第5章IP地址及划分子网与VLAN

《第5章IP地址及划分子网与VLAN》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章IP地址及划分子网与VLAN（131页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、计算机网络技术基础与应用 LOGO 第5章 IP地址及划分子网与VLAN 计算机网络技术基础与应用 第5章 IP地址及划分子网与VLAN 【学习目标】 划分子网与VLAN（虚拟局域网）是网络最基本的应用之一。学习本章 后，应能深刻理解IP地址、广播域、冲突域、VLAN基本概念与作用；熟练掌 握划分子网方法、可网管交换机与管理计算机连接及使用方法，体验单交换 机划分VLAN过程，为将来学习专业核心课程网络组建与互联和高级路 由交换技术奠定基础。 【重点难点】 nIP地址结构及特殊IP地址含义； n子网及子网掩码基本概念，子网划分方法； nVLAN基本概念、可网管交换机与管理计算机连接及使用方法

2、，单交换机划分VLAN方法。 计算机网络技术基础与应用 第5章 IP地址及划分子网与VLAN 本章内容 5.1 IP地址相关知识 5.2 虚拟局域网相关知识 5.3 任务案例1划分子网 5.4 任务案例2登录可网管交换机 5.5 任务案例3单交换机划分VLAN 5.6 知识拓展：ARP（地址解析协议）基本知识 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 本节概述 计算机网络中，存在着成千上百万台计算机，人们是如 何区分网络中的计算机的呢？是通过计算机专用的“身份证 号”IP地址。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 本节学习内容 5.1.1 IP地址及作用 5.1.2

3、IP地址结构及表示 5.1.3 IP地址的分类 5.1.4 特殊IP地址 5.1.5 子网模式下的IP地址结构 5.1.6 什么是子网掩码 5.1.7.用子网掩码求出网络ID 5.1.8IP地址类别与子网掩码关系 5.1.9 子网划分方法 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.1 IP地址及作用 为了使接入Internet的众多计算机主机在通信时能够相互识别，接入 Internet中的每一台主机都被分配有一个唯一的标识32位二进制地址， 该地址称为IP地址（Internet Protocol）。 IP地址是通过IP协议来实现的。IPv4（v4是版本号）协议保证了一个IP

4、地址在Internet中对应唯一的一台主机；每台主机都必须有IP地址，每个IP 地址都具有唯一性与通用地址格式。 所有IP地址都由国际组织NIC（Network Information Center）负责统一 分配的，目前全世界共有三个这样的网络信息中心：InterNIC（负责美国及 其他地区）；ENIC（负责欧洲地区）；APNIC（负责亚太地区）。我国申请IP 地址要通过APNIC。APNIC的总部设在日本东京大学。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示IP地址的结构 在日常生活中要找某个地方，首先要知道这个地方的地址。实际上地址 的表达方式中就

5、包含了某种层次结构。 例如，河北工业职业技术学院的地址是“河北省石家庄市红旗大街626 号”，该地址所包含的层次结构是：第一层，所在省份河北省；第二层 ，所在城市石家庄；第三层，所在街道红旗大街；第四层，门牌号 626号。 类似地，IP地址也采用了层次结构的表达方式。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示IP地址的结构 1. IP地址的结构 IP地址结构包含了两方面：网络ID和主机ID，即IP地址=网络ID主机 地址 网络ID（又称网络号），用于标识某个网段。在相同的一个网段中， 所有IP地址的网络ID都相同。 主机ID（又称主机号），用于标识网段

6、内的某个节点。在相同的一个 网段中，所有IP地址的网络ID都相同，但所有IP地址的主机ID必须不相同 。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示IP地址的结构 1. IP地址的结构 说明：“主机ID用于标识网段内的某个节点”，这里的“节点 ”是指网络内的一个节点，不能简单地理解为是一台计算机。实际 上IP地址是分配给计算机网卡的，一台计算机可以有多个网卡，就 可以有多个IP地址，一个网卡就是一个节点。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示IP地址的结构 1. IP地址的结构 例如，有两台计算机，它们的IP

7、地址分别是192.168.100.2和192.168.100.3 （它们都属于C类地址，后面有详细介绍）， 则这两台计算机同属于一个网络ID，即同属于一个网段： 网络地址（即主机ID全为0，属于特殊IP地址，后面有详细介绍）是： 192.168.100.0，主机ID则分别是2和3。 在一个网段内部，主机ID必须是唯一的。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示IP地址的结构 1. IP地址的结构 说明： 如果有多个IP地址的网络ID相同，则这些IP地址的设备是处于同一个网 络中，它们之间的通信通过集线器或交换机连接即可；而且这些IP地址的 主机ID必

8、须各不相同，否则，IP地址的网络ID相同、主机ID也相同，就一 定会发生IP地址冲突。 如果多个IP地址的网络ID不相同，则这些IP地址的设备不是处在同一个 网络，它们之间的通信就需要通过路由器来实现。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示IP地址的表示 2.IP地址的表示 在 TCP/IP协议中，IP地址在计算机中采用32个二进制bit表示。 例1：用二进制表示的IP地址是：10000000.00001010.00000010.00011110。 但是，使用二进制形式表示IP地址，非常不便于人们记忆。因此，通常把32 位的IP地址分成四段，每8个

9、二进制bit为一段，每段二进制分别转换为人们习惯 的十进制，并且用点隔开，这种表示IP地址的方法又称“点分十进制表示法”。 例如，在例1中用二进制表示的IP地址，可以用十进制的128.10.2.30表示， 如下图所示。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示IP地址的表示 2.IP地址的表示 说明： 在8位二进制bit中最小的值是00000000，与其对应的十进制数为0；在8位二进制 bit中最大的值是11111111，与其对应的十进制数为255。所以采用“点分十进制表示 法”表示IP地址时，IP地址每段数值的取值范围是0255。 计算机网络技术基础

10、与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.3 IP地址的分类 由于IP地址由32个二进制数组成，一共有232=4294967296个IP地址，要想 管理好这些数量庞大的IP地址是非常困难的。因此为了便于管理，Internet管 理委员会将232=4294967296个IP地址分为了A、B、C、D、E五类地址。 在这五类地址的每一类中，又定义了网络ID和主机ID各占用总32位地址中 的多少位。也就是说，在每一类的IP地址中规定了可以容纳多少个网络，以及 在这些网络中可以容纳多少台主机。 在五类地址中，最常用的是AC类，DE类很少用。D类地址是多播地址或 组播地址，用于实验室科研；E类地址是保留地

11、址，以备IP地址不够用。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.3 IP地址的分类A类地址 1. A类地址 A类IP地址的第1字节表示网络ID，后3个字节表示主机ID。其中在网络ID 的第1字节中，第1位为“0”，接下来的7位（第2位到第8位结束）表示网络 ID。 在A类地址的网络中，最大网络ID数共有271=126个，即范围为 00000001011111110，如果用十进制表示，则是在1126之间（0和127留作 它用）；在每个网络ID（网段）内，可容纳的最大主机数是2242=16777214 台（可见是个庞大的网络）。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关

12、知识 5.1.2 IP地址结构及表示 1. A类地址 说明：2242中的减2是因为： n如果主机ID全为“0”（属于特殊的IP地址），则表示该地址是网络地址； n主机ID全为“1”（属于特殊的IP地址），即表示是广播地址。 这两个地址属于特殊IP地址（下面有具体介绍），一般不分配给主机，所以某个 网段内的最大主机数应从所有主机数中减去网络地址和广播地址这两个地址。 例如，10.1.1.1、126.1.1.1是A类地址，其网络地址（主机ID全为0）分别表示为 10.0.0.0、126.0.0.0。 如果第1位数大于126，就不属于A类地址，如192.1.1.1就不属于A类地址。 计算机网络技术基

13、础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示B类地址 2. B类地址 B类地址前2个字节表示网络ID，后2个字节表示主机ID。其中在网络ID的第1个 字节的前2位设为“10”，接下来的14位（从第3位到第16位结束）表示网络ID。 如果用十进制表示，B类地址的第一个字节在128191之间，即表示B类网络最 大的网络ID允许有16384个，且每个网络ID（网段）拥有66534个主机。 例如，172.168.1.1就是B类地址，其网络地址（主机ID全为0）是172.168.0.0。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示C类地址 3

14、. C类地址 C类地址前3个字节表示网络ID，后1个字节表示主机ID。其中在网络ID的第1个字节 的前两位设为“110”，接下来的21位（从第4位到第24位结束）表示网络ID。 C类地址是最常用的地址。 如果用十进制表示，C类 地址的第1个字节在192223之 间，即表示C类网络最大的网络 ID允许有2097152个，且每个网 络ID（网段）拥有254台主机。 例如，202.18.16.11就是C类地址，其网络地 址（主机ID全为0）是202.18.16.0，主机ID是 11。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示 IP地址的五种分类方法示意图。

15、计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.2 IP地址结构及表示 常用的A、B、C 三类IP地址可以容纳的网络ID数和主机数。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.4 特殊IP地址私有地址与公有地址 特殊IP地址是为特殊目的而保留的，不能用于标识网络设备。 1.私有地址与公有地址 IP地址按不同的使用范围，可分为公有地址（又称公网地址）和私 有地址（又称私网地址）。其中“公有地址”是可以直接连接互联网的 IP地址，“私有地址”只能在某个企业或机构的内部网络（内部局域网 ）中使用。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.4 特殊IP地址私有地址与公有地址 （1）私有地址。 私有地址是不能够在互联网上使用的地址。 也就是说，如果在一个连接互联网的网络节点上使用了私有IP地址，那么该 节点将不能和互联网上的任何其他节点通信，因为互联网的其他节点会认为该节 点使用了一个非法的IP地址。 在IP地址的A、B、C类地址中，分别留出了三块IP地址空间（1个A类地址段 ，16个B类地址段，256个C类地址段）作为私有的内部使用的地址。 计算机网络技术基础与应用 5.1 IP地址相关知识 5.1.4 特殊IP地址私有