IP地址及子網(wǎng)劃分

第6章IP地址及子網(wǎng)劃分包廣斌蘭州理工大學(xué)baogb@lut蘭州理工大學(xué)跨專業(yè)選修課程《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》0內(nèi)容題綱1.IP地址介紹2.子網(wǎng)和掩碼3.子網(wǎng)劃分4.案例分析討論在局域網(wǎng)上劃分子網(wǎng)11. IP地址1〕什么是IP地址2〕IP地址的兩種表示方法3〕IP地址的含義4〕IP地址的分類5〕特殊IP地址21〕什么是IP地址在全球互聯(lián)網(wǎng)上可唯一標(biāo)識(shí)主機(jī)的地址，用于分組交換。3IP地址的作用指定計(jì)算機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)連接與互聯(lián)網(wǎng)有多個(gè)物理連接的計(jì)算機(jī)具有多個(gè)IP地址多個(gè)IP地址可以綁定到一條物理連接上42〕IP地址的兩種表示方法4個(gè)用圓點(diǎn)隔開的十進(jìn)制數(shù)例： 十進(jìn)制 202.112.0.36

二進(jìn)制11001010 01110000 00000000 00100100

11001010

01110000

00000000

00100100

32位二進(jìn)制數(shù)碼:11001010

01110000

00000000

0010010053〕IP地址的含義電話號(hào)碼高位 低位86－0931－2757939國(guó)家 城市

市內(nèi)電話

IP地址

高位 低位202. 201. 32. 20

網(wǎng)絡(luò)部分主機(jī)部分（netid） （hostid）

區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò) 在同一網(wǎng)絡(luò)中區(qū)分不同的主機(jī)64〕IP地址的分類A類 大型網(wǎng)絡(luò)B類 中型網(wǎng)絡(luò)C類 小型網(wǎng)絡(luò)D類 用于multicastE類 用于將來的擴(kuò)展7313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前1字節(jié)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址局部，后3字節(jié)標(biāo)識(shí)主機(jī)地址局部每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多可容納〔224-2〕臺(tái)主機(jī)從高位起，前1位為“0〞第1字節(jié)用十進(jìn)制表示的取值范圍為“〞具有A類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為128個(gè)0-127 0-255 0-255 0-255A類地址網(wǎng)絡(luò)局部主機(jī)局部00－1278313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前2字節(jié)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址局部，后2字節(jié)標(biāo)識(shí)主機(jī)地址局部每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多可容納〔216-2〕臺(tái)主機(jī)從高位起，前2位為“10〞第1字節(jié)用十進(jìn)制表示的取值范圍為“〞具有B類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為214個(gè)128-191 0-255 0-255 0-255B類地址網(wǎng)絡(luò)局部主機(jī)局部10128－1919313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前3字節(jié)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)地址局部，后1字節(jié)標(biāo)識(shí)主機(jī)地址局部每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多可容納254臺(tái)主機(jī)從高位起，前3位為“110〞第1字節(jié)用十進(jìn)制表示的取值范圍為“〞具有C類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為221個(gè)C類地址192-223 0-255 0-255 0-255網(wǎng)絡(luò)局部主機(jī)局部110192－22310地址分類舉例C類B類A類網(wǎng)絡(luò)地址：202.201.32.0播送地址：202.201.32.255主機(jī)地址：網(wǎng)絡(luò)地址：播送地址：主機(jī)地址：網(wǎng)絡(luò)地址：播送地址：主機(jī)地址：11D類地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210組播通信地址〔multicastaddress〕從高位起，前4位為“1110〞第1字節(jié)用十進(jìn)制表示的取值范圍為“〞，用于標(biāo)識(shí)multicast通信地址后28位用于區(qū)分不同的multicast組Multicast標(biāo)識(shí)MulticastGroup標(biāo)識(shí)1110224－23912其他類E類：－保存特殊用途的IP地址－從高位起，前4位為“1111〞－第1字節(jié)用十進(jìn)制表示的取值范圍為“〞私有地址〔Privateaddress〕－A類：10.0.0.0--10.255.255.255〔1個(gè)A〕

－B類：172.16.0.0--172.31.255.255(16個(gè)B)

－C類：192.168.0.0--192.168.255.255(256個(gè)C)240－25513IP地址分類比較145〕特殊IP地址回送地址〔loopbackaddress〕網(wǎng)絡(luò)地址〔networkaddress〕網(wǎng)絡(luò)的播送地址〔broadcastaddress〕15回送地址作用:網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試本地機(jī)器進(jìn)程間通信含有網(wǎng)絡(luò)號(hào)127的數(shù)據(jù)報(bào)不可能出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上16網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址局部全部定義為“0〞用于區(qū)分網(wǎng)絡(luò)例：主機(jī)地址: 202.201.32.14所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址為: 17播送地址直接播送構(gòu)成：一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和一個(gè)全“1〞的主機(jī)號(hào)作用：主機(jī)向該網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點(diǎn)播送信息舉例：202.201.32.255條件：發(fā)送直接播送前需要知道目的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)有限播送將播送限制在最小的范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的IP編址：播送將被限制在本網(wǎng)絡(luò)之中子網(wǎng)編址：播送被限制在本子網(wǎng)之中構(gòu)成：發(fā)送有限播送前不需要知道網(wǎng)絡(luò)號(hào)181〕網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)掩碼

2〕子網(wǎng)2. 網(wǎng)絡(luò)掩碼和子網(wǎng)191〕掩碼問題的提出主機(jī)之間通信的兩種情況在同一網(wǎng)絡(luò)中，兩臺(tái)主機(jī)相互通信在不同網(wǎng)絡(luò)中，兩臺(tái)主機(jī)相互通信問題如何區(qū)分兩種情況 等價(jià)于 如何獲取主機(jī)IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址局部20同一網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)之間通信網(wǎng)絡(luò)地址202.201.32.0202.201.32.15 202.201.32.127源地址 目的地址 發(fā)送 接收 202.201.32.255 播送地址 21不同網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)之間通信網(wǎng)絡(luò)地址202.201.32.0 202.201.33.63 目的地址

202.201.32.15 源地址 發(fā)送 R接收轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)地址202.201.33.0202.201.32.255播送地址22如何區(qū)分兩種情況獲取遠(yuǎn)程主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址〔netid〕判斷：設(shè)本地主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)地址為Nx，獲取的遠(yuǎn)程主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址局部為Ny如果Nx=Ny，為相同網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)之間通信如果NxNy，為不同網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)之間通信問題：如何獲取Ny？23掩碼〔mask〕的定義和作用掩碼的定義網(wǎng)絡(luò)掩碼子網(wǎng)掩碼掩碼的作用掩碼應(yīng)用舉例24 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)定義一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)： 網(wǎng)絡(luò)地址局部對(duì)應(yīng)位置“1〞， 主機(jī)地址局部對(duì)應(yīng)位置“0〞。313029282726252423222120191817161514131211109876543210 例： B類網(wǎng)絡(luò)地址：130.39.0.0 網(wǎng)絡(luò)掩碼：主機(jī)地址網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)掩碼〔mask〕的定義11111111111111110000000000000000255.255.0.0/1625 每個(gè)子網(wǎng)定義一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)： 網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址局部對(duì)應(yīng)位置“1〞， 主機(jī)地址局部對(duì)應(yīng)位置“0〞。313029282726252423222120191817161514131211109876543210例： B類網(wǎng)絡(luò)地址：130.39.0.0

主機(jī)地址網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)掩碼的定義1111111111111111子網(wǎng)地址111111110000000026作用：獲取主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址局部，區(qū)分主機(jī)通信的不同情況，路由器選擇路徑。主機(jī)的IP地址“and〞網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)掩碼＝網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)地址掩碼的作用27掩碼應(yīng)用舉例主機(jī)地址子網(wǎng)掩碼類型子網(wǎng)172.16.2.1010.6.24.2010.30.36.12255.255.255.0255.255.0.0255.255.255.0BAA172.16.2.010.6.0.010.30.36.028什么是子網(wǎng)為什么要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)子網(wǎng)劃分原那么子網(wǎng)地址特性2〕子網(wǎng)29什么是子網(wǎng)〔subnet〕將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分為獨(dú)立的組成局部，每個(gè)局部稱為這一網(wǎng)絡(luò)〔或更高一級(jí)子網(wǎng)〕的子網(wǎng)。校園網(wǎng)圖書館子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院子網(wǎng)材料學(xué)院子網(wǎng)信息中心子網(wǎng)培訓(xùn)中心子網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室子網(wǎng)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)主機(jī)30為什么要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)提高系統(tǒng)的可靠性防止全網(wǎng)通信癱瘓改進(jìn)系統(tǒng)性能克服簡(jiǎn)單局域網(wǎng)的技術(shù)條件限制增強(qiáng)系統(tǒng)的平安保障設(shè)置不同的訪問權(quán)限便于系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)故障診斷和隔離31子網(wǎng)劃分原那么根據(jù)地理分布特點(diǎn)劃分子網(wǎng)易于組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)省經(jīng)費(fèi)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點(diǎn)劃分子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能將共享相同網(wǎng)絡(luò)資源的主機(jī)劃分為同一子網(wǎng)，減少子網(wǎng)間的網(wǎng)絡(luò)傳輸流量，提高系統(tǒng)性能網(wǎng)絡(luò)平安將具有相同平安密級(jí)程度的主機(jī)劃分為同一子網(wǎng)，保障系統(tǒng)的平安32子網(wǎng)地址特性主機(jī)地址局部網(wǎng)絡(luò)地址局部網(wǎng)絡(luò)地址局部主機(jī)地址局部子網(wǎng)地址局部不含子網(wǎng)的IP地址含子網(wǎng)的IP地址例：將一個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)劃分成256個(gè)子網(wǎng) 9. 2.255.66333. 子網(wǎng)劃分

概念：通過借位，把網(wǎng)絡(luò)再細(xì)分為子網(wǎng)。34子網(wǎng)編址方法將IP地址的主機(jī)號(hào)局部進(jìn)一步劃分成子網(wǎng)局部和主機(jī)局部從標(biāo)準(zhǔn)IP地址的主機(jī)號(hào)局部“借〞位并把它們指定為子網(wǎng)號(hào)局部在“借〞用時(shí)必須給主機(jī)號(hào)局部剩余2位在“借〞用時(shí)至少要借用2位35從主機(jī)位所借位代表子網(wǎng)號(hào)；二進(jìn)制全“0〞或全“1〞的子網(wǎng)號(hào)不能分配。例：1個(gè)C類地址段，設(shè)n是子網(wǎng)借出位數(shù)，那么借位后所得主機(jī)數(shù)：借位后可用主機(jī)數(shù)：借位后所得子網(wǎng)數(shù)：借位后可用子網(wǎng)數(shù)：－236子網(wǎng)表示法舉例〔1〕借用B類IP地址的8位表示子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼：網(wǎng)絡(luò)地址：37子網(wǎng)表示法舉例〔2〕借用B類IP地址的4位表示子網(wǎng)子網(wǎng)掩碼：網(wǎng)絡(luò)地址：38C類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)劃分394. 案例分析討論IP地址分配前需進(jìn)行子網(wǎng)規(guī)劃選擇的子網(wǎng)