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1、Internet技术 目标Internet概述Internet的接入方法Internet的基本使用 Internet的通信协议 TCP IPInternet以TCP IP作为标准通信协议 只要计算机系统支持TCP IP 它就可以连入Internet 同时由IP子协议为连入Internet的计算机分配一个IP地址作为唯一标识 IP地址 Internet中能够唯一确定计算机位置的标识就是IP地址 对于终端用于来说 IP地址还有另一种表示方法 域名 网址 IP地址采用分层结构 IP协议规定 IP地址的长度为四字节 32bit 整个地址分为两部分 即网络号 NetworkID 和主机号 HostID
2、IP地址IP地址结构 是一种层次型地址结构 IP协议规定 IP地址的长度为四字节 32bit 整个地址分为两部分 即网络号 NetID 和主机号 HostID IP地址的表示方法 方法 采用点分十进制记法 dotteddecimalnotation 即将32bit的IP地址中的每8位二进制数用1个等效的十进制数表示 并每个十进制数之间加上一个点 例 1000000100001011000000110001111112911331IP 129 11 3 31 IP地址分类 分为5类 见下图 IP地址类别 A类地址 31302928272625242322212019181716151413121
3、1109876543210前1字节标识网络地址 后3字节标识主机地址每个网络最多可容纳 2 2 台主机从高位起 前1位为 0 第1字节用十进制表示的取值范围为 0 127 具有A类地址特征的网络总数为126个 0 1270 2550 2550 255 24 IP地址类别 B类地址 313029282726252423222120191817161514131211109876543210前2字节标识网络地址 后2字节标识主机地址每个网络最多可容纳 2 2 台主机从高位起 前2位为 10 第1字节用十进制表示的取值范围为 128 191 具有B类地址特征的网络总数为2个 128 1910 255
4、0 2550 255 网络地址 主机地址 10 14 16 IP地址类别 C类地址 313029282726252423222120191817161514131211109876543210前3字节标识网络地址 后1字节标识主机地址每个网络最多可容纳254台主机从高位起 前3位为 110 第1字节用十进制表示的取值范围为 192 223 具有C类地址特征的网络总数为2个 192 2230 2550 2550 255 网络地址 主机地址 110 21 A B C三类地址的网络数和主机数根据首字节的取值可以判断IP地址的类别 例如202 112 14 161为C类地址 特殊用途的IP地址主机号为
5、全 0 的IP地址为网络地址 表示该网络本身 主机号为全 1 的地址是广播 broadcast 地址 任何一个以数字127开头的IP地址 127 any any any 都叫做回送地址 loopbackaddress 它是一个保留地址 最常见的表示形式为127 0 0 1 IP协议规定 当任何程序用回送地址作为目的地址时 计算机上的协议软件不会把该数据报向网络上发送 而是把数据直接返回给本主机 回送地址的用途 实现对本机网络协议的测试或实现本地进程间的通信 以上地址从来不分配给任何一个单个的主机 特殊IP地址举例 网络地址主机地址部分全部定义为 0 用于区分网络例 主机212 111 44 1
6、36所在网络的地址为212 111 44 0全0的网络地址 0 0 0 0表示网络本身 用于网络初始化广播地址直接广播地址主机地址部分为全 1 用于向某个网络的所有主机广播例 主机212 111 44 136所在网络的广播地址为212 111 44 255有限广播地址 255 255 255 255 在未知本网地址情况下用于本网广播 内部地址 私用地址 IP地址范围内有一些未被InterNic指定 这些地址可分配给未连接到Internet的主机使用 这些主机如果需要访问Internet 可使用网络代理 proxy 服务器连接到公共网络上 它们是 A类 10 0 0 0 10 255 255 2
7、55B类 172 16 0 0 172 31 255 255C类 192 168 0 0 192 168 255 255 子网掩码与子网的划分 与运算 运算规则 相与的两个数都为1 结果为1 否则结果就为0 例如 1与1 11与0 00与1 00与0 0 子网掩码的作用 计算机是通过将子网掩码与IP地址相 与运算 来区分出计算机的网络号和主机号 例如 IP地址为 210 41 237 10 其子网掩码为255 255 255 0 则进行如下 与运算 IP 11010010 00101001 11101101 00001010M 11111111 11111111 11111111 000000
8、00与 11010010 00101001 11101101 00000000反 00000000 00000000 00000000 00001010 子网掩码 Subnetmask 默认子网掩码 子网掩码中 1 的长度就是网络号的长度 如何判断两台主机是否在同一子网 设本地主机所在子网地址为Nx 子网掩码为Mx 远程主机的IP地址为Ay 再设Ny Ay Mx若Nx Ny 则认定远程主机与本地主机在同一子网上若NxNy 则认定远程主机与本地主机不在同一子网上 同一子网中的主机之间通信 子网地址210 39 15 0210 39 15 15210 39 15 127源地址目的地址发送接收 不同
9、子网中的主机之间通信 子网地址210 39 15 0202 112 4 63目的地址210 39 15 15源地址发送 R 210 39 15 32 接收 转发 子网地址202 112 4 0 子网掩码的表示直接的32bit的位模式 不常用 点分整数法 常用 例 255 255 255 192子网掩码的斜杠表示法 斜杠表示的整数 就是子网掩码中所有1的个数例 带点十进制数表示斜杠表示255 255 255 0 24例 IP地址 子网掩码对 156 26 30 60 255 255 240 0可表示为 156 26 30 60 20若划分子网 Router在运算时 IP地址和子网掩码按位相与 子
10、网划分划分子网的重要性IP寻址方案的开发始于20世纪60年代后期 当初并没有考虑到Internet发展这么快 有限的32位地址空间使人们陷入了IP地址分配无法满足众多需求的窘境 划分子网的好处 1 充分利用IP地址2 方便管理 网络管理者有时需要分割网络 尤其是大型网络 使其成为较小的网络 减小广播域 子网的划分 什么时候需要划分子网 当需要将一个给定的网络划分为各个互不相关的网络时 就需要划分子网 怎样划分子网 将IP地址中的主机号部分再拿出某几位来作为网络号 剩下的部分作为主机号 划分子网的实例 例如 现给定一个C类网210 41 237 X 此时X代表从1 254 由于有四个不同的部门要
11、使用这段IP 为了不让各个部门之间相互干扰 我们需要将原来给出的一个网络划分为四个子网 以使得各个子网间互不影响 确定各子网IP IP 11010010 00101001 11101101 xxxxxxxx我们将IP地址的主机部分中 8位 xxxxxxxx拿出前面2位来作为我们的子网网络号部分 因此用作主机的位数就只有剩下的6位 00 xxxxxx 00000001 001111101 6201xxxxxx 01000001 0111111065 12610 xxxxxx 10000001 10111110129 19011xxxxxx 11000001 11111110193 254 确定子
12、网掩码 由于我们将原来IP地址中主机号的前两位用来作为了网络号部分 因此 为了让计算机能知道这两位是网络号 所以我们需要将相应的子网掩码中对应的这两位设置为1 IP 11010010 00101001 11101101 00001010M 11111111 11111111 11111111 11000000最后我们得到的子网掩码即为 255 255 255 192 非标准类型 划分的结果 第一个子网 IP 210 41 237 1 62 M 255 255 255 192第二个子网 IP 210 41 237 65 126 M 255 255 255 192第三个子网 IP 210 41 2
13、37 129 190 M 255 255 255 192第四个子网 IP 210 41 237 193 254 M 255 255 255 192 说明 1 用路由器连接单位的子网 其优点 出现故障时容易隔离和管理 不引起广播风暴 2 建立子网 R通过子网号来管理和识别 注意 划分子网后 各个网络的网络号不再一样 此时处于不同网段 不再在同一个网络 因此 各网络间的连接需要三层以上的网间设备来连接 比如说 路由器 三层交换机 网关等 子网地址思路 从IP地址的HostID中借若干位表示子网号 IP地址包括一个网络号 一个网络内的子网号和一个子网内的主机号码三部分 其中子网号和主机号是网络管理员
14、按需要分配的 RFC950规定 不允许使用全 0 和全 1 的子网 即子网号不能全 0 和全 1 同样 主机号也如此 子网划分前后IP地址结构 子网和主机的计算公式RFC950规定 不允许使用全 0 和全 1 的子网 即子网号不能全 0 和全 1 同样 主机号也如此 根据此限制 有 1位子网掩码不允许 因对应位上只有0和1 B类15位子网掩码和C类7位子网掩码也是非法的 因只给主机留了1位 最小的IP网络 Mask 255 255 255 252两个bit作主机号 共四个IP地址主机号全1 11 全0 00 只有01和10可用容纳两个站点的网 常用于路由器间的连接 R2 R1 最小的IP网络
15、子网和主机的计算公式1 计算用于表示子网的位组合公式 2N 2 其中N用于表示子网的位数 表示子网的位组合全0和全1 全0子网 广播子网 对于一些网络设备可能出现问题 所以剔除这两种组合 2 计算用于表示主机的位组合公式 2N 2 其中N是用于表示主机的位数 当主机位为全0时 则此时的IP地址相当于只是表示了一个网络的地址 当主机位为全1时 则此时的IP地址相当于是一个广播地址 练习 202 194 75 0 默认子网掩码 202 194 75 0 24 255 255 255 0 子网掩码 202 194 75 0 26 255 255 255 192 1 请问 26借出主机的多少位来表示子
16、网 2 能够表示多少个子网 3 子网的IP地址分别是什么 4 每个子网中有多少位表示主机 每个子网中可容纳多少主机 答案 1 2位2 22 2 2个子网3 202 194 75 128或202 194 75 64202 194 75 192或202 194 75 0除去全0和1 因此只能202 194 75 128或202 194 75 64 即最后8位分别是10000000或010000004 6位 26 2 除去全0和1 思考与练习 如果要划分6个子网怎么办 如果要考虑特殊的IP怎么办 IP地址和子网掩码的例子例1 IP地址为203 23 32 34的主机的网络地址和主机地址 广播地址各是什么 默认掩码 解 网络地址 203 23 32 0主机地址 34广播地址 203 23 32 255理由 上述IP地址为C类 例2 如果结点 主机 地址的头十位用于子网 则184 231 138 239的子网掩码是什么 A 255 255 192 0 B 255 255 224 0 C 255 255 255 224 D 255 255 255 192 解 选择D理由 184 231 138 2
