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1、IP地址 学习目标： 1、掌握IP地址的概念和子网掩码的计算 2、掌握子网的划分和地址数计算 3、掌握可变第子网掩码与地址数计算 4、了解IP地址分配原则 计算机网络 第一章 计算机网络基础 本节重点： 1、IP地址的概念和子网掩码的计算 ， 2、子网的划分和地址数计算 3、可变长子网掩码与地址数计算 本节难点： 1、子网的划分和地址数计算 2、可变长子网掩码与地址数计算 计算机网络 第一章 计算机网络基础 1、IP地址 1）IP协议要求所有参加Internet的网络节点要有 一个统一规定格式的地址，简称IP地址。 IP的原始版本是IPv4，使用32位的二进制地址， 每个地址组织成由点分隔的8
2、位数，每个8位数称 为8位位组，二进制数表示对机器很友好，但却 不易被用户所理解，因此习惯上人们总是把IP地 址用十进制表示。IP地址中的每一个8位位组用0 255之间的一个十进制数表示。这些数之间用 点( . )隔开，即所谓的点-十进制格式。因此， 最小的IPv4地址值为0.0.0.0，最大的地址值为 255.255.255.255。 2）为适应大型、中型、小型的网络IP地址分 配的需要，根据网络号和主机号的数量可 将IP地址分为五类： A类地址、B类地址、C类地址、D类地址、E类 地址。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 用7位（bit）来标识网络号，24位标识主机号 ， 最前面一位为“
3、0”，即A类地址的第一段取值介于1 126之间，因此A类网络地址的范围从1.0.0.0到 126.0.0.0。全世界总共只有126个可能的A类网络， 每个A类网络最多可以连接16777214台主机。 A类地址通常为超大型网络而提供。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 B类地址通常为大、中型网络而提供。 用14位来标识网络号，16位标识主机号，前面两 位是“10”（如表3-2）。B类地址的第一段取值介 于 128191之间，第一段和第二段合在一起表示网络 号，因此B类网络地址的范围从128.1.0.0到 191.254.0.0。全世界大约有16000个B类网络，每个 B类网络最多可以连接655
4、34台主机。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 C类地址通常为小型网络而提供。 用21位来标识网络号，8位标识主机号，前面三位 是“110”（如表3-3）。C类地址的第一段取值介于 192 223之间，第一段、第二段、第三段合在一起表示网络 号。最后一段标识网络上的主机号。因此，C类网络地 址范围从192.0.1.0至223.255.254.0。每一个C类地址 理论上可支持最大256个主机地址( 0255)，但是仅 有254个可用，因为0和255不是有效的主机地址。在IP 地址中，0和255是保留地址。IP地址中所有的主机地 址为0用于标识网络，而全为1表示在此网段中的广播 地址。 D类地址
5、 n 使用全部的8位位组表示主机部分，第一 段的前4位为“1110”，地址空间的范围从 224.0.0.0到239.255.255.254。 n D类地址用于在IP网络中的组播。一个 组播地址是一个唯一的网络地址。它能指导 报文到达预定义的IP地址组。D类地址用于 在一个私有网中传输组播报文至IP地址定义 的端系统组中。因此没有必要把地址中的8 位位组或地址位分开表示网络和主机。相反 ，整个地址空间用于识别一个IP地址组。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 E类地址 nE类地址的前4位恒为1，因此有效的地址范 围从240.0.0.0至255.255.255.255。E 类地址虽被定义，但却被
6、保留作研究之用 。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 2、 子网掩码 IP协议标准规定： 每一个使用子网的网点都选择一个32 位的位模式，若位模式中的某位置1，则对 应IP地址中的某位为网络地址（包括网间 网部分和物理网络号）中的一位；若位模 式中的某位置0，则对应IP地址中的某位为 主机地址中的一位。子网掩码与IP地址结 合使用，可以区分出一个网络地址的网络 号和主机号。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 为了使用的方便，常常使用“点分整 数表示法”来表示一个子网掩码。由此 可以得到A、B、C三大类IP地址的标准子 网掩码。 A类地址：255.0.0.0 B类地址：255.255.0.0
7、 C类地址：255.255.255.0 计算机网络 第一章 计算机网络基础 3、 用定长子网掩码计 算地址空间 定长子网掩码是指所有的网际网ID部 分具有相同的位数。由于IPv4地址体系 中，每个IP地址为32位固定长度，所以 采用定长子网掩码时，有一个显著的特 点：每个网段可供分配的IP地址数相同 计算机网络 第一章 计算机网络基础 计算步骤如下： (1) 将所需的子网数转换为二进制。 7（十进制数）：111（二进制数） (2) 以二进制表示子网数所需的位数即为 向缺省子网掩码中加入的位数，这些位 数需要向主机ID借用。 111：3位 (3) 决定子网掩码 B类地址的标准掩码为： 11111
8、111.11111111.00000000.00000000。 借用主机ID的3位以后子网掩码为： 11111111.11111111.11100000.00000000。即 255.255.224.0。 (4) 决定可用的网络ID 列出附加位引起的所有二进制组合： 0000 （00000000 ） 129.20.0.0 00132 （00100000 ） 129.20.32.0 01064 （01000000 ） 129.20.64.0 01196 （01100000 ） 129.20.96.0 100128（10000000） 129.20.128.0 101160（10100000） 1
9、29.20.160.0 110192（11000000） 129.20.192.0 111224 (11100000) 129.20.224.0 (5) 决定可用的主机ID范围 由于主机号全为“1”的网络地址用于 广播之用（同时向网上所有主机发送报 文），主机号全为“0”的网络地址被解 释成“本”网络，所以在列出可用的主 机ID时应去掉这两个地址。 (6) 为每个网段指定IP地址段 计算机网络 第一章 计算机网络基础 4、 可变长变长 子网掩码码与地址数计计算 目前所采用的IP v4地址资源变得相当 短缺。为了有效地利用有限的地址资源 ，出现了变长子网掩码（VLSM）技术。 实际上子网掩码的大
10、小不会自己改变， VLSM的意思是不同子网的子网掩码可能 有不同的长度，但一旦子网掩码的长度 确定了，它们就不变了。这个技术对于 高效分配IP地址，减少路由表的大小非 常有用，但是如果使用不当可能会造成 意想不到的错误。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 5、 IP地址分配的原则 A、 CNNIC对IP地址的管理规定 中国互联网络信息中心(China Internet Network Information Center ，CNNIC)是成 立于1997年6月3日的非营利管理与服务机构 ，行使国家互联网络信息中心的职责。作为 亚太互联网络信息中心（APNIC）的国家互联 网络注册机构会员（N
11、IR），CNNIC成立了以 CNNIC为召集单位的IP地址分配联盟，负责为 我国的网络服务商（ISP）和网络用户提供IP 地址。 CNNIC对IP地址的申请及使用管理做了较 为严格的规定。 B、RFC 1918私有地址块块 1.公有地址与私有地址 Internet协议要求网络上的每个网 络接口都有一个唯一的地址，如果通过 CNNIC申请IP地址，将得到全球唯一的地 址号，这些地址被称为公有地址块。在 网络中使用IP协议，但并不打算连接到 Internet上，此时它所使用的IP地址可 以不是全球唯一的。这种类型的网络叫 做私有网络，所使用的地址被叫做私有 地址。 2.网络地址转换 地址转换，即N
12、AT功能将其私有IP地址 转换为公有IP地址，即用该组织申请的 合法IP地址进行通信 3.私有地址块的范围 RFC 1918将下面三个地址范围做 为私有地址块： 10.0.0.0 10.255.255.255 172.16.0.0 172.31.255.255 192.168.0.0 192.168.255.255 4.使用私有地址块具有以下的特点 (1) 地址数量大 (2)安全性高 (3) 不能直接与Internet连接 (4) 转入和离开私有地址段时，需要对设备重新编 址 (5) 网络互联时容易产生冲突 C、 IP地址分配 设计IP地址方案之前，应考虑以下几个问题： (1) 是否将网络连入
13、Internet。 (2) 是否将网络划分为若干网段以方便网络管理。 (3) 是采用静态IP地址分配还是动态IP地址分配。 具体实施分配方案时应把握以下 的基本原则: (1) 简洁性 (2) 容易管理 (3) 有效的路由 (4) 文档 (5) 特殊地址不分配 计算机网络 第一章 计算机网络基础 具有特定意义的地址不能分配给网络 节点使用。具有特殊意义的地址主要有： 主机地址全为“0”。不论哪一类网络，主机地 址全为“0”表示指向本网，常用在路由表中。 主机地址全为“1”。主机地址全为“1”表示广 播地址，向特定网上的所有主机发送数据报。 四字节32比特全为“1”，若IP地址4字节32比特 全为
14、“1”，表示仅在本网内进行广播发送。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 网络号127，TCPIP协议规定网络号 127不可用于任何网络。其中有一个特别 地址：127.0.0.1称之为回送地址 (Loopback)，它将信息通过自身的接口 发送后返回，可用来测试端口状态。 计算机网络 第一章 计算机网络基础 PING指令的用法简介 学习目标： 对PING指令有个基本了解 重点和难点： PING指令中所用到的参数 Ping是一个测试程序，用于确定本 地主机是否能与另一台主机成功交换（ 发送与接收）数据包。再根据返回的信 息推断TCPIP参数（因为现在网络一般 都是通过TCPIP协议来传送数据的）是 否设置正确、运行是否正常、网络是否 通畅等。 计
