202.112. 10. 6594202.112. 10. 96(01100000) 202.112. 10. 97126202.112. 10.128(10000000) 202.112. 10. 129158202.112. 10. 160(10100000) 202.112. 10. 161190202.112. 10. 192(11000000) 202.112. 10. 19322222411100000B二進(jìn)制數(shù)xxx有八種組合，去掉全0和全1的，剩下6種。子網(wǎng)的計(jì)算方法首先判斷給定的IP地址的類別，然后結(jié)合給定的子網(wǎng)掩碼求出主機(jī)地址位數(shù)n

26、1和子網(wǎng)地址位數(shù)n2；11111111111111110000000000000000計(jì)算有效子網(wǎng)數(shù)(2n2 -2) 和每個(gè)子網(wǎng)中的有效主機(jī)數(shù)(2n1 -2)；11111111n1n2C類子網(wǎng)的簡便算法計(jì)算第一個(gè)有效子網(wǎng)的Subnet-id1：用256與子網(wǎng)掩碼中最右端的非零十進(jìn)制數(shù)相減，得到的商即為Subnet-id1，這也是一個(gè)子網(wǎng)中的IP地址總數(shù)。計(jì)算子網(wǎng)中的有效主機(jī)地址：子網(wǎng)中的第一臺(tái)有效主機(jī)地址=Subnet-id1 +1；該子網(wǎng)的廣播地址= Subnet-id1 +S-1；子網(wǎng)中的最后一臺(tái)有效主機(jī)地址= Subnet-id1 +B-2子網(wǎng)劃分示例給定C類網(wǎng)段201.222.5.0，

27、假定需要20個(gè)子網(wǎng)，其中每個(gè)子網(wǎng)5臺(tái)主機(jī)。選擇掩碼為255.255.255.248，第一個(gè)子網(wǎng)ID為201.222.5.8，子網(wǎng)間距為8。201.222.5.8/29201.222.5.9/29201.222.5.160/29201.222.5.161/29201.222.5.0/24201.222.5.17/29201.222.5.16/29201.222.5.25/29201.222.5.24/29C類子網(wǎng)實(shí)例子網(wǎng)地址192.168.5.120主機(jī)地址192.168.5.121-192.168.5.126廣播地址192.168.5.127IP主機(jī)地址192.168.5.121子網(wǎng)掩碼255

28、.255.255.248常用的C類子網(wǎng)化掩碼子網(wǎng)位數(shù)子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)數(shù) 每一子網(wǎng)主機(jī)數(shù)2255.255.255.1922623255.255.255.2246304255.255.255.24014145255.255.255.2483066255.255.255.252622作業(yè)1：使用掩碼255.255.224.0進(jìn)一步劃分B類網(wǎng)絡(luò)168.112.0.0。寫出子網(wǎng)數(shù)、每一子網(wǎng)主機(jī)數(shù)各子網(wǎng)網(wǎng)號(hào)、子網(wǎng)廣播地址、子網(wǎng)中的主機(jī)地址范圍B類子網(wǎng)實(shí)例子網(wǎng)地址172.16.2.0主機(jī)地址172.16.2.1172.16.2.254廣播地址172.16.2.255IP主機(jī)地址172.16.2.120子網(wǎng)掩碼

29、255.255.255.0可變長度的子網(wǎng)掩碼（VLSM）ISP192.168.1.32/27192.168.1.64/27192.168.1.96/27192.168.1.128/27192.168.1.160/30192.168.1.164/30192.168.1.168/30192.168.1.172/30通告192.168.1.0對(duì)于不同的子網(wǎng)選擇不同的掩碼長度：VLSM (Variable Length Subnet Mask) 作業(yè)2給定一個(gè)IP網(wǎng)段地址202.11.10.0/24，將其劃分后分配給圖中的各個(gè)子網(wǎng)，其中LAN1和LAN2各需要10臺(tái)PC機(jī)、LAN3和LAN4各需要56

30、臺(tái)PC機(jī)。為了盡量節(jié)約IP地址資源，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理的地址分配方案（給出各子網(wǎng)的子網(wǎng)號(hào)和子網(wǎng)掩碼），分配各端口的IP地址和子網(wǎng)掩碼，寫出RouterA和RouterB兩個(gè)路由器的路由表。 S0S0E0E1RouterBRouterALAN1E1LAN2LAN3InternetS1:12.1.1.112.1.1.2E0LAN4劃分子網(wǎng)的好處更有效地利用地址空間易于管理網(wǎng)絡(luò)：劃分管理職責(zé)減少網(wǎng)絡(luò)擁塞提供額外的安全性8.3.2 超網(wǎng)到上世紀(jì)90年代初，因特網(wǎng)面臨三個(gè)必須盡早解決的問題：B類地址在1992年已分配了近一半，眼看就要在 1994 年 3 月全部分配完畢！因特網(wǎng)主干網(wǎng)上的路由表中的項(xiàng)目數(shù)急劇

31、增長（從幾千個(gè)增長到幾萬個(gè)）。整個(gè) IPv4 的地址空間最終將全部耗盡。因此，在 VLSM 的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步研究出無分類的編址方法，即：無類域間路由 CIDR (Classless Inter-Domain Routing)。無類域間路由CIDRCIDR 消除了傳統(tǒng)的 A 類、B 類和 C 類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空間。CIDR使用各種長度的“網(wǎng)絡(luò)前綴”(network-prefix)來代替分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)。CIDR 將網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的 IP 地址組成“CIDR地址塊”。 IP 地址從三級(jí)編址（使用子網(wǎng)掩碼）又回到了兩級(jí)編址。CIDR消

32、除了地址分類 CIDR的斜線記法CIDR 使用“斜線記法”(slash notation)，即在IP地址后面加上一個(gè)斜線“/”，然后寫上網(wǎng)絡(luò)前綴所占的比特?cái)?shù)。斜線記法中的數(shù)字就是掩碼中1的個(gè)數(shù)。對(duì)于/20的地址塊，它的掩碼是20個(gè)連續(xù)的1。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的保留地址CIDR在原A、B、C三類IP地址中確定了三個(gè)地址塊作為內(nèi)部私有網(wǎng)絡(luò)的保留地址：A類：10. 0. 0.0 10.255.255.255記為： 10. 0. 0.0 /8B類：172.16.0.0 172.31.255.255記為： 172.16.0.0/12C類：192.168.0.0 192.168.255.255記為： 192.168

33、.0.0/16一個(gè) CIDR 地址塊可以表示很多地址，將一系列連續(xù)的小的地址塊聚合起來，構(gòu)成一個(gè)具有共同的網(wǎng)絡(luò)前綴的地址塊，就稱為構(gòu)成超網(wǎng)(supernetting)。這種地址塊的聚合常稱為路由聚合。CIDR 雖然不使用子網(wǎng)了，但仍然使用“掩碼”這一名詞（但不叫子網(wǎng)掩碼）。路由聚合(route aggregation) 路由聚合示例 路由聚合使得路由表中原來的很多個(gè)分類地址的表項(xiàng)合并為一個(gè)表項(xiàng)，縮小了路由表的規(guī)模，增加了網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。Internet198.168.1.0198.168.2.0198.168.3.0ISP通告路由198.168.0.0/16CIDR 地址塊 CIDR 地址塊中

34、的地址數(shù)一定是 2 的整數(shù)次冪。 84.16.32.0/20 表示的地址塊共有 212 個(gè)地址（因?yàn)樾本€后面的20是網(wǎng)絡(luò)前綴的位數(shù)，所以主機(jī)號(hào)的位數(shù)是 12）。這個(gè)地址塊的起始地址是 84.16.32.0，結(jié)束地址是 84.16.47.255 。全0和全1的主機(jī)地址一般不使用。84.16.32.0/20 的地址范圍01010100 00010000 00100000 0000000001010100 00010000 00100000 0000000101010100 00010000 00100000 0000001001010100 00010000 00100000 0000001101

35、010100 00010000 00100000 0000010001010100 00010000 00101111 1111101101010100 00010000 00101111 1111110001010100 00010000 00101111 1111110101010100 00010000 00101111 1111111001010100 00010000 00101111 11111111最小地址 所有地址都具有 20位相同的前綴最大地址84841616324701234251252253254255/20相當(dāng)于掩碼是：11111111 11111111 1111000

36、0 00000000255. 255 . 240 . 0CIDR 記法的其他形式 可將點(diǎn)分十進(jìn)制中低位連續(xù)的0省略，如：10.0.0.0/10可簡寫為10/1010.0.0.0/10 隱含地指出IP 地址10.0.0.0 的掩碼是 255.192.0.0。此掩碼的二進(jìn)制表示為： 11111111 11 000000 00000000 0000000025519200可以將星號(hào)“*” 放在網(wǎng)絡(luò)前綴比特序列之后代表主機(jī)號(hào)，如：00001010 00*表示網(wǎng)絡(luò)前綴為00001010 00 的CIDR地址塊。掩碼中有 10 個(gè)連續(xù)的 1網(wǎng)絡(luò)聚合與劃分子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)前綴越短，地址塊所包含的地址數(shù)就越多；反之網(wǎng)絡(luò)前綴越長，地址塊所包