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1、1Ch 6 网络层IP地址与子网划分2主要内容nIP协议概述nIP地址nIP地址与硬件地址n子网和掩码n变长子网掩码3IP协议概述n是TCP/IP协议族的基础，通过数据报与IP地 址屏蔽低层物理网络的差异nIP协议采用无连接的数据报机制，对数据进 行“尽力传输”nIP协议是点到点的，不可靠的。nInternet的可靠性体现在传输层 TCP协议4nIP协议的主要功能n无连接的、不可靠的数据报传输n数据报路由（数据报寻址）n差错检验 由ICMP协议完成n规定了n网络编址模式n互联网的包格式n网络路由算法5IP 地址及其表示方法 n我们把整个因特网看成为一个单一的、抽 象的网络。IP 地址就是给每个
2、连接在因特 网上的主机（或路由器）分配一个在全世 界范围是唯一的 32 位的标识符。nIP 地址现在由因特网名字与号码指派公司 ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配 6IP协议nIP协议概述nIP地址nIP地址与硬件地址n子网和掩码n变长子网掩码7IP地址n为了实现Internet上不同计算机之间的通信，每台计算 机都必须有一个不与其它计算机重复的地址，IP地址 就是可以唯一标识主机的地址。nIP地址是一个网络编码，它既可以是一个主机的地址 ，也可以是路由器一个端口的地址。即IP地址确定的 是网络中的一个
3、连接。nIP地址由网络信息中心分配：n负责美国及其它地区的INTERNICn负责欧洲地区的RIPE-NICn负责亚太地区的APNICnIP地址由32位二进制数组成，通常以点分十进制书写8IP地址193.160.1.0193.160.1.1193.160.2.1193.160.2.0193.160.1.5 193.160.2.8311000001. 10100000. 00000001. 00000101二进制形式点分十进制表示193.160.1.59IP 地址的编址方法 n分类的 IP 地址。这是最基本的编址方法 ，在1981年就通过了相应标准协议。n子网的划分。对最基本的编址方法的改 进，其
4、标准RFC 950在 1985 年通过。n构成超网。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。10分类IP地址结构 n分类IP地址结构: Two-Part Addressesn网络号 (net id)n主机号 (host id)nIP地址长度=32bit 网络号长度 整个互连网能包括多少个网络? 主机号长度 每个网络中能包括多少台主机？在前例中，网络号长度为24位(193.160.1)，所以本地 主机号为8位，则允许网络中可以有28-2台主机 nIP地址根据其结构的不同可以分为5类，类别决定了 前缀和后缀之间的界限net-id 24 位host-id 24 位net-id
5、 16 位net-id 8 位IP 地址中的网络号字段和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 10112点分十进制记法 10000000000010110000001100011111 机器中存放的 IP 地址 是 32 位 二进制代码10000000 00001011 00000011 00011111 每隔 8 位插入一个空格 能够提高可读性采用点分十进制记法 则进一步提高可读性128.11.3.31 128 11 3 31 将每 8 位的二进
6、制数 转换为十进制数13net-id 24 位host-id 24 位net-id 16 位net-id 8 位IP 地址中的网络号和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节14net-id 24 位host-id 24 位net-id 16 位net-id 8 位IP 地址中的网络号和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址
7、1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 1 01B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节15net-id 24 位host-id 24 位net-id 16 位net-id 8 位IP 地址中的网络号和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节16net-id 24 bithost-id 24 位net-id 16 位net-id 8 位IP 地址中的
8、网络号和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节17net-id 24 位host-id 24 位net-id 16 位net-id 8 位IP 地址中的网络号和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101B 类地址的主机号字段 host-id 为
9、 2 字节18net-id 24 位host-id 24 位net-id 16 位net-id 8 位IP 地址中的网络号和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节19net-id 24 位host-id 24 位net-id 16 bitnet-id 8 位IP 地址中的网络号和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址 1
10、1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101D 类地址是多播地址 20net-id 24 位host-id 24 位net-id 16 bitnet-id 8 位IP 地址中的网络号和主机号字段 0A 类地址host-id 16 位B 类地址C 类地址01 1host-id 8 位D 类地址 1 1 1 0多 播 地 址E 类地址保 留 为 今 后 使 用1 1 1 101E 类地址保留为今后使用 21特殊用途的IP地址n网络地址：主机标识位全部为零的地址从不分配给单个主 机，而是作为该网络本身的标识。例如：主机 212. 111. 44. 136所在网络的网
11、络地址为 212. 111. 44. 0。n广播地址：主机标识位全部为壹的地址从不分配给单个主 机，而是作为该网络的广播地址。例如：主机 212. 111. 44. 136所在网络的广播地址为 212. 111. 44. 255。n回送地址：A类地址127是一个保留地址，用于网络软件测 试及本地进程间通信。目的地址为回送地址的分组不被发 送出去，而是立即被返回。含网络号为127的分组不能出现 在任何网络上，任何网络结点不能为该地址广播任何路由 信息。特殊IP地址n一些特殊的IP 地址:n1.IP 地址127.0.0.1:本地回环(loopback)测试地址n2.广播地址:255.255.255
12、.255n3.IP 地址0.0.0.0:代表任何网络n4.节点号全为1:代表该网段的所有主机n广播地址TCP/IP 协议规定,主机号部分各位全为1 的IP 地址用于广播.所谓广播地址指同时n向网上所有的主机发送报文,也就是说,不管物理网络特 性如何,Internet 网支持广播传输.如136.78.255.255 就 是B 类地址中的一个广播地址,你将信息送到此地址,就 是将信息送给网络号为136.78 的所有主机.23常用的三类 IP 地址 IP 地址的使用范围 网络 最大 第一个 最后一个 每个网络 类别 网络数 可用的 可用的 中最大的 网络号 网络号 主机数 A 126 (27 2)
13、1 126 16,777,214 B 16,383(214 1) 128.1 191.255 65,534 C 2,097,151 (221 1) 192.0.1 223.255.255 25424IP 地址的一些重要特点 (1) IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级 的好处是：n第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网 络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位 自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。n第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来 转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以 使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路 由表所占的存储空间。 25IP 地址
14、的一些重要特点 (2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器） 和一条链路的接口。 n当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就 必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络号 net -id 必须是不同的。这种主机称为多归属主机 (multihomed host)。n由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样 它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网 络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。 26IP 地址的一些重要特点 (3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域 网仍为一个网络，因此这些局域网都具有 同样的网络号 net-id。 (4) 所有分配到网络号 net-i
15、d 的网络，范围 很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范 围的广域网，都是平等的。 互联网中的 IP 地址 B222.1.1.222.1.1.1222.1.1.2222.1.1.3222.1.1.4R1222.1.2.5222.1.2.2222.1.2.1222.1.2.3222.1.2.4222.1.2.222.1.6.1222.1.5.1222.1.5.2222.1.6.2222.1.4.1222.1.4.2222.1.3.3222.1.3.2222.1.3.1R3R2222.1.3.LAN3N3N2222.1.4.222.1.5.222.1.6.N1LAN2LAN1互联网28AddressClassNetworkHost10.2.1.1128.63.2.100201.222.5.64192.6.141.2130.113.64.16256.241.201.10A10.0.0.00.2.1.1B128.63.0.00.0.2.100C201.222.5.00.0.0.64C192.6.141.00.0.0.2B130.113.0.00.0.64.16NonexistentAddressClassNetworkHost10.2.1.1128.63.2.100201.222
