《计算机基础课件 第3章 网络层地址和协议》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机基础课件 第3章 网络层地址和协议（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 网络层地址和协议本章主要内容1.IP地址的作用2.IP地址的层次结构和分类3.几种特殊的IP地址4.子网编址方法5.IP协议、ARP协议、RARP协议、ICMP协议为什么要使用IP地址？屏蔽各种物理网络的地址差异l每种物理网络都有各自的技术特点，其物理地址也各不相同l统一物理地址的表示方法不现实l互联网对各种物理网络地址的“统一”通过IP地址在IP层完成互联网的层次结构IP地址的组成l IP地址的长度为32位二进制数l 网络号netid标识互联网中一个特定网络l 主机号hostid标示某网络中主机的一个特定连接IP编址方式携带了位置信息1.优点l给出IP地址就能知道它位于哪个网络l路由
2、简单2.缺点主机在网络间移动，IP地址必须跟随变化IP地址分类产生一些地址的浪费，导致下载32位的IPv4网络地址接近饱和IP地址的作用指定计算机到互联网的一个连接l与互联网有多个物理连 接的计算机具有多个IP地址（路由器、多宿主主机等）主机在网络间移动 若局域网不与Internet相连，则可自定义其IP 地址，但如要将局域网连到因特网中，则必 须向网络信息中心(NIC)申请。因特网上的每 个主机和路由器都有一个IP地址，IP地址具 有全球唯一性。IP地址的直观表示法点分十进制标记法l将4B的二进制数值转换成4个十进制数值l每个十进制数值小于等于255l4个十进制数值间用“.”隔开点分十进制标
3、记法举例l 二进制IP地址l 用点分十进制表示法表示成202.93.120.44练习10000000 00000111 10000001 00011110 11001010 11010101 11100000 00011001 10.65.1.6 32.68.10.8IP地址的分类A类地址： A类地址第1字节为网络地址，其它3个字节为 主机地址。另外第1个字节的最高位固定为0。 A类地址范围：1.0.0.1到126.255.255.254。 (3)可定义126个A类网络1282(网络编号不能 是全0或全1)每个网络可以拥有的主机数为 16777214224-2(主机位不能是全0或全1) A类地
4、址中的私有地址和保留地址： 10.0.0.0到10.255.255.255是私有地址 （所谓的私有地址就是在互联网上不使用 ，而被用在局域网络中的地址）。 127.0.0.0到127.255.255.255是保留地 址，用做循环测试用的。 IP地址由InterNIC(因特网信息中心)统一分配 ，以保证IP地址的唯一性，但有一类IP地址 是不用申请可直接用于企业内部网的，这就 是Private Address，Private Address不会 被INTERNET上的任何路由器转发，欲接入 INTERNET必须要通过NAT/PAT转换，以公 有IP的形式接入。B类地址： B类地址第1字节和第2字
5、节为网络地址， 其它2个字节为主机地址。另外第1个字节的 前两位固定为10。 B类地址范围：128.0.0.1到 191.255.255.254。 (3)共可定义16382个B类网络214-2 每个网络可以拥有的主机数为65534216-2(4)B类地址的私有地址和保留地址 172.16.0.0到172.31.255.255是私有地址 169.254.0.0到169.254.255.255是保留地 址。如果你的IP地址是自动获取IP地址，而 你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器 ，这时你将会从169.254.0.0到 169.254.255.255中临得获得一个IP地址。 DHCP(Dyn
6、amic Host Configuration Protocol)动态主机分配协议 DHCP是一个简化主机IP地址分配及管理的 TCP/IP 标准协议。我们可以利用DHCP服务 器管理动态的IP地址分配及其他相关的网络 参数配置工作(如:DNS、WINS、Gateway的 设置)。 C类地址： C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为网络 地址，第4个个字节为主机地址。另外第1个字节的 前三位固定为110。 C类地址范围：192.0.0.1到223.255.255.254。 (3)共可定义2097152个C类地址221-2 每个网络可以拥有的主机数为25428-2 (4)C类地址中的私有地址：
7、192.168.0.0到 192.168.255.255是私有地址。D类地址： D类地址不分网络地址和主机地 址，它的第1个字节的前四位固定为 1110。 D类地址范围：224.0.0.1到 239.255.255.254 (3)D类地址用于组播，前面4位1110 引导，后面28位为组播地址ID。E类地址： E类地址也不分网络地址和主机地址， 它的第1个字节的前五位固定为11110。 E类地址范围：240.0.0.1到 255.255.255.254 (3) E类地址用于研究用私有地址总结： 10.0.0.0-10.255.255.255（一个A类地址） 172.16.0.0172.31.25
8、5.255（16个B类地址 ） 192.168.0.0192.168.255.255（256个C类 地址）IP地址分类的优越性l 既能适应不同的网络规模又具有一定的灵活性l 常用的A、B、C 3类IP地址可以容纳的网络数和主机数6.3.1 网络地址l 构成一个有效的网络号和一个全“0”的主机号l 举例IP地址为202.93.120.44的主机所处的网络为202.93.120.0，主机号为442.广播地址1.直接广播l 主机向其他网络的所有节点广播信息 l 构成：一个有效的网络号和一个全“1”的主机号l 举例：202.93.120.255l 发送直接广播前需要知道目的网络的网络号 2.有限广播(
9、1)将广播限制在最小的范围内l标准的IP编址：广播将被限制在本网络之中l子网编址：广播被限制在本子网之中 (2)构成：255.255.255.255(3)发送有限广播前不需要知道网络号3.回送地址1.回送地址：127.0.0.02.作用l网络软件测试l本地机器进程间通信3.含有网络号127的数据报不可能出现在网络上 4、0.0.0.0 严格来说，0.0.0.0已经不是一个真正的意义上的IP 地址了。它表示的是这样一个集合：所有 不清楚的 主机和目的的网络。这里的“不清楚”是指在本地的 路由表里没有特定条目指明如何到达。对本机来说 ，它就的一个“收容所”，所以不认识的“三无”人员， 一律送进去。
10、如果你在网络设置中设置了缺省网关 ，那么Windows系统会自动产生一个目的地址为 0.0.0.0的缺省路由。 对一台网络上的主机来说，它可以正常接收 的合法目的网络地址有三种：本机的IP地址 、广播地址以及组播地址！ IPv6 IPv6地址表示方法IPv6的16字节(128位)地址采用如下记法 ：每2个字节一组，共分8组，每组采用16进 制表示方法，组与组之间用冒号“：”隔开。例 如，8000：0000：0000：0000：1234： 5678：90ab：def0 与IPV4相比，IPV6具有以下几个优势： 一，IPv6具有丰富的地址资源空间。 二，IPv6使用更小的路由表。 三，IPv6增
11、加了增强的组播支持以及对流的支持 。 四，IPv6全新的地址配置方式。 五，IPv6具有更高的安全性。 编址实例IP分配需注意的问题 1.小型网络使用C类地址，中型网络使用B类 地址，大型网络使用A类地址 2.主机 连接到同一网络中所有主机的IP地址共享同一 netid 3.路由器 路由器可以连接多个物理网络 每个连接都拥有自己的IP地址 每个连接IP地址的netid应与这个网络的netid相同子网编址问题的提出lIP地址能适应于不同的网络规模l个人电脑普及使小型网络（特别是小型局域网络）越来越多l浪费IP地址（即使采用C类地址）l子网编址：克服IP地址浪费子网 使用A类B类或C类地址的单位可
12、以把他们的 网络划分成几个部分，称为子网。每个子网 对应一个部门或一个地理范围。子网划分的 常见方法是用主机号的高位来标识子网号， 其余位表示主机号。 无子网时，IP地址=网络号+主机号 有子网时，IP地址=网络号+子网号+主机号子网编址方法1.IP地址具有层次结构：网络号和主机号2.子网编址方法l 将IP地址的主机号部分进一步划分成子网部分和主机部分l 从标准IP地址的主机号部分“借”位并把它们指定为子网号部分l 在“借”用时必须给主机号部分剩余2位l 在“借”用时至少要借用2位子网编址方法举例子网地址和子网广播地址1.子网地址主机位以二进制全“0”结尾2.子网直接广播地址主机位以二进制全“
13、1”结尾3.有限广播地址l 32位全为“1”l广播被限制在本子网内4.二进制全“0”或全“1”的子网号不能分配C类网络的子网划分一个C类的网络，其中借用前三位表示子网，后五位表示主机子网表示法1.子网通过“子网掩码”表示l子网掩码采用了32位二进制数值l与IP地址的网络号和子网号相对应的位用“1”表示l与IP地址的主机号相对应的位用“0”表示2.如何判断IP地址的网络号、子网号和主机号？结合IP地址和其子网掩码子网表示法举例（1）1.借用B类IP地址的8位表示子网子网掩码：255.255.255.0网络号：128.22.25.0子网表示法举例（2）2.借用B类IP地址的4位表示子网子网掩码：2
14、55.255.240.0网络号：128.22.16.01.子网掩码255.255.192.0 的二进制表示为 A. 11111111 11110000 00000000 00000000 B. 11111111 11111111 00001111 00000000 C. 11111111 11111111 11000000 00000000 D. 11111111 11111111 11111111 00000000 2.IP地址190.233.27.13/16所在的网段的网络地 址是（ ） A. 190.0.0.0 B. 190.233.0.0 C. 190.233.27.0 D. 190.
15、233.27.13.某公司申请到一个C类IP地址，但要连接6个 的子公司，最大的一个子公司有26台计算机 ，每个子公司在一个网段中，则子网掩码应 设为（ ）。 A、255.255.255.0 B、255.255.255.128 C、255.255.255.192 D、255.255.255.224 4.一个B类IP地址最多可用（ ）位来划分子 网 A、8 B、14 C、16 D、225.假定有IP地址：190.5.6.1，子网掩码255.255.252.0 ，哪么这个IP地址所在的网络号是什么，子网广播 地址是什么？ A、190.5.4.0 190.5.7.255 B、190.5.4.0 19
16、0.5.4.255 C、190.5.4.0 190.5.4.254 D、190.5.1.0 190.5.1.255 6.对于这样一个网段175.25.8.0/19的子网掩码是（ ） A、255.255.0.0 B、255.255.224.0 C、255.255.24.0 D、依赖于地址类型IP协议 1. IP协议又称网际协议（Internet protocol），是一 个网络层可路由协议，它包含寻址信息和控制信息 ，可使数据包在网络中路由。 2.IP协议是TCP/IP 协议族中的主要网络层协议 ， 所有的TCP、UDP、ICMP等数据包都要最终封装 在IP报文中传输。 3.基本任务：提供无连接的和最有效的数据包传送 ；提供数据包的分片与重组用来支持
