實(shí)驗(yàn)4、計(jì)算IPv4子網(wǎng)

1、? 2014 思科和 /或其附屬公司。保留所有權(quán)利。本文檔所含內(nèi)容為思科公開發(fā)布的信息。第 頁，共 9 頁實(shí)驗(yàn)四、計(jì)算 IPv4 子網(wǎng)背景/場(chǎng)景能夠使用 IPv4 子網(wǎng)并根據(jù)給定 IP 地址和子網(wǎng)掩碼確定網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)信息，這對(duì)于理解 IPv4 網(wǎng)絡(luò)的操作原理至 關(guān)重要。第一部分旨在強(qiáng)化學(xué)習(xí)根據(jù)給定 IP 地址和子網(wǎng)掩碼計(jì)算網(wǎng)絡(luò) IP 地址信息的方法。給定 IP 地址和子網(wǎng) 掩碼后，您應(yīng)該能夠確定有關(guān)子網(wǎng)的其他信息，如：? 網(wǎng)絡(luò)地址? 廣播地址? 主機(jī)位總數(shù)? 每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)在實(shí)驗(yàn)的第二部分，您將根據(jù)給定 IP 地址和子網(wǎng)掩碼，確定如下信息：? 該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址? 該子網(wǎng)的廣播地址? 該子網(wǎng)的主

2、機(jī)地址范圍? 創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)? 每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量目標(biāo)第 1 部分：確定 IPv4 地址的子網(wǎng)劃分? 確定網(wǎng)絡(luò)地址。? 確定廣播地址。? 確定主機(jī)數(shù)量。第 2 部分：計(jì)算 IPv4 地址的子網(wǎng)劃分? 確定所創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)量。? 確定每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量。? 確定子網(wǎng)地址。? 確定子網(wǎng)的主機(jī)范圍。? 確定子網(wǎng)的廣播地址。所需資源? 1 臺(tái) PC（采用 Windows 7 、 Vista 或 XP 且可訪問 Internet ）? 可選： IPv4 地址計(jì)算器第 1 部分： 確 定 IPv4 地址的子網(wǎng)劃分在第 1 部分，您將根據(jù) IPv4 地址和子網(wǎng)掩碼確定網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址，以及主機(jī)數(shù)量實(shí)驗(yàn) 計(jì)算

3、IPv4 子網(wǎng)? 2014 思科和 /或其附屬公司。保留所有權(quán)利。本文檔所含內(nèi)容為思科公開發(fā)布的信息。第 頁，共 9 頁復(fù)習(xí) ：為了確定網(wǎng)絡(luò)地址，請(qǐng)使用所提供的子網(wǎng)掩碼對(duì) IPv4 地址執(zhí)行二進(jìn)制 AND 運(yùn)算。其結(jié)果就是網(wǎng)絡(luò)地址。 提示：如果二進(jìn)制八位數(shù)的子網(wǎng)掩碼中含有十進(jìn)制值 255 ，則結(jié)果將始終為該二進(jìn)制八位數(shù)的初始值。如果二 進(jìn)制八位數(shù)的子網(wǎng)掩碼中含有十進(jìn)制值 0，則對(duì)于該二進(jìn)制八位數(shù)結(jié)果將始終為 0 。IP 地址 子網(wǎng)掩碼示例：192.168.10.10255.255.255.0結(jié)果（網(wǎng)絡(luò)）192.168.10.0了解這一特點(diǎn)后，您可能只需要對(duì)子網(wǎng)掩碼部分沒有 255 或 0 的二

4、進(jìn)制八位數(shù)執(zhí)行二進(jìn)制 AND 運(yùn)算。 示例：IP 地址172.30.239.145子網(wǎng)掩碼255.255.192.0分析本示例，您可以發(fā)現(xiàn)只需要對(duì)第三個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)執(zhí)行二進(jìn)制 AND 運(yùn)算。前兩個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)由于其子 網(wǎng)掩碼，結(jié)果將為 172.30 。第四個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)由于其子網(wǎng)掩碼，結(jié)果將為 0 。IP 地址172.30.239.145子網(wǎng)掩碼255.255.192.0結(jié)果（網(wǎng)絡(luò)）172.30. ?.0在第三個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)上執(zhí)行二進(jìn)制AND 運(yùn)算。十進(jìn)制二進(jìn)制239111011111921100000011000000172.30.239.145255.255.192.0172.30.192

5、.0結(jié)果 192 再次分析本示例，會(huì)產(chǎn)生以下結(jié)果： IP 地址 子網(wǎng)掩碼結(jié)果（網(wǎng)絡(luò)）繼續(xù)本示例，可以通過分析子網(wǎng)掩碼并進(jìn)行計(jì)算以確定每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)量。子網(wǎng)掩碼將以點(diǎn)分十進(jìn)制格式表示（例如 255.255.192.0 ）或以網(wǎng)絡(luò)前綴格式表示（例如/18 ）。 IPv4 地址始終為 32 位。減去網(wǎng)絡(luò)部分所使用的位數(shù)（由子網(wǎng)掩碼表示），就得到主機(jī)可以使用的位數(shù)。使用上述示例，子網(wǎng)掩碼 255.255.192.0 等同于以前綴記法表示的 /18 。從 32 位中減去 18 個(gè)網(wǎng)絡(luò)位，結(jié)果是 14 個(gè)位，為主機(jī)部分保留。在這里進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算：2（主機(jī)位數(shù)） - 2 = 主機(jī)數(shù)量214 = 1638

6、4 - 2 = 16382 臺(tái)主機(jī)根據(jù)下表給定的 IPv4 地址和前綴確定網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址以及主機(jī)位數(shù)和主機(jī)數(shù)。IPv4 地址 /前綴網(wǎng)絡(luò)地址廣播地址主機(jī)位總數(shù)主機(jī)總數(shù)192.168.100.25/28172.30.10.130/3010.1.113.75/19198.133.219.250/24128.107.14.191/22172.16.104.99/27第 2 部分： 計(jì)算 IPv4 地址的子網(wǎng)劃分當(dāng)給定 IPv4 地址、初始子網(wǎng)掩碼和新的子網(wǎng)掩碼時(shí)，您將能夠確定：? 該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址? 該子網(wǎng)的廣播地址? 該子網(wǎng)的主機(jī)地址范圍? 創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)? 每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)以下示例顯示了一個(gè)問

7、題示例以及解決此問題的方案：已知：主機(jī) IP 地址：172.16.77.120初始子網(wǎng)掩碼255.255.0.0新子網(wǎng)掩碼：255.255.240.0算出：子網(wǎng)位數(shù)4創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)16每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)位數(shù)12每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)4,094該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址172.16.64.0該子網(wǎng)中第一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址172.16.64.1該子網(wǎng)中最后一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址172.16.79.254該子網(wǎng)中的 IPv4 廣播地址172.16.79.255讓我們來分析如何完成該表。 起始子網(wǎng)掩碼是 255.255.0.0 或 /16 。新的子網(wǎng)掩碼是 255.255.240.0 或 /20 。所產(chǎn)生的差異是

8、 4 個(gè)位。借用了 4 個(gè)位，則我們可以確定創(chuàng)建了 16 個(gè)子網(wǎng)，因?yàn)?24= 16。新的掩碼 255.255.240.0 或 /20 為主機(jī)留出 12 個(gè)位。由于為主機(jī)保留了 12 個(gè)位，因此我們使用以下公式： 212= 4096 - 2 = 每個(gè)子網(wǎng) 4094 臺(tái)主機(jī)。二進(jìn)制 AND 運(yùn)算將幫助您確定此問題中的子網(wǎng)，結(jié)果為網(wǎng)絡(luò) 172.16.64.0 。 最后，您需要確定每個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)、最后一個(gè)和廣播地址。確定主機(jī)范圍的一種方法就是對(duì)地址主機(jī)部分使 用二進(jìn)制算法。在我們的示例中，地址的最后 12 個(gè)位是主機(jī)部分。第一個(gè)主機(jī)會(huì)將所有有效位設(shè)為 0 ，而將最 低有效位設(shè)為 1 。最后一個(gè)主機(jī)

9、會(huì)將所有有效位設(shè)為 1 ，而將最低有效位設(shè)為 0 。在本示例中，地址的主機(jī)部分 位于第 3和第 4 個(gè)二進(jìn)制八位數(shù)中。說明第 1 個(gè)二進(jìn)制八 位數(shù)第 2 個(gè)二進(jìn)制八 位數(shù)第 3 個(gè)二進(jìn)制八 位數(shù)第 4 個(gè)二進(jìn)制八 位數(shù)說明網(wǎng)絡(luò) / 主機(jī)nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn hhhhhhhhhhhh子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制10101100000100000100 000000000001第一臺(tái)主機(jī)十進(jìn)制17216641第一臺(tái)主機(jī)二進(jìn)制10101100000100000100 111111111110最后一臺(tái)主機(jī)十進(jìn)制1721679254最后一臺(tái)主機(jī)二進(jìn)制10101100000100000100 111

10、111111111廣播十進(jìn)制1721679255廣播第 1 步： 根 據(jù) IPv4 地址、起始子網(wǎng)掩碼和新的子網(wǎng)掩碼，用相應(yīng)的答案填寫下表a. 問題 1：已知：主機(jī) IP 地址：192.168.200.139初始子網(wǎng)掩碼255.255.255.0新子網(wǎng)掩碼：255.255.255.224算出：子網(wǎng)位數(shù)創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)位數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址該子網(wǎng)中第一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中最后一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中的 IPv4 廣播地址b. 問題 2：已知：主機(jī) IP 地址： 10.101.99.228初始子網(wǎng)掩碼255.0.0.0新子網(wǎng)掩碼：255.255.128

11、.0算出：子網(wǎng)位數(shù)創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)位數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址該子網(wǎng)中第一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中最后一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中的 IPv4 廣播地址c.問題 3：已知：主機(jī) IP 地址：172.22.32.12初始子網(wǎng)掩碼255.255.0.0新子網(wǎng)掩碼：255.255.224.0算出：子網(wǎng)位數(shù)創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)位數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址該子網(wǎng)中第一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中最后一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中的 IPv4 廣播地址問題 4：已知：主機(jī) IP 地址：192.168.1.245初始子網(wǎng)掩碼255.255.255.0新子網(wǎng)掩碼：255.255.255.252算出：子網(wǎng)位數(shù)創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)位數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址該子網(wǎng)中第一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中最后一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中的 IPv4 廣播地址問題 5：已知：主機(jī) IP 地址：128.107.0.55初始子網(wǎng)掩碼255.255.0.0新子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0算出：子網(wǎng)位數(shù)創(chuàng)建的子網(wǎng)數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)位數(shù)每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)該子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址該子網(wǎng)中第一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中最后一臺(tái)主機(jī)的 IPv4 地址該子網(wǎng)中的 IPv4 廣播地址