TCPIP路由交換技術(shù)（第二版）課件 項(xiàng)目2 規(guī)劃IP地址

項(xiàng)目2規(guī)劃IP地址授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)掌握TCP/IP協(xié)議棧應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層主

要協(xié)議的功能了解報(bào)文封裝與解封裝的過程學(xué)會(huì)IP地址的分配及子網(wǎng)劃分思維導(dǎo)圖

認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)0

1了解TCP/IP協(xié)議棧02學(xué)會(huì)IP地址和子網(wǎng)掩碼的基本使用03子網(wǎng)劃分04CONTENTS目錄學(xué)習(xí)任務(wù)2.1認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)2.1.1

OSI參考模型層次結(jié)構(gòu)OSI參考模型OSI參考模型定義了開放系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)、層次之間的相互關(guān)系及各層所包含的可能的服務(wù)。如圖所示，它采用分層結(jié)構(gòu)化技術(shù)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信功能分為7層，從低層到高層分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。每一層都有特定的功能，層與層之間相互獨(dú)立而又相互依靠，上層依賴于下層，下層為上層提供服務(wù)。2.1.2

OSI參考模型優(yōu)點(diǎn)1.簡(jiǎn)化了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)操作。2.提供即插即用的兼容性和不同廠商之間的標(biāo)準(zhǔn)接口。3.使各個(gè)廠商能夠設(shè)計(jì)出互相操作的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，加快數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。4.防止一個(gè)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的變化影響另一個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)。5.把復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)問題分解為小的簡(jiǎn)單問題，易于學(xué)習(xí)和操作。OSI參考模型優(yōu)點(diǎn)2.1.3

OSI七層簡(jiǎn)介OSI參考模型簡(jiǎn)介OSI參考模型中不同層完成不同的功能。應(yīng)用層、表示層和會(huì)話層合在一起常稱為高層或應(yīng)用層，提供面向用戶的應(yīng)用，通常由應(yīng)用程序軟件實(shí)現(xiàn)；物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層合在一起常稱為數(shù)據(jù)流層，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流傳輸。應(yīng)用層應(yīng)用層是OSI體系結(jié)構(gòu)中的最高層，為各種應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)功能，常見的應(yīng)用層協(xié)議有HTTP（超文本文件傳輸協(xié)議）、FTP（文件傳輸協(xié)議）等。表示層表示層主要解決用戶信息的語(yǔ)法表示問題，它向上對(duì)應(yīng)用層提供服務(wù)。表示層的功能是對(duì)信息格式和編碼起到轉(zhuǎn)換作用，例如將ASCII碼轉(zhuǎn)換為EBCDIC碼等；此外，對(duì)傳送的信息進(jìn)行加密與解密也是表示層的功能之一。會(huì)話層會(huì)話層負(fù)責(zé)對(duì)話控制及同步控制。對(duì)話控制是指允許對(duì)話以全雙工或半雙工方式進(jìn)行；同步控制指可以在數(shù)據(jù)流中加入若干同步點(diǎn)，當(dāng)傳輸中斷時(shí)可以從同步點(diǎn)重傳。傳輸層傳輸層可以為主機(jī)應(yīng)用程序提供端到端的可靠或不可靠的通信服務(wù)。這里提到的端到端的傳輸是指從進(jìn)程到進(jìn)程的傳輸。傳輸層的功能包含：分割上層應(yīng)用程序產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；在應(yīng)用主機(jī)程序之間建立端到端的連接；流量控制；提供面向連接可靠服務(wù)或者面向非連接的不可靠服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是OSI參考模型的第三層，介于傳輸層與數(shù)據(jù)鏈路層之間。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)提供邏輯地址即IP地址，使數(shù)據(jù)從源端發(fā)送到目的端。網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵技術(shù)是路由選擇。常見的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議包括IP、IPX協(xié)議與AppleTalk協(xié)議等數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第二層，它以物理層為基礎(chǔ)，向網(wǎng)絡(luò)層提供可靠服務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能有如下幾點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)鏈路層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)鏈路的建立、維持和拆除，并在兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的線路上，將網(wǎng)絡(luò)層送下來的信息包組成幀傳送，每一幀包括數(shù)據(jù)和一些必要的控制信息。（2）數(shù)據(jù)鏈路層定義了物理源地址和物理目的地址，也就是MAC（媒體訪問控制）地址。（3）定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。（4）數(shù)據(jù)鏈路層通常還定義幀的順序控制、流量控制，面向連接或面向非連接的通信類型。物理層物理層是OSI參考模型的第一層，也是最底層。物理層協(xié)議主要規(guī)定了計(jì)算機(jī)或終端（DTE）與通信設(shè)備（DCE)之間的接口標(biāo)準(zhǔn)，包含接口的機(jī)械、電氣、功能與規(guī)程四個(gè)方面的特性。物理層定義了媒介類型、連接頭類型和信號(hào)類型。下課，謝謝！授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院CLASSOVER,THANKYOU!項(xiàng)目2規(guī)劃IP地址授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)任務(wù)2.2了解TCP/IP協(xié)議棧2.2.1

TCP/IP概述TCP/IP起源于美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目管理局在1969年進(jìn)行的有關(guān)分組交換廣域網(wǎng)科研項(xiàng)目的研究，因此起初的網(wǎng)絡(luò)稱為ARPAnet。1973年TCP（TransferControlProtocol,傳輸控制協(xié)議）正式投入使用，1981年IP（InternetProtocol,網(wǎng)際協(xié)議）投入使用，1983年TCP/IP正式被集成到美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的UNIX版本中，該“網(wǎng)絡(luò)版”操作系統(tǒng)適應(yīng)了當(dāng)時(shí)各大學(xué)、機(jī)關(guān)、企業(yè)旺盛的連網(wǎng)需求，隨著該免費(fèi)分發(fā)操作系統(tǒng)的廣泛使用，TCP/IP因此得到流傳。到20世紀(jì)90年代，TCP/IP已發(fā)展成為計(jì)算機(jī)之間最常用的組網(wǎng)形式。它是一個(gè)真正的開放系統(tǒng)，因?yàn)閰f(xié)議棧的定義及其多種實(shí)現(xiàn)可以不用花錢或花很少的錢就可以公開得到，它被稱為“全球互聯(lián)網(wǎng)”或“因特網(wǎng)（Internet）”的基礎(chǔ)。TCP/IP起源2.2.2

TCP/IP與OSI模型比較與OSI參考模型一樣，TCP/IP也分為不同的層次開發(fā)，每一層負(fù)責(zé)不同的通信功能。但是，TCP/IP簡(jiǎn)化了層次設(shè)計(jì)，將原來的七層模型合并為四層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)，自頂向下分別是應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層（又稱為網(wǎng)絡(luò)接口層），沒有OSI參考模型的會(huì)話層和表示層。TCP/IP與OSI模型比較應(yīng)用層會(huì)話層表示層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)接口層OSI參考模型TCP/IP協(xié)議模型兩種協(xié)議的相同點(diǎn)（1）都是分層結(jié)構(gòu)，并且工作模式一樣，層和層之間都需要很密切的協(xié)作關(guān)系。（2）有相同的應(yīng)用層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層。（3）都使用包交換技術(shù)。兩種協(xié)議的不同點(diǎn)（1）TCP/IP把表示層和會(huì)話層都?xì)w入了應(yīng)用層。（2）TCP/IP的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，因?yàn)榉謱由?。?）TCP/IP的標(biāo)準(zhǔn)是在Internet網(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展中建立的，基于實(shí)踐，有很高的信任度。相比較而言，OSI參考模型是基于理論的，是做為一種向?qū)У哪Ｐ蚑CP/IP與OSI模型比較2.2.3

TCP/IP協(xié)議棧TCP/IP協(xié)議棧是由不同層次的多種協(xié)議組成。網(wǎng)絡(luò)接口層涉及在通信信道上傳輸?shù)脑急忍亓?，它?guī)定了傳輸數(shù)據(jù)所需要的機(jī)械、電氣、功能及規(guī)程等特性，提供檢錯(cuò)、糾錯(cuò)、同步等措施，使之對(duì)網(wǎng)絡(luò)層顯現(xiàn)一條無(wú)錯(cuò)線路，并且進(jìn)行流量調(diào)控。TCP/IP協(xié)議棧應(yīng)用層的主要功能是用戶和應(yīng)用程序之間的接口，在這一層，TCP/IP模型設(shè)計(jì)各種協(xié)議以支持不同的軟件類型，應(yīng)用層為用戶的各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)了許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，例如文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)管理等。常見的應(yīng)用層協(xié)議有：（1）FTP（FileTransferProtocol,文件傳輸協(xié)議）（2）HTTP(HyperTextTransferProtocol，超文本傳輸協(xié)議）（3）SMTP（SimpleMailTransferProtocol，簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）（4）Telnet遠(yuǎn)程登錄（5）DNS（DomainNameSystem，域名系統(tǒng)）應(yīng)用層協(xié)議FTP（FileTransferProtocol,文件傳輸協(xié)議）文件傳輸協(xié)議FTP是Internet上使用最廣泛的文件傳輸協(xié)議。FTP協(xié)議要用到兩個(gè)TCP連接:一個(gè)是控制連接，使用熟知端口21，用來在FTP客戶端與服務(wù)器之間傳輸命令；另一個(gè)是數(shù)據(jù)連接，使用熟知端口20，用來從客戶端向服務(wù)器上傳文件或從服務(wù)器下載文件到客戶計(jì)算機(jī)。FTPHTTP(HyperTextTransferProtocol，超文本傳輸協(xié)議）超文本傳輸協(xié)議HTTP是互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。HTTP是建立在TCP協(xié)議基礎(chǔ)上的一個(gè)客戶端（用戶）和服務(wù)器端（網(wǎng)站）請(qǐng)求和應(yīng)答的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。通過客戶端Web瀏覽器向服務(wù)器上指定端口（默認(rèn)80）發(fā)起一個(gè)HTTP請(qǐng)求，服務(wù)器端應(yīng)用進(jìn)程返回HTML頁(yè)面作為響應(yīng)。HTTPSMTP（SimpleMailTransferProtocol，簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）SMTP支持文本郵件的Internet傳輸。SMTPTelnet遠(yuǎn)程登錄Telnet是客戶機(jī)使用的與遠(yuǎn)端服務(wù)器建立連接的標(biāo)準(zhǔn)終端仿真協(xié)議。SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）SNMP負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控和維護(hù)，支持安全管理、性能管理等。TelnetDNS（DomainNameSystem，域名系統(tǒng)）域名系統(tǒng)DNS（DomainNameSystem）是Internet使用的命名系統(tǒng)，用來將用戶使用的易于記憶的字符串名稱轉(zhuǎn)換為IP地址。比如百度網(wǎng)站的IP地址是25（難記），轉(zhuǎn)換成域名，好記好用。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中使用域名系統(tǒng)能夠使用戶容易記憶網(wǎng)絡(luò)地址。DNS傳輸層位于應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)層之間，為終端主機(jī)提供端到端的連接，以及流量控制（由窗口機(jī)制實(shí)現(xiàn)）、可靠性（由序列號(hào)和確認(rèn)機(jī)制實(shí)現(xiàn)）、支持雙工傳輸?shù)?。傳輸層的主要協(xié)議有TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶報(bào)文協(xié)議）。雖然TCP和UDP都使用相同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP，但是兩者卻為應(yīng)用層提供完全不同的服務(wù)。傳輸層協(xié)議傳輸控制協(xié)議為應(yīng)用層提供面向連接的可靠的通信服務(wù)。目前，許多流行的應(yīng)用程序都使用TCP。TCP協(xié)議的整個(gè)報(bào)文由報(bào)文頭和數(shù)據(jù)兩部分組成：傳輸控制協(xié)議TCPTCP是面向連接的傳輸層協(xié)議。所謂面向連接就是在真正進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸開始前就要完成連接建立的過程，否則不會(huì)進(jìn)入真正的數(shù)據(jù)傳輸階段。TCP的連接建立過程通常被稱為三次握手。傳輸控制協(xié)議TCPUDP協(xié)議提供一種面向無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，因此，它不能提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。而且UDP不進(jìn)行差錯(cuò)檢驗(yàn)，UDP也無(wú)法保證任何分組的傳遞和驗(yàn)證，必須由應(yīng)用層的應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)可靠性機(jī)制和差錯(cuò)控制，以保證端到端數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。相對(duì)于TCP報(bào)文，UDP報(bào)文只有少量的字段：源端口號(hào)、目的端口號(hào)、長(zhǎng)度、校驗(yàn)和等，各個(gè)字段功能的TCP報(bào)文相應(yīng)字段一樣。用戶報(bào)文協(xié)議UDPTCP是基于連接的協(xié)議，UDP是面向非連接的協(xié)議。從可靠性角度來看，TCP的可靠性優(yōu)于UDP。從傳輸速度來看，TCP的傳輸速度比UDP更慢。從協(xié)議報(bào)文的角度看，TCP的協(xié)議開銷大，但是TCP具備流量控制的功能，UDP的協(xié)議開銷小，但UDP不具備流量控制的功能。從應(yīng)用場(chǎng)合看，TCP適合于傳送大量數(shù)據(jù)，而UDP適合傳送少量數(shù)據(jù)。TCP與UDP的區(qū)別網(wǎng)絡(luò)層位于TCP/IP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)接口層和傳輸層中間。網(wǎng)絡(luò)層為了保證數(shù)據(jù)包的成功分發(fā)，主要定義了以下協(xié)議：IP（InternetProtocol）協(xié)議ICMP（InternetControlMessageProtocol，因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議）ARP（AddressResolutionProtocol，地址解析協(xié)議）RARP（ReverseAddressResolutionProtocol，反向地址解析協(xié)議）網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP協(xié)議和路由協(xié)議協(xié)同工作，尋找能夠?qū)?shù)據(jù)包傳送到目的端的最優(yōu)路徑。IP不關(guān)心數(shù)據(jù)報(bào)文的內(nèi)容，提供無(wú)連接的、不可靠的服務(wù)。普通的IP數(shù)據(jù)包包頭長(zhǎng)度20個(gè)字節(jié)，不包含IP數(shù)據(jù)字段IP協(xié)議ICMP協(xié)議是集差錯(cuò)報(bào)告與控制于一身的協(xié)議。在所有TCP/IP主機(jī)上都可實(shí)現(xiàn)ICMP。常用的“ping”命令和“Tracert”命令都是基于ICMP協(xié)議的。ICMP協(xié)議ICMP協(xié)議表2-1常見Ping命令返回信息表返回信息提示含義ReplyfromX.X.X.X：byte=32times<1msTTL=255表示計(jì)算機(jī)到目標(biāo)IP主機(jī)之間連接正常（X.X.X.X代表某個(gè)IP地址）Requesttimedout表示沒有收到目標(biāo)主機(jī)返回的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，引起原因有網(wǎng)絡(luò)不通、對(duì)方?jīng)]有開機(jī)、對(duì)方裝有防火墻、IP地址不正確等。Destinationhostunreachable表示對(duì)方主機(jī)不存在或者沒有跟對(duì)方建立連接，與路由設(shè)置或DHCP出現(xiàn)故障有關(guān)。BadIPaddress表示可能沒有連接DNS服務(wù)器，無(wú)法解析該IP地址，也可能是目標(biāo)IP地址不存在。ICMP協(xié)議表2-2解決網(wǎng)絡(luò)故障常用Ping命令命令格式含義Ping是本地循環(huán)地址，如果無(wú)法Ping通，則表明本地計(jì)算機(jī)TCP/IP協(xié)議不能正常工作，需要重新安裝RCP/IP協(xié)議。Ping本機(jī)的IP地址能Ping通則表示網(wǎng)絡(luò)適配器工作正常，不通則是網(wǎng)絡(luò)適配器出現(xiàn)故障，更換、重新插拔或重裝網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)程序。Ping同網(wǎng)段內(nèi)其他計(jì)算機(jī)的IPPing一臺(tái)同網(wǎng)段計(jì)算機(jī)的IP，不通則表明網(wǎng)絡(luò)線路出現(xiàn)故障，要對(duì)網(wǎng)線、交換機(jī)或到目標(biāo)計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢查測(cè)試。地址解析協(xié)議，即ARP（AddressResolutionProtocol），是根據(jù)IP地址獲取物理地址的一個(gè)TCP/IP協(xié)議。主機(jī)發(fā)送信息時(shí)將包含目標(biāo)IP地址的ARP請(qǐng)求廣播到網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)，并接收返回消息，以此確定目標(biāo)的物理地址；收到返回消息后將該IP地址和物理地址存入本機(jī)ARP緩存中并保留一定時(shí)間，下次請(qǐng)求時(shí)直接查詢ARP緩存以節(jié)約資源。ARP協(xié)議反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議（RARP：ReverseAddressResolutionProtocol）就是將局域網(wǎng)中某個(gè)主機(jī)的物理地址轉(zhuǎn)換為IP地址，比如局域網(wǎng)中有一臺(tái)主機(jī)只知道物理地址而不知道IP地址，那么可以通過RARP協(xié)議發(fā)出征求自身IP地址的廣播請(qǐng)求，然后由RARP服務(wù)器負(fù)責(zé)回答。RARP協(xié)議廣泛用于獲取無(wú)盤工作站的IP地址。RARP協(xié)議發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的過程是從上至下逐層傳遞的。OSI參考模型中的每個(gè)層次收到上層傳遞過來的數(shù)據(jù)后都要將本層次的控制信息加入數(shù)據(jù)單元的頭部，一些層次還要將校驗(yàn)和等信息附加到數(shù)據(jù)單元的尾部，這個(gè)過程就叫做封裝。報(bào)文的封裝傳輸層數(shù)據(jù)鏈路層物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳輸層報(bào)頭數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層報(bào)頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)鏈路層報(bào)頭0101110101001000010表示層應(yīng)用層會(huì)話層數(shù)據(jù)段Segment數(shù)據(jù)包Packet比特流Bits數(shù)據(jù)幀F(xiàn)rame發(fā)送數(shù)據(jù):數(shù)據(jù)封裝端口號(hào)源IP+目的IP＋上層協(xié)議源MAC+目的MAC將數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)換成高低電平，即“0”或“1”代碼數(shù)據(jù)Data報(bào)文的封裝圖示

TCP段格式生存周期(8比特)上層協(xié)議(8比特)源IP地址(32比特)目的IP地址(32比特)版本號(hào)(4比特)其他IP控制信息20字節(jié)數(shù)

據(jù)當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)接收端時(shí)，每一層讀取相應(yīng)的控制信息根據(jù)控制信息中的內(nèi)容向上層傳遞數(shù)據(jù)單元，在向上層傳遞之前去掉本層的控制頭部信息和尾部信息（如果有的話），此過程叫做拆封。報(bào)文的解封裝下課，謝謝！授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院CLASSOVER,THANKYOU!項(xiàng)目2規(guī)劃IP地址授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)任務(wù)2.3學(xué)會(huì)IP地址和子網(wǎng)掩碼的基本使用2.3.1IPV4地址構(gòu)成IP地址簡(jiǎn)介IP地址（InternetProtocolAddress）是一種在Internet上的給主機(jī)編址的方式，也稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址。常見的IP地址，分為IPv4與IPv6兩大類，目前廣泛使用的是IPV4。每臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的電腦都需要有全局唯一的IP地址才能實(shí)現(xiàn)正常通信。IPV4地址構(gòu)成IPV4地址是一個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù)，為方便書寫和記憶，通常被分割為4個(gè)“8位二進(jìn)制數(shù)”（也就是4個(gè)字節(jié)），每8位二進(jìn)制數(shù)用一組0-255之內(nèi)的十進(jìn)制數(shù)表示，數(shù)之間用句點(diǎn)分隔。為了清晰地區(qū)分各個(gè)網(wǎng)段，我們對(duì)IP地址采用結(jié)構(gòu)化的分層方案，方案將IP地址分為兩部分：網(wǎng)絡(luò)位和主機(jī)位。網(wǎng)絡(luò)位用于唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)段或者若干網(wǎng)段的聚合，同一網(wǎng)段中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有同樣的網(wǎng)絡(luò)地址。主機(jī)位用于唯一地標(biāo)識(shí)同一網(wǎng)段內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。區(qū)分網(wǎng)絡(luò)位和主機(jī)位需要借助地址掩碼（netmask）。地址掩碼由32位二進(jìn)制組成，32位IP地址按位一一對(duì)應(yīng)。IP地址中網(wǎng)絡(luò)位所對(duì)應(yīng)的地址掩碼位置1，IP地址中主機(jī)位所對(duì)應(yīng)的地址掩碼位置0。2.3.2IPV4地址分類A類:B類:C類:D類: 多播組編號(hào)

E類:用于實(shí)驗(yàn)NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8比特8比特8比特8比特IPV4地址分類1A類:0NNNNNNNHostHostHost891617242532(1-126)1B類:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532(128-191)1C類:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532(192-223)1D類:1110MMMM多播組多播組多播組891617242532(224-239)IPV4地址分類2.3.3特殊的IP地址在IP地址中有一些特殊的IP地址需要注意：（1）主機(jī)位的二進(jìn)制全為“0”的IP地址稱為網(wǎng)絡(luò)地址，用來標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)段。（2）主機(jī)位的二進(jìn)制全為“1”的IP地址稱為廣播地址，用于標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)。（3）作為回環(huán)地址，常用于本機(jī)上軟件測(cè)試和本機(jī)上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之間的通信地址。（4）32位二進(jìn)制為全‘1’的IP地址(55)，稱為本地廣播地址，它只可以作為目的IP地址，表示該分組發(fā)送給與源主機(jī)屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有主機(jī)，但是這類廣播僅限于本地網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)擴(kuò)散到其他網(wǎng)絡(luò)中。（5）32位為全‘0’的IP地址()，通常由無(wú)盤工作站啟動(dòng)時(shí)使用。無(wú)盤工作站啟動(dòng)時(shí)不知道自己的IP地址，便用作為源IP地址，55作為目的IP地址，發(fā)送一個(gè)本地廣播請(qǐng)求來獲得一個(gè)IP地址。特殊IP地址私有地址在A類、B類、C類地址中，還有一些特定地址沒有分配，這些地址被稱為私有地址。當(dāng)一些組織內(nèi)部使用TCP/IP連網(wǎng)，但是并未接入Internet時(shí)，就可以把這些私有地址分配給主機(jī)。私有地址范圍如下：A類:至55B類:至55C類:至552.3.4

子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼的作用“IPv4的子網(wǎng)掩碼（subnetmask）其主要作用是區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)的劃分和隔離。子網(wǎng)掩碼用于屏蔽IP地址中的一部分，以區(qū)分網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)，同時(shí)使用子網(wǎng)掩碼可以將一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)小的網(wǎng)絡(luò)，以便更有效地管理網(wǎng)絡(luò)資源，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞和沖突，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性和性能。子網(wǎng)掩碼的表示子網(wǎng)掩碼與IP地址一一對(duì)應(yīng)，也是32位的二進(jìn)制數(shù)，同時(shí)出現(xiàn)，用于區(qū)分IP地址中的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分，子網(wǎng)掩碼為1表示對(duì)應(yīng)的IP地址位是網(wǎng)絡(luò)位，為0表示主機(jī)位，子網(wǎng)掩碼有多種表示方法，常用的表示方法有類別表示法、和CIDR表示法。類別表示法“經(jīng)常使用的IP地址類型是A、B、C三類，其對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼分別是：A類：255.0.0.0B類：255.255.0.0C類：255.255.255.0CIDR表示法CIDR表示法也是當(dāng)前最常用的子網(wǎng)掩碼表示方法之一，也稱為無(wú)類別域間路由表示法。它使用斜線（/）后的數(shù)字來表示IP地址和子網(wǎng)掩碼的位數(shù)，數(shù)字范圍是0-32。例如，IP地址為，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0用CIDR表示法可以寫成：/24。其中，24表示子網(wǎng)掩碼中二進(jìn)制數(shù)1的連續(xù)位數(shù)是24。（1）將IP地址和子網(wǎng)掩碼都轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式。（2）對(duì)IP地址的每個(gè)二進(jìn)制位進(jìn)行與運(yùn)算，即將IP地址的每個(gè)二進(jìn)制位與子網(wǎng)掩碼的對(duì)應(yīng)位進(jìn)行“與”運(yùn)算（0與0=0，0與1=0，1與0=0，1與1=1）。（3）得出網(wǎng)絡(luò)地址的二進(jìn)制形式。（4）將網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制形式，即為網(wǎng)絡(luò)地址。如何確定一個(gè)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址2.3.5

子網(wǎng)規(guī)劃可用主機(jī)IP地址數(shù)量的計(jì)算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)中的廣播可用主機(jī)IP地址數(shù)量的計(jì)算216-2=65534…...5354B類網(wǎng)段，有16位主機(jī)位，因此有216個(gè)（65536）IP地址，去掉一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址和一個(gè)廣播地址55不能用作標(biāo)識(shí)主機(jī)，那么共有216-2個(gè)可用地址。把基于每類的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，即子網(wǎng)劃分。每個(gè)子網(wǎng)分配一個(gè)新的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址,子網(wǎng)地址是借用基于每類的網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)部分創(chuàng)建的。子網(wǎng)劃分子網(wǎng)劃分實(shí)例圖解主類網(wǎng)絡(luò)主機(jī)60255.255.255.192101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010子網(wǎng)161722128與操作步驟如下所示：（1）將IP地址60轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。（2）將子網(wǎng)掩碼92轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。（3）因?yàn)樽泳W(wǎng)掩碼92轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制前26位為1，所以該IP地址的前26位為網(wǎng)絡(luò)位，在子網(wǎng)掩碼的1和0之間劃一條豎線，豎線左側(cè)為網(wǎng)絡(luò)位（包含子網(wǎng)位），豎線右側(cè)為主機(jī)位。（4）按照二進(jìn)制“與”運(yùn)算規(guī)則將IP地址與子網(wǎng)掩碼按照二進(jìn)制逐位進(jìn)行與運(yùn)算，最終得到的就是IP地址所在網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)編號(hào)。

（5）將網(wǎng)絡(luò)編號(hào)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)表示形式。子網(wǎng)劃分實(shí)例步驟拓展任務(wù)：可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)子網(wǎng)，要求每一個(gè)子網(wǎng)使用不同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)ID。但是每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)不一定相同，而且相差很大，如果我們每個(gè)子網(wǎng)都采用固定長(zhǎng)度子網(wǎng)掩碼，而每個(gè)子網(wǎng)上分配的地址數(shù)相同，這就造成地址大量浪費(fèi)?？勺冮L(zhǎng)子網(wǎng)掩碼VLSM（VariableLengthSubnetMask）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。這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不同的網(wǎng)段需要不同大小子網(wǎng)的情形來說很有效。可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼實(shí)例2/27

172.16.14.64/27

6/27

CBAHQ/24/24/16

36/3032/3040/30center子網(wǎng)/24

被劃分為更小的子網(wǎng)以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的需求并避免了IP地址的浪費(fèi)，需要路由協(xié)議支持下課，謝謝！授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院CLASSOVER,THANKYOU!項(xiàng)目2規(guī)劃IP地址授課教師：管秀君吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)戰(zhàn)任務(wù)2.4子網(wǎng)劃分2.4.1B類網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃分為C類網(wǎng)絡(luò)在圖中的作為B類網(wǎng)段時(shí)，172.16是網(wǎng)絡(luò)位（也可稱為主類網(wǎng)絡(luò)位），0.0是主機(jī)位，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是，共計(jì)有