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1、第2讲 网络寻址技术（IPv4),教学内容:IP地址与子网掩码概述子网划分变长子网掩码无类域间路由教学重点和难点:掌握子网划分和变长子网掩码对子网的规划方法掌握特殊地址的含义及子网通信规则,一 网络寻址方法及关系,MAC地址,IP地址,域名,ARP,RARP,DNS,目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP协议是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。IP 地址是按照IP 协议规定的格式，为每一个正式接入Internet 的主机所分配的、供全世界标识的唯一通信地址。现有两个版本：IPv4（4.0版，通常称为IP地址） IPv6（6.0版）目前正在使用的
2、IP协议是第四版的，称之为“IPv4”。IP地址的长度为32位，分为4段，每段8位，用十进制数字表示，每段数字范围为0255，段与段之间用句点隔开。,二、IP地址与掩码概述,1.IP地址的表示方法,32位二进制数码（适于计算机存储、运算）4个用园点隔开的十进制数（适于人读写）例：十进制202. 112. 0. 36 计算机自动转换二进制 11001010 01110000 00000000 0010010011001010 01110000 00000000 00100100 十六进制 CA 70 00 24,2.IP地址的发展IP地址从其诞生到现在已经经历了三个阶段的改进，这三个阶段是：（1
3、）分类的IP地址。这是最基本的编址方法，在1981年通过了相应的标准协议。（2）子网的划分。这是对最基本的编址方法的改进，其标准RFC 950在1985年通过。（3）构成超网。这是比较新的无分类编址方法。1993年提出后很快就得到推广应用。,3.IP地址分配机构,所有的IP地址都由国际组织NIC（Network Information Center）负责统一分配，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。申请时要考虑申请哪一类的IP地址，
4、然后向国内的代理机构提出,4.IP地址应用,互联网中的IP地址,5.IP地址封装,版本号,报头长度,服务类型,数据报长度,DF,MF,段偏移,0 3 7 15 19 31,标识,生存时间TTL,协议,报头校验和,源IP地址,目的IP地址,选项和填充（最大为40字节）,数据区,IP数据报（IP分组、IP包）,按照IP协议规定Internet上的地址共有A、B、C、D、E五类,6.IPv4地址分类,7.特殊IP地址,公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向I
5、nter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。以下列出留用的内部私有地址A类 10.0.0.0-10.255.255.255B类 172.16.0.0-172.31.255.255C类 192.168.0.0-192.168.255.255测试地址：127.0.0.0,7.特殊IP地址,11.11,1111 . 1111,本机,本网中的主机,局域网中的广播,对指定网络的广播,回路,以下这些IP地址具有特殊的含义:,一般来说，主机号部分为全“1 ”的IP地址保留用作广播地址； 主机号部分为全“0 ”的I
6、P地址保留用作网络地址。,0000 . 0000,网络号,网络地址,子网掩码,子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。子网掩码的术语是扩展的网络前缀码不是一个地址，但是可以确定一个网络层地址哪一部分是网络号，哪一部分是主机号，1 的部分代表网络号，掩码为 0的部分代表主机号。子网掩码的作用就是获取主机 IP的网络地址信息，用于区别主机通信不同情况，由此选择不同路。其中 A类地址的默认子网掩码为 255.0.0.0；B类地址的默认子网掩码为 255.255.0.0；C类地址的默认子网掩码为：255.255.255.
7、0。通信规则:同在一个网络号中的主机不用路由可以直接通信,不在同一个网络号中的主机需通过路由才能通信,子网掩码,解决：采用子网掩码来分离网络号和主机号。子网掩码格式：32比特，网络号(包括子网号)部分全为“1”，主机号部分全为“0”。,“网络号+子网号”部分,“主机号”部分,11 11 00 . 00,三 子网划分,因特网规模的急剧增长，对IP地址的需求激增。带来的问题是：IP地址资源的严重匮乏路由表规模的急速增长解决办法：DHCP NAT IPV6 从主机号部分拿出几位作为子网号 这种在原来IP地址结构的基础上增加一级结构的方法称为子网划分。前提：网络规模较小IP地址空间没有全部利用。例如：
8、三个LAN，主机数为20，25，48，均少于C类地址允许的主机数。为这三个LAN申请3个C类IP地址显然有点浪费。,子网掩码计算,前面的例子中：网络号24位，子网号3位，总共27位。所以子网掩码为： 11111111 11111111 11111111 11100000即 255 . 255 . 255 . 224缺省子网掩码：A类：255.0.0.0 B类：255.255.0.0 C类：255.255.255.0,子网地址计算,子网掩码 IP地址，结果就是该 IP地址的网络号。例如：IP地址202.117.1.207，子网掩码255.255.255.224 11001010 01110101
9、 00000001 110 01111 11111111 11111111 11111111 111 00000 11001010 01110101 00000001 110 00000,子网地址为：202.117.1.192 主机号为：15 主机之间要能够通信，它们必须在同一子网内，否则需要使用路由器（或网关）实现互联。,子网划分举例,例如：C类网络192.10.1.0，主机号部分的前三位用于标识子网号，即： 11000000 00001010 00000001 xxxyyyyy,网络号+子网号,新的主机号部分,子网号为全“0”全“1”不能使用，于是划分出23-2=6个子网，子网地址分别为：
10、 11000000 00001010 00000001 00100000 - 192.10.1.32 11000000 00001010 00000001 01000000 - 192.10.1.64 11000000 00001010 00000001 01100000 - 192.10.1.96 11000000 00001010 00000001 10000000 - 192.10.1.128 11000000 00001010 00000001 10100000 - 192.10.1.160 11000000 00001010 00000001 11000000 - 192.10.1.
11、192,子网规划举例,网络分配了一个C类地址：201.222.5.0。假设需要20个子网，每个子网有5台主机。试确定各子网地址和子网掩码。1）对C类地址，要从最后8位中分出几位作为子网地址： 242025，选择5位作为子网地址，共可提供 30个子网地址。2）检查剩余的位数能否满足每个子网中主机台数的要求： 子网地址为5位，故还剩3位可以用作主机地址。而 235+2，所以可以满足每子网5台主机的要求。3）子网掩码为255.255.255.248。 （11111000B = 248 ）4）子网地址可在8、16、24、32、240共30个地 址中任意选择20个。,四 可变长子网掩码,可变长子网掩码
12、(VLSM，Variable Length Subnet Mask)是为了解决在一个网络系统中使用多种层次的子网化IP地址的问题而发展起来的. VLSM允许一个组织在同一个网络地址空间中使用多个子网掩码.利用VLSM可以使管理员把子网继续划分为子网，使寻址效率达到最高,可变长度子网掩码,VLSM提供了在一个主类(A、B、C类)网络内包含多个子网掩码的能力，以及对一个子网的再进行子网划分的能力。它的优点如下： 对IP地址更为有效的使用-如果不采用VLSM，公司将被限制为在一个A、B、C类网络号内只能使用一个子网掩码； 就用路由归纳的能力更强-VLSM允许在编址计划中有更多的体系分层，因此可以在路
13、由表内进行更好的路由归纳。,VLSM技术对高效分配IP地址(较少浪费)以及减少路由表大小都起到非常重要的作用。这在超网和网络聚合中非常有用。但是需要注意的是使用VLSM时，所采用的路由协议必须能够支持它，这些路由协议包括RIP2，OSPF，EIGRP，IS-IS和BGP。,例如：某公司有两个主要部门：市场部和技术部。技术部又分为硬件部和软件部两个部门。该公司申请到了一个完整的C类IP地址段：210.31.233.0，子网掩码255.255.255.0。为了便于分级管理，该公司采用了VLSM技术，将原主网络划分称为两级子网（未考虑全0和全1子网）。市场部分得了一级子网中的第1个子网，即210.31.233.0，子网掩码255.255.255.192，该一级子网共有62个IP地址可供分配。技术部将所分得的一级子网中的第2个子网210.31.233.128，子网掩码255.255.255.192又进一步划分成了两个二级子网。其中第1个二级子网210.31.233.128，子网掩码255.255.255.224划分给技术部的下属分部-硬件部，该二级子网共有30个IP地址可供分配。技术部的下属分部-软件部分得了第2个二级子网210.31.233.160，子网掩码255.255.255.224，该二级子网共有30个IP地址可供分配。,
