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1、数据通信的基本概念 1. 数据与信息 2.信号与信道 3.数字数据与模拟数据 4.数据通信模型 5. 数据通信系统的主要技术指标nIP地址和子网是计算机网络中的非常重要的概 念，对后继课程的学习影响较大，在今后的实 际工作中也是经常需要用到的概念，一定要使 学生很好地掌握。IP地址在教学中可以采用类 比法（类比日常生活中的门牌地址）来进行教 学，子网的教学也可以采用类比法（类比日常 生活中的城市区属的划分）来进行教学。在教 学内容上重点要求学生掌握IP地址的相关概念 和子网的规划方法 n为了在网络环境下实现计算机之间的通信，网 络中的任何一台计算机必须有一个地址，而且 同一个网络中的地址不允许
2、重复。一般情况下 在网络上任何两台计算机之间进行数据传输时 ，所传输的数据开头必须包括某些附加信息， 这些符加信息中最重要的是发送数据的计算机 地址和接收数据的计算机地址。这个地址就是 我们今天要讲的IP地址 IP地址与子网 n IP地址的概念n在TCP/IP网络中，每台计算机除了本身固有 的被称为MAC地址的硬件地址，还有一个所 谓的逻辑地址（IP地址），该地址通常由管理 员设置（静态IP地址），亦可由所使用的网络 协议（如DHCP，动态主机配置协议）自动设 置（动态IP地址）。该地址在该网络中必须是 独一无二的。nIP地址是I P协议规定的地址，用以唯一的标识 网络中计算机 为什么不只用具
3、有唯一性的MAC地址来 进行通信？n一、并非所有主机都有网卡（如拨号上网）；n二、同一网络中的MAC地址可能是很随机的，不便于管 理；n三、网卡故障更换或升级MAC地址将变化，网络可能需要 重新设置。n IP地址负责将信息包送到正确的网络（或子网），MAC 地址用来在本地传送信息包。事实上，当信息包通过互连 网络传输时，每次通过路由器，源和目的MAC就发生变化 ，然后IP地址保持不变 IP地址组成与分类 n要唯一确定IP网络上一台计算机需要两条信息 ：n网络的地址所在网络地址（网络ID） 在 哪个网络上？n所在网络上计算机的地址主机地址（主机 ID）该网络的哪台主机？nIP地址由两部分组成：网
4、络地址和主机地址 n网络地址主机地址类比：家庭地址和IP地址nIP地址共分为5类：A、B、C、D、EnA类IP地址：网络地址长度有7位，因此允许有126(27 -2)个不同的A类网络(网络地址的0和127有特殊的用 途，不作为网络地址)。主机地址的长度为24位，表 示每个A类网络中可以包含16，777，214(224-2)台 主机。A类IP地址结构适用于有大量主机的大型网络 。nB类IP地址：网络地址长度有14位，因此允许有16， 384(214)个不同的B类网络。主机地址的长度为16位 ，因此每个B类网络中可以包含65，534(216-2)台主 机。B类IP地址结构适用于一些国际性大公司与政
5、府 机构等。nC类IP地址：网络地址长度为21位，允许有2，097， 152(221)个不同的C类小型网络。主机地址长度为8位 ，因此每个C类网可以包括256-2=254台主机。C类IP 地址特别适用于一些小型公司与普通的研究机构。nD类IP地址不用于标识网络，主要用于其他的特殊用 途，如多目的地址的地址广播。nE类IP地址暂时保留，用于某些实验和将来扩展使用 IP地址的表示 nIP地址由32位二进制数值组成，但为了方便用 户的理解和记忆，它采用了点分十进制标记法 ，即将4字节的二进制数值转换成4个十进制数 值，每个数值小于等于255，各个数值之间用 “.”来进行分隔，表示成如下的形 式 特殊
6、的IP地址 n网络地址：由一个有效的网络号和一个全“0” 的主机号构成。n广播地址：主机号全“1”的IP地址。n回送地址：A类网络地址127.x.y.z是一个保留 地址，用于网络软件测试以及本地计算机进程 间通信。这个IP地址叫回送地址 IPv6nIPV6是下一代的IP协议，采用128位地址，一 般采用“冒号十六进制”表示，如：n52E6：94C4：0：1234：FFAA：5566： 88EC：3489nIPV6理论上可容纳2128个不同地址，平均起 来地球上每平方米可容纳6.61023台主机 IPv6与IPv4相比，主要有以下5项变更 n 地址空间扩大；n 简化数据报头格式；n 改善各种扩展
7、和选项的支持；n 支持资源分配；n 支持协议扩展 2.子网 n 划分子网的意义n减少每个子网上的网络通信量（同一子网主机间的广 播和通信被路由器隔开，只在子网中进行），只有不 同子网的主机相互通信时，才在路由器的管理控制下 进行跨子网转发n便于网络管理（分成几个便于控制的部份，并可由单 独的管理员管理本地用户，或在单位内部创建隔离的 子网，以阻止非法获取敏感信息）n提高IP地址的利用率（可使若干物理网络共用单个IP 网络地址）n解决物理网络本身的限制问题（如网络分布超过以太 网段最大长度）n 子网的概念n将网络内部分成多个部分，对外像任何一个单 独网络一样动作，这样的网络称为子网。（板 书）n 子网编址将IP地址的主机号部分再划分成子网 部分和主机部分 子网掩码 n子网掩码是一个32位的数字，其主要作用是将 网络地址从IP地址中剥离出来，求出IP地址的 网络号。即告诉TCP/IP主机，IP地址的哪些位 对应于网络地址，哪些位对应于主机地址。 TCP/IP协议使用子网掩码判断目标主机地址 是位于本地子网还是远程子网。 n子网中的所有主机必须配置相同的子网掩码
