TCPIP協(xié)議課件：第5章 劃分子網(wǎng)、構(gòu)成超網(wǎng)和無分類編址

1、1第5章 劃分子網(wǎng)、構(gòu)成超網(wǎng)和無分類編址劃分子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼構(gòu)成超網(wǎng)無分類編址無類域間路由1. 基本概念理解 Mask：默認(rèn)掩碼、子網(wǎng)掩碼、超網(wǎng)掩碼 Subnetting：A或B或C類網(wǎng)、分、若干小網(wǎng) Supernetting：C類網(wǎng)、合、一個(gè)大網(wǎng) CIDR：路由聚合2. 掩碼的位與運(yùn)算 子網(wǎng)：子網(wǎng)地址、子網(wǎng)廣播地址、地址范圍 超網(wǎng)：確定超網(wǎng)地址、地址范圍 3. 應(yīng)用 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和地址需求，劃分子網(wǎng) 配置網(wǎng)絡(luò)中的路由器接口的IP地址及其掩碼、 主機(jī)的IP地址、掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)2Classful IP 編址的缺陷分類IP編址固定的3種IP網(wǎng)絡(luò)規(guī)模C類：少于255臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)B類：介于255655

2、35臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)A類：超過65535臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址浪費(fèi)大只有兩、三臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，也至少要用256個(gè)IP地址A、B類浪費(fèi)更嚴(yán)重，少有達(dá)上萬臺(tái)主機(jī)的大型IP網(wǎng)絡(luò)解決方法劃分子網(wǎng)Subnetting 構(gòu)成超網(wǎng) SupernettingInternet的IP地址日益匱乏35.1 子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)將一個(gè)IP類網(wǎng)劃分成幾個(gè)較小的子網(wǎng)（subnet）多個(gè)物理網(wǎng)共享同一個(gè)IP類網(wǎng)前綴方法兩級(jí)層次結(jié)構(gòu) 三級(jí)層次結(jié)構(gòu)32 bitsNet idHost idSubnet idHost idphysical network子網(wǎng)physical network物理網(wǎng)絡(luò)變長RFC 950主機(jī)支持子網(wǎng)編址an or

3、ganization( a site)場所Host主機(jī)4Subnet141.14.2.20141.14.2.21141.14.2.105Subnet141.14.7.0Subnet141.14.2.0Subnet141.14.22.0141.14.7.45141.14.7.44141.14.7.96141.14.22.64141.14.22.9141.14.22.8到Internet的其余部分2222777722222222Network141.14.0.05掩碼（Mask）Subnetting更適合于物理網(wǎng)的實(shí)際大小不能再用首字節(jié)判定網(wǎng)絡(luò)大小字節(jié)邊界沒有意義，僅用在點(diǎn)分十進(jìn)制表示法中Mask

4、表示網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)的大小32 bits 二進(jìn)制數(shù)1：網(wǎng)絡(luò)（Netid）或子網(wǎng)（Netid + Subnetid）部分0：主機(jī)部分（Hostid）Net idSubnet idHost id6連續(xù)掩碼和不連續(xù)掩碼不連續(xù)掩碼0、1混雜在一起使網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成和路由選擇變得復(fù)雜 不實(shí)用推薦使用連續(xù)掩碼11111111 11111111 11111111 11000000連續(xù)掩碼11111111 11111111 11010100 11000000不連續(xù)掩碼連續(xù)1排在左側(cè)連續(xù)07掩碼（Mask）Mask分類子網(wǎng)掩碼：Net id + Subnet id為全1，而Hostid為全0默認(rèn)掩碼： Net id 為全1，

5、而Hostid為全08掩碼表示點(diǎn)分十進(jìn)制表示255.255.255.192Netid + Subnetid = 26 bits，Hostid = 6 bits位數(shù)表示/261 bit 的個(gè)數(shù)用網(wǎng)絡(luò)（含子網(wǎng)）地址和掩碼表示一個(gè)網(wǎng)絡(luò)202.115.12.64 255.255.255.192202.115.12.64/26128，192，224，240，248，252，254，255/1， /2， /3， /4， /5， /6， /7， /8前綴（prefix）9術(shù)語網(wǎng)絡(luò)（Network）物理網(wǎng)絡(luò)：LAN、WAN OSI 模型的第1、2層網(wǎng)絡(luò)：IP網(wǎng)絡(luò) OSI 模型的第3層網(wǎng)絡(luò)（Major netw

6、ork）：A、B、C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)（Subnet）：劃分子網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)10網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)表示Major network（A、B、C類網(wǎng)絡(luò)）20.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.0/8160.2.0.0 255.255.0.0 160.2.0.0/16200.15.12.0 255.255.255.0 200.15.12.0/24Subnet20.1.0.0 255.255.0.0 20.1.0.0/16160.2.4.0 255.255.252.0 160.2.4.0/22200.15.12.64 255.255.255.192 200.15.12.64/2611子網(wǎng)中的特殊地址No

7、t all 0s or 1sNot all 0s or 1sNet idHost idSubnet idNet idHost idNot all 0s or 1sNet id + Subnet idHost idNot all 0s or 1sNot all 0s or 1s理論上實(shí)際上子網(wǎng)地址子網(wǎng)廣播地址網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)廣播地址12術(shù)語網(wǎng)絡(luò)地址（Net address）Net id 特定 Subnet id + Host id 全0子網(wǎng)地址（Subnet address）Net id + Subnet id 特定 Host id 全0 主機(jī)地址（Host address）（Net id + Su

8、bnet id ）特定+ Host id 特定特定：不為全0或全1全1 網(wǎng)絡(luò)廣播地址全1 子網(wǎng)廣播地址直接廣播地址13術(shù)語網(wǎng)絡(luò)號(hào) vs. 網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)（Net id）：IP地址的一個(gè)組成部分網(wǎng)絡(luò)地址（Net address）：一個(gè)IP地址子網(wǎng)號(hào) vs. 子網(wǎng)地址子網(wǎng)號(hào)（Subnet id）：IP地址的一個(gè)組成部分子網(wǎng)地址（Subnet address）：一個(gè)IP地址主機(jī)號(hào) vs. 主機(jī)地址主機(jī)號(hào)（Host id）：IP地址的一個(gè)組成部分主機(jī)地址（Host address）：一個(gè)IP地址14掩碼運(yùn)算 位與運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)地址 = IP address & Mask地址范圍 = 網(wǎng)絡(luò)地址，網(wǎng)絡(luò)地址 +

9、Mask 例：IP address = 200.6.12.6，Mask = 255.255.255.248網(wǎng)絡(luò)地址 = 地址范圍 = 200.6.12.6 & 255.255.255.248 = 200.6.12.0，共8個(gè) IP 地址200.6.12.0200.6.12.7 15IP地址的應(yīng)用實(shí)例Where am I，位置What size is this network網(wǎng)絡(luò)大小Where can I go outside路徑16子網(wǎng)劃分例1一個(gè)具有A類地址的組織需要至少1000個(gè)子網(wǎng)，試找出子網(wǎng)掩碼和每個(gè)子網(wǎng)的配置。分析至少需要1000個(gè)子網(wǎng)29（512） 1000 210（1024），子

10、網(wǎng)位數(shù) = 10A類地址主機(jī)位數(shù) = A類網(wǎng)主機(jī)位數(shù) 10 = 24 10 = 14255.255.192.0MaskNet idHost id11111111 11111111 11000000 00000000Subnet id將host id中的某些0 改為117例1中的地址范圍18舉例一個(gè)具有A類地址的組織的每個(gè)子網(wǎng)最多需要分配1000個(gè)IP地址，試找出子網(wǎng)掩碼。分析最多需要分配1000個(gè)IP地址（假設(shè)已考慮了全0和全1的Host id）29（512） 1000 210（1024），主機(jī)位數(shù) = 10A類地址子網(wǎng)位數(shù) = A類網(wǎng)主機(jī)位數(shù) 10 = 24 10 = 14255.255.2

11、52.0MaskNet idHost id11111111 11111111 111111 00 00000000Subnet id19討論地址類別，Net id 位數(shù)子網(wǎng)數(shù)，Subnet id 位數(shù)主機(jī)數(shù)，Host id 位數(shù)地址類別，Net id 位數(shù)主機(jī)數(shù)，Host id 位數(shù)子網(wǎng)數(shù)，Subnet id 位數(shù)# Net id + # Subnet id + # Host id = 32A類：# Net id = 8，# Subnet id + # Host id = 24B類：# Net id = 16，# Subnet id + # Host id = 16C類：# Net id =

12、24，# Subnet id + # Host id = 820說明給定子網(wǎng)數(shù)量 Subnet id 位數(shù)根據(jù)子網(wǎng)實(shí)際需要IP地址數(shù)量 Host id 位數(shù)包括兩個(gè)特殊地址（Host id為全0 和全1 的地址） 包括子網(wǎng)主機(jī)數(shù)量還包括路由器在該子網(wǎng)中的接口數(shù)量21Exercises最小的IP子網(wǎng)的掩碼是多少？分別以255.255.255.224和255.255.255.248為掩碼值時(shí)，以下IP地址中哪些是子網(wǎng)地址？哪些是子網(wǎng)廣播地址？哪些是主機(jī)地址？X.Y.Z.0，X.Y.Z.8，X.Y.Z.15，X.Y.Z.31，X.Y.Z.96IP地址 + 掩碼 確定一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)22Exercises

13、最小的IP網(wǎng)絡(luò)的掩碼是多少？正確答案：255.255.255.2522個(gè)特殊地址+1個(gè)路由器接口+1個(gè)主機(jī)23Exercises分別以255.255.255.224和255.255.255.248為掩碼值時(shí)，以下IP地址中哪些是子網(wǎng)地址？哪些是子網(wǎng)廣播地址？哪些是主機(jī)地址？ X.Y.Z.0，X.Y.Z.8，X.Y.Z.15，X.Y.Z.31，X.Y.Z.9624 255.255.255.11100000 X. Y. Z. 00000000 X. Y. Z. 00001000 X. Y. Z. 00001111 X. Y. Z. 00011111 X. Y. Z. 01100000netid +

14、 subnetidhostid子網(wǎng)地址主機(jī)地址主機(jī)地址子網(wǎng)廣播地址子網(wǎng)地址25 255.255.255.11111000 X. Y. Z. 00000000 X. Y. Z. 00001000 X. Y. Z. 00001111 X. Y. Z. 00011111 X. Y. Z. 01100000netid + subnetidhostid子網(wǎng)地址子網(wǎng)地址子網(wǎng)廣播地址子網(wǎng)廣播地址子網(wǎng)地址26X.Y.Z.0, X.Y.Z.8, X.Y.Z.15, X.Y.Z.31, X.Y.Z.9600000000 00001000 00001111 00011111 01100000255.255.255.

15、224224: 11100000子網(wǎng)地址: X.Y.Z.0, X.Y.Z.96子網(wǎng)廣播地址: X.Y.Z.31主機(jī)地址: X.Y.Z.8, X.Y.Z.15子網(wǎng)中IP地址個(gè)數(shù) = 25 = 320 = 0 x 32, 96 = 3 x 3231 = 1 x 32 1 規(guī)則：1、IP子網(wǎng)中IP地址個(gè)數(shù) NIP = 2m, m = 2, 3, 4, 2、子網(wǎng)地址中子網(wǎng)id所在字節(jié)值 = n x NIP, n = 0, 1, 2, 27X.Y.Z.0, X.Y.Z.8, X.Y.Z.15, X.Y.Z.31, X.Y.Z.96255.255.255.248248: 11111000子網(wǎng)地址: X.Y

16、.Z.0, X.Y.Z.8, X.Y.Z.96子網(wǎng)廣播地址: X.Y.Z.15, X.Y.Z.31主機(jī)地址: 無子網(wǎng)中IP地址個(gè)數(shù) = 23 = 828子網(wǎng)劃分方法定長子網(wǎng)劃分（Fix length subnetting）共享同一IP網(wǎng)絡(luò)前綴的子網(wǎng)大小相同劃分依據(jù)：子網(wǎng)數(shù)量與子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)數(shù)量折中特點(diǎn)：劃分簡單，地址分配較浪費(fèi)變長子網(wǎng)劃分（Variable length subnetting）共享同一IP網(wǎng)絡(luò)前綴的子網(wǎng)大小不同劃分依據(jù)：子網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)數(shù)量特點(diǎn)：靈活、高效利用地址空間變長子網(wǎng)掩碼 （Variable-Length Subnet Mask，VLSM ）29子網(wǎng)劃分例 2每個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)所需的

17、IP地址數(shù)量Net 1 =Net 2 = 3 + 3 + 2 = 8Net 3 = 50 + 1 + 2 = 53Net 4 = 40 + 1 + 2 = 43Net 5 = 60 + 1 + 2 = 63Net 1Net 2Net 3Net 4Net 525臺(tái)主機(jī)3臺(tái)主機(jī)40臺(tái)主機(jī)60臺(tái)主機(jī)50臺(tái)主機(jī)25+ 3+ 2= 30本子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)數(shù) + 本子網(wǎng)內(nèi)路由器接口數(shù) + 230例 2 定長劃分Mask =每個(gè)IP子網(wǎng)的實(shí)際IP數(shù)量：64IP地址總空間： 5 * 64 = 320Net 1Net 2Net 3Net 4Net 5308436353255.255.255.192 Net 1：10.

18、1.0.0/26Net 2：10.1.0.64/26 Net 3：10.1.0.128/26Net 4：10.1.0.192/26 Net 5：10.1.1.0/2631例 2 變長劃分Net 1 Mask =Net 2 Mask = Net 3 Mask =Net 4 Mask = Net 5 Mask =IP地址總空間：32 + 8 + 64 + 64 + 64 = 232Net 1Net 2Net 3Net 4Net 5308436353/27/29/26/26/26Net 1：10.1.0.0/27Net 2：10.1.0.32/29 Net 4：10.1.0.128/26Net 3：

19、10.1.0.64/26Net 5：10.1.0.192/26VLSM32討論一Net 1：10.1.0.0/2710.1.0.0 10.1.0.31Net 2：10.1.0.32/2910.1.0.32 10.1.0.39Net 3：10.1.0.64/2610.1.0.64 10.1.0.127Net 4：10.1.0.128/2610.1.0.128 10.1.0.191Net 5：10.1.0.192/2610.1.0.192 10.1.0.255掩碼中0 bit 個(gè)數(shù) =32-27 = 5子網(wǎng)中IP地址個(gè)數(shù) =25 = 32問題：Net3的IP地址范圍能否是10.1.0.40 10.

20、1.0.103 ？400010100010301100111640100000012701111111不能33討論二為Net 4分配IP地址10.1.0.128/26（10.1.0.128 10.1.0.191）分析需要分配IP地址的設(shè)備：路由器、主機(jī)可以分配的IP地址：10.1.0.129 10.1.0.190解答路由器接入Net 4 的接口IP地址：10.1.0.129Net 4中的主機(jī)IP地址：10.1.0.130 10.1.0.19034分配IP地址舉例Net 4Net 2Net 2：10.1.0.32/29Net 4：10.1.0.128/2610.1.0.32 10.1.0.391

21、0.1.0.128 10.1.0.19110.1.0.33 10.1.0.3810.1.0.129 10.1.0.190IP地址=10.1.0.33掩碼=255.255.255.248IP地址=10.1.0.34，掩碼=255.255.255.248IP地址=10.1.0.129，掩碼=255.255.255.192IP地址=10.1.0.130掩碼=255.255.255.192默認(rèn)網(wǎng)關(guān)=10.1.0.129355.2 構(gòu)成超網(wǎng)Supernetting將幾個(gè)C 類網(wǎng)合并成一個(gè)更大的地址范圍方法將Net id中的某些1 改為032 bitsSupernet idNet idHost idNet

22、 idHost idHost id36討論子網(wǎng)構(gòu)成：主機(jī)號(hào) 子網(wǎng)號(hào)使用：地址分配 一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)超網(wǎng)構(gòu)成：網(wǎng)絡(luò)號(hào) 主機(jī)號(hào)使用：地址申請(qǐng) 一個(gè)組織（含多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)）該組織可在超網(wǎng)地址范圍內(nèi)，使用子網(wǎng)技術(shù)為內(nèi)部的每個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分配適當(dāng)?shù)腎P地址空間使用：路由聚合，即CIDR合分分類（Classful）分類（Classful）37超網(wǎng)地址塊的分配規(guī)則Rules構(gòu)成超網(wǎng)的C類地址塊的個(gè)數(shù)必須是2的整數(shù)次方C類地址塊必須是連續(xù)的The third byte of the first address in the superblock must be evenly divisible by the numbe

23、r of blocks. 即：若地址塊為N，則超網(wǎng)地址的第三字節(jié)必須能夠被N整除 38Supernet超網(wǎng)表示：X.Y.32.0 255.255.252.0 或X.Y.32.0/22超網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址思考：超網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址能否是X.Y.33.0X.Y.32.0： X Y 00100000 00000000X.Y.33.0： X Y 00100001 00000000X.Y.34.0： X Y 00100010 00000000X.Y.35.0： X Y 00100011 00000000Mask： 255.255.11111100 0000000039練習(xí)某公司需要600個(gè)IP地址，下面哪組C類地址

24、塊可以構(gòu)成該公司的超網(wǎng)？1、198.47.32.0，198.47.33.0，198.47.34.02、198.47.32.0，198.47.42.0，198.47.52.0，198.47.62.03、198.47.31.0，198.47.32.0，198.47.33.0，198.47.52.04、198.47.32.0，198.47.33.0，198.47.34.0，198.47.35.0解答答案：432 0010000035 00100011600 256 x 21 = 512, 256 x 22 = 1024需聚合4 個(gè)C 類地址塊 198.47.32.0 198.47.35.040練習(xí)路

25、由器收到3個(gè)分組，其目的IP分別是：205.16.37.44205.16.42.56205.17.33.76 哪個(gè)分組屬于超網(wǎng)205.16.32.0/21 ？解答答案：205.16.37.44/21超網(wǎng)范圍：205.16.32.0 205.16.39.255 合并的C類網(wǎng)個(gè)數(shù)=23=8 2421= 341一個(gè)設(shè)備的IP地址是190.1.2.3，它的子網(wǎng)號(hào)是什么？a、1b、2c、3d、回答這個(gè)問題的信息還不夠 選擇題1在劃分了子網(wǎng)的情況下，要確定子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)都還必需要掩碼。 42IP地址199.0.46.201的默認(rèn)掩碼是以下的哪一個(gè)？a、255.0.0.0b、255.255.0.0c、255

26、.255.255.0d、255.255.255.255 選擇題2默認(rèn)掩碼是指A、B、C類網(wǎng)的掩碼，而不是子網(wǎng)或超網(wǎng)的掩碼。 43以下哪一個(gè)可以成為IP地址199.5.0.201的掩碼？a、255.255.1.0b、255.255.160.0c、255.255.248.0d、255.255.4.0選擇題3本題的知識(shí)點(diǎn)就是連續(xù)掩碼。所謂連續(xù)掩碼，是指比特值為1的比特是連續(xù)的。不連續(xù)掩碼不實(shí)用，實(shí)際應(yīng)用中僅使用連續(xù)掩碼。44哪一類IP地址使掩碼255.255.128.0正常工作？a、Ab、Bc、Cd、A，B或C選擇題4掩碼255.255.128.0是A類網(wǎng)或B類網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼，對(duì)于C類網(wǎng)來說是一個(gè)超網(wǎng)

27、掩碼。D類和E類地址沒有網(wǎng)絡(luò)的概念，也不需要掩碼。 45掩碼255.255.255.248可以使每個(gè)子網(wǎng)最多容納多少個(gè)主機(jī)地址？a、3b、6c、8d、248 選擇題5Netid+subnetid=29Hostid=32-29=3主機(jī)地址：23 - 246一個(gè)C類地址的掩碼是255.255.255.192，可以得出幾個(gè)子網(wǎng)？（不考慮特殊地址）a、2b、4c、64d、192選擇題647一個(gè)B類地址的掩碼是255.255.255.192，可以得出幾個(gè)子網(wǎng)？（不考慮特殊地址）a、2b、4c、1024d、192選擇題748一個(gè)超網(wǎng)掩碼是255.255.254.0，有多少C類網(wǎng)絡(luò)可以合并成為這個(gè)超網(wǎng)？a、1b、2c、3d、4選擇題849由16個(gè)C類地址塊組成的超網(wǎng)的超網(wǎng)掩碼是什么？a、255.255.240.16b、255.255.16.0c、255.255.248.0d、255.255.240.0選擇題950一個(gè)