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1、 2000, Cisco Systems, Inc. 2-1第四章第四章 IPIP地址与子网地址与子网划分划分 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-2目标与要求目标与要求目标与要求目标与要求掌握掌握IP地址的作用、表示方法及分类地址的作用、表示方法及分类掌握子网掩码和子网划分掌握子网掩码和子网划分 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-3一、一、IPIP地址地址1.11.1什么是什么是IPIP地址地址. IPIP地址是在网络上分配给每台计算机或地址是在网络上分配给每台计算机或网络设备的网络设备的3232位数字标识。在
2、位数字标识。在InternetInternet上，上，每台计算机或网络设备的每台计算机或网络设备的IPIP地址是全世界唯地址是全世界唯一的。一的。 在在实实际际应应用用中中，将将这这3232位位二二进进制制数数分分成成4 4段段，每每段段包包含含8 8位位二二进进制制数数。为为了了便便于于应应用用，将将每每段段都都转转换换为为十十进进制制数数，段段与与段段之之间间用用“. .”号隔开。号隔开。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-4一、一、IPIP地址地址IPIP地址采用两级结构，一部分表示主机所属的网络，地址采用两级结构，一部分表示主机所属的网络，另一
3、部分代表主机。（班级、学号）另一部分代表主机。（班级、学号）1.2 IP地址的用途地址的用途确定设备或网络的唯一性唯一性为访问网络上的资源提供标识注意：MAC地址（48位，不变）与IP地址的区别（身份证号与居住地）（IPCONFIG/ALL） IP地址与主机的区别（一台计算机可以有多个IP如路由器） 2000, Cisco Systems, Inc. 2-5IPIP地址分类地址分类wxyzA 类类网络网络 IDIDIDID主机 IDB 类类网络网络 IDID主机 IDC 类类网络网络 IDID主机主机 ID8 bits8 bits8 bits8 bits 2000, Cisco Systems
4、, Inc. ICND v1.0a2-6一、一、IPIP地址地址地址类别高位字节最高字节范围可支持的网络数目每个网络支持的主机数A0-112612616777214B10-1281911638465534C110-1922232097152254 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-7一、一、IPIP地址地址A类地址格式 1位7位24位0网络ID主机IDB类地址格式 2位14位16位10网络ID主机ID 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-8一、一、IPIP地址地址C类地址格式 3位21位8位110网络ID主机ID
5、 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-9一、一、IPIP地址地址1.3 IP地址的分类及表示方法地址的分类及表示方法 常见三种类型，均为32bit(4字节），可用十进制数表示例如：202.207.122.60 为一个C类地址1）A类第一字节的值：1127间的整数网络部分占一个字节主机部分占三个字节 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-10一、一、IPIP地址地址第一字节取值范围：最小：0000,0000最大：0111,1111 ；十六进制=7F；十进制=7*16+15=127最多网络数：126每网络中最多主机数：约
6、1600万2）B类第一字节的值：128191间的整数网络部分占二个字节主机部分占二个字节 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-11一、一、IPIP地址地址第一字节取值范围：最小：1000,0000；80H；十进制=8*16+0=128最大：1011,1111；BFH；十进制=11*16+15=191最多网络数：16000每网络中最多主机数：约65000个3）C类第一字节的值：192223间的整数网络部分占三个字节主机部分占一个字节 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-12一、一、IPIP地址地址第一字节取值范围：最
7、小：1100,0000；C0H；十进制=12*16+0=192最大：1101,1111；DFH；十进制=13*16+15=223最多网络数：约200万每网络中最多主机数：254个日常应用：根据第一个字节的数值来判断属于哪类IP地址1-126 A 类地址128-191 B类地址192-223 C类地址 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-13一、一、IPIP地址地址习习题题：以以下下几几个个IPIP地地址址中中哪哪几几个个是是合合法法的的IPIP地地址址？为为什什么么？并并确确认认合合法法IPIP地地址址是是属属于于哪哪个个类类的的，它它们们的网络地址及主
8、机地址是什么？的网络地址及主机地址是什么？1)202.8664.46.1331)202.8664.46.1332)123.232.87.02)123.232.87.03)175.146.87.1753)175.146.87.1754)202.96.0.974)202.96.0.975)204.258.0.965)204.258.0.96 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-14一、一、IPIP地址地址1.4 特殊特殊IP地址地址网络地址网络地址构成构成一个有效的网络号和一个全一个有效的网络号和一个全“0”的主机号的主机号举例举例IP地址为地址为202.9
9、3.120.44的主机所处的网络为的主机所处的网络为202.93.120.0，主机号为，主机号为44 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-15一、一、IPIP地址地址1.4 特殊特殊IP地址地址1.直接广播直接广播l主机向其他网络的所有节点广播信息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构成：一个有效的网络号和一个全“1”的主机号的主机号l举例：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发送直接广播前需要知道目的网络的网络号 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2
10、-16一、一、IPIP地址地址1.4 特殊特殊IP地址地址2.有限广播有限广播(1)将广播限制在最小的范围内将广播限制在最小的范围内l标准的标准的IP编址：广播将被限制在本网络之中编址：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子网编址：广播被限制在本子网之中(2)构成：构成：255.255.255.255(3)发送有限广播前不需要知道网络号发送有限广播前不需要知道网络号 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-17一、一、IPIP地址地址1.4 特殊特殊IP地址地址回送地址：回送地址：A A类网络地址类网络地址127127是一个保留是一个保
11、留地址，用于网络软件测试及本地机进程地址，用于网络软件测试及本地机进程间通信，称为间通信，称为“回送地址回送地址”。任何程序。任何程序一旦使用回送地址发送数据，协议软件一旦使用回送地址发送数据，协议软件立即返回，而不进行任何网络传输。含立即返回，而不进行任何网络传输。含有网络号有网络号127127的数据报不可能出现在网络的数据报不可能出现在网络上上 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-18二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网2.12.1子网掩码的作用子网掩码的作用 子网掩码是由子网掩码是由32位组成的，
12、很像位组成的，很像IP地址，它用地址，它用于屏蔽于屏蔽IPIP地址的一部分以地址的一部分以区别网络区别网络IDID和主机和主机IDID，判判断目的主机的断目的主机的IPIP地址是在本局域网还是在远程网。地址是在本局域网还是在远程网。以将网络分割为多个子网。对于三类以将网络分割为多个子网。对于三类IP地址来说，地址来说，有一些自然的或缺省的固定掩码。（未划分子网时）有一些自然的或缺省的固定掩码。（未划分子网时）子网掩码中为子网掩码中为1 1的部分对应网络的部分对应网络IDID，为为0 0的部分对应的部分对应主机主机IDID。A A类：类：255.0.0.0255.0.0.0B类：类：255.25
13、5.0.0C类：类：255.255.255.0 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-19二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网子网掩码与子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。地址的网络号和主机号。例如：有一个例如：有一个C类地址为：类地址为：192920013 其缺省的子网掩码为：其缺省的子网掩码为：2552552550 则它的网络号和主机号可按如则它的网络号和主机号可按如下方法得到：下方法得到：将将IP地址地址192920013转换为二进制转
14、换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101将子网掩码将子网掩码2552552550转换为二进制转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-20二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网将两个二进制数逻辑与（将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得运算后得出的结果即为网络部分出的结果即为网络部分11000000 00001001 11001000 00001101 11111111 11111111
15、11111111 00000000 11000000 00001001 11001000 00000000结果为结果为192.9.200.0，即网络号为，即网络号为19292000。主机号为主机号为13. 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-21二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网 发送站点发送站点A在开始发送时，在开始发送时，把自己的把自己的IP地址与地址与B站的站的IP地址比较，地址比较，判断判断B站是否与自己在同一子网内。站是否与自己在同一子网内。若目的站若目的站B与发送站与发送站A在同一子在同一
16、子网内，则进行二层的转发。若两个站网内，则进行二层的转发。若两个站点不在同一子网内，如发送站点不在同一子网内，如发送站A要与要与目的站目的站B通信，发送站通信，发送站A要向要向“缺缺省网关省网关”发出请求由发出请求由“缺省网关进行缺省网关进行转发转发”主机主机A: IP地址：地址：202.183.58.11/24 路由地址：路由地址：202.183.58.1主机主机B: IP地址：地址：202.183.56.5/24 路由地址：路由地址：202.183.56.1 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-22二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网
17、掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网2.2 为什么要划分子网为什么要划分子网 IPv4地址空间不够；地址空间不够； IPv4可提供大约可提供大约43亿个地亿个地址，即将枯竭。址，即将枯竭。 不能有效利用。对于不能有效利用。对于A、B类地址，很少有如此类地址，很少有如此大规模的公司能够使用。公司想把网络分四部分，大规模的公司能够使用。公司想把网络分四部分，每部分每部分20台左右主机，如果为每部分申请一个台左右主机，如果为每部分申请一个C 类类地址，很浪费。地址，很浪费。 解决办法：解决办法：IPv6（128位，位，1000/每平方米）每平方米） 划分子网：节省划分子网：节省IP地址，提高利用率，
18、地址，提高利用率， 便于便于管理。管理。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-2311111111 11111111 11111111 0000000011111111 11111111 11111111 00000000网网网网 络络络络 号号号号 子网子网子网子网 主机主机主机主机默认默认C类类子网掩码子网掩码255.255.255.0 网网 络络 号号 主机号主机号 11111111 11111111 11111111 111 00000255.255.255.224子网号子网号3位的掩码位的掩码带子网号的带子网号的C类类IP地址地址划分子网时采取
19、的方法是从主机号中从左向右取出几划分子网时采取的方法是从主机号中从左向右取出几位作为子网号，具体位数由子网掩码注明，即将子网位作为子网号，具体位数由子网掩码注明，即将子网掩码的相应位打开（置掩码的相应位打开（置1）。）。C类类IP地址地址 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-24二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网二、子网掩码与划分子网网络分配了一个网络分配了一个C类地址：类地址：201.222.5.0。假。假设需要设需要20个子网，每个子网有个子网，每个子网有5台主机。台主机。试确定各子网地址和子网掩码。试确定各子网地址和
20、子网掩码。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-251）对）对C类地址，要从最后类地址，要从最后8位中分出几位作为子网位中分出几位作为子网地址：地址：2的的4次幂次幂202的的5次幂次幂，选择选择5位作为位作为子网地址，共可提供子网地址，共可提供30个子网地址。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）检查剩余的位数能否满足每个子网中主机台数的要求：要求：子网地址为子网地址为5位，故还剩位，故还剩3位可以用作主机地位可以用作主机地址。而址。而2的的3次幂次幂5+2，所以可以满足每子网，所以可以满足每子网5台台主机的要求。主机的要求。 2
21、000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-263）子网掩码为）子网掩码为255.255.255.248。（。（256-2的主机所占位数次幂）的主机所占位数次幂）（11111000（二进制）（二进制）=248（十进制）（十进制）4）子网地址可在）子网地址可在8、16、24、32、240共共30个地个地址中任意选择址中任意选择20个。个。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-271 1，假设取得网络地址，假设取得网络地址200.200.200.0 200.200.200.0 ，子网掩码为，子网掩码为255.255.255.02
22、55.255.255.0。现在。现在一个子网有一个子网有100100台主机，另外台主机，另外4 4个子网个子网有有2020台主机，请问如何划分子网，才台主机，请问如何划分子网，才能满足要求。请写出五个子网的子网能满足要求。请写出五个子网的子网掩码、网络地址、第一个主机地址、掩码、网络地址、第一个主机地址、最后一个主机地址、广播地址。（最后一个主机地址、广播地址。（子子网号可以全网号可以全0 0和全和全1 1）。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-28200.200.200.0是一个是一个C类地址。要求划分一个子网类地址。要求划分一个子网100主机，另外
23、四个子网主机，另外四个子网20主机，我们可以先把该主机，我们可以先把该网络划分成两个子网。一个给网络划分成两个子网。一个给100主机的子网，一主机的子网，一个给另外个给另外20主机的四子网。主机的四子网。C类地址有类地址有8bit的主机号，划分子网就是把主机号拿的主机号，划分子网就是把主机号拿出若干位来作网络出若干位来作网络ID。具体要拿出多少位这里有一个公式：具体要拿出多少位这里有一个公式：子网内主机数子网内主机数=2的的x次方次方-2（x是主机号的位数）是主机号的位数）现在主机数是现在主机数是100，我们取，我们取2的的x次方次方-2略大于略大于100。即即x=7。 2000, Cisco
24、 Systems, Inc. ICND v1.0a2-29也就是说主机号位数是也就是说主机号位数是7位，这个子网才能够连位，这个子网才能够连100台主机。本来有台主机。本来有8位的，剩下的一位拿去当网络号。位的，剩下的一位拿去当网络号。NET ID 200.200.200.00000000NET ID 200.200.200.00000000NETMASK 255.255.255.00000000NETMASK 255.255.255.00000000子网子网1:1:NET ID 200.200.200.NET ID 200.200.200.0 00000000 0000000 NETMASK
25、 255.255.255.NETMASK 255.255.255.1 10000000 0000000 （掩码就是用掩码就是用1 1标标识网络识网络IDID，看蓝色部分）看蓝色部分）子网子网2:2:NET ID 200.200.200.NET ID 200.200.200.1 10000000 0000000 NETMASK 255.255.255.NETMASK 255.255.255.1 100000000000000 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-30接下来划分四个子网，用上面任何一个子网接下来划分四个子网，用上面任何一个子网划分都行。这里用
26、子网划分都行。这里用子网2 2吧。吧。由上面的公式，子网内主机数由上面的公式，子网内主机数= =2的的x次方次方-2取取2的的x次方次方-2略大于略大于20，也即，也即x=5.也就是主机号位数是也就是主机号位数是5位，刚才是位，刚才是7位，剩下位，剩下2位作网络位作网络ID, 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-31子网子网2.1:2.1:NET ID 200.200.200.1NET ID 200.200.200.1000000000 00000 NETMASK 255.255.255.1NETMASK 255.255.255.111110000000
27、000子网子网2.2:2.2:NET ID 200.200.200.1NET ID 200.200.200.1010100000 00000 NETMASK 255.255.255.1NETMASK 255.255.255.111110000000000子网子网2.3:2.3:NET ID 200.200.200.1NET ID 200.200.200.1101000000 00000 NETMASK 255.255.255.1NETMASK 255.255.255.111110000000000子网子网2.4:2.4:NET ID 200.200.200.1NET ID 200.200.20
28、0.1111100000 00000 NETMASK 255.255.255.1NETMASK 255.255.255.111110000000000这样，子网划分就完成了。这样，子网划分就完成了。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-32接下来写出五个子网的子网掩码、网络地址、第一接下来写出五个子网的子网掩码、网络地址、第一个主机地址、最后一个主机地址、广播地址就比较个主机地址、最后一个主机地址、广播地址就比较简单了。简单了。记住这一条：记住这一条：主机号全主机号全0 0是网络地址是网络地址, ,网络地址网络地址+1+1是第是第1 1个主机地址个主机地
29、址, ,主机号全主机号全1 1是广播地址是广播地址. .广播地址广播地址-1-1是最后的主机地是最后的主机地址址. .子网一主机号全是子网一主机号全是0 0的：的：NET ID NET ID 200.200.200.200.200.200.0 00000000 0000000 后面八个后面八个0 0是二进制，换是二进制，换成十进制就是它的网络地址了，然后成十进制就是它的网络地址了，然后+1+1是主机地址；是主机地址；广播地址要注意广播地址要注意，那个红色，那个红色0 0已是网络已是网络IDID，主机号是主机号是后面七个后面七个0 0，把，把7 7个个0 0全置为全置为1 1就是他的广播地址。就
30、是他的广播地址。接下来以此类推。接下来以此类推。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-33子网掩码子网掩码网络地址网络地址第一个主第一个主机地址机地址最后的主最后的主机地址机地址广播地址广播地址255.255.2255.255.255.12855.128200.200.2200.200.200.000.0200.200.2200.200.200.100.1200.200.2200.200.200.12600.126200.200.2200.200.200.12700.127255.255.2255.255.255.22455.224200.200.220
31、0.200.200.12800.128200.200.2200.200.200.12900.129200.200.2200.200.200.15800.158200.200.2200.200.200.15900.159255.255.2255.255.255.22455.224200.200.2200.200.200.16000.160200.200.2200.200.200.16100.161200.200.2200.200.200.19000.190200.200.2200.200.200.19100.191255.255.2255.255.255.22455.224200.200.220
32、0.200.200.19200.192200.200.2200.200.200.19300.193200.200.2200.200.200.22200.222200.200.2200.200.200.22300.223255.255.2255.255.255.22455.224200.200.2200.200.200.22400.224200.200.2200.200.200.22500.225200.200.2200.200.200.25400.254200.200.2200.200.200.25500.255 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-34
33、例一：设申请到标准的B类IP地址为172.20.0.0172.20.255.255，当用4位表示子网时，最多可设多少子网？每子网可有多少主机？子网掩码是多大？ 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-35分析：B类地址的自然掩码是255.255.0.0，当用4位表示子网时，掩码的二进制表示：11111111.11111111.11110000.00000000十进制=255.255.240.0。减去全“0”和全“1”，可设子网数为：24-2=14（早期）现代为16；每子网可有主机数为：212-2=4094 2000, Cisco Systems, Inc.
34、ICND v1.0a2-36例二：设与例一地址范围相同，每子网中的主机数不超过30，最多可有多少子网？掩码是多大？列出几个子网的IP地址范围。. 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-37分析：主机位数有5位即可。子网掩码的二进制表示如下：11111111.11111111.11111111.11100000，十进制表示为：255.255.255.224，最多可有子网：211=2048（现代）；各个子网的地址范围可用如下方法确定：首先，前两字节不变，即为172.20，后两字节值由二进制变化情况导出：子网号为0时地址范围是：00000000.00000001
35、00000000.00011110即0.10.30；子网号为1时，地址范围是：00000000.0010000100000000 .00111110即0.330.62;0.650.94 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-38例三：设申请到地址空间为：10.8.8.010.8.8.255，每子网中的主机数不超过50，则可设（？ ）个子网，各个子网的地址范围是（？）掩码是（ ？ ）。4个子网；10.8.8.110.8.8.62;10.8.8.6510.8.8.126;10.8.8.12910.8.8.190;10.8.8.19310.8.8.254；掩码：
36、255.255.255.192 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-39阅读以下说明，回答问题阅读以下说明，回答问题 1 至问题至问题 4，将解答填入，将解答填入答题纸的对应栏内。答题纸的对应栏内。【说明】【说明】设有设有 A，B，C，D 四台主机都处在同一个物理四台主机都处在同一个物理网络中，网络中，A 主机的主机的 IP 地址是地址是 192.155.12.112，B 主机的主机的IP 地址是地址是 192.155.12.120，C 主机的主机的 IP 地地址是址是 192.155.12.176，D 主机的主机的 IP 地址是地址是 192.155.
37、12.222。共同的子网掩码是。共同的子网掩码是 255.255.255.224。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-40【问题【问题1】A，B，C，D 四台主机之间哪些可以直接通信四台主机之间哪些可以直接通信？哪些需要通过设置网关？哪些需要通过设置网关(或路由器或路由器)才能通信？【才能通信？【问题问题2】若要加入第五台主机若要加入第五台主机 E，使它能与使它能与 D 主机直接主机直接通信，其通信，其 IP 地址的设定范围应是多少？地址的设定范围应是多少？【问题【问题3】若要使主机若要使主机 A，B，C，D 在这个网上都能直接在这个网上都能直接相互通
38、信，可采取什么办法？相互通信，可采取什么办法？ 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-41试题一试题一问题问题1： A、B两台主机之间可以直接通信。两台主机之间可以直接通信。 A、B与与C之间通过路由器方能通信。之间通过路由器方能通信。 A、B与与D之间通过路由器方能通信。之间通过路由器方能通信。 C与与D之间通过路由器方能通信。之间通过路由器方能通信。问题问题2：IP地址的范围是地址的范围是192.155.12.193至至192.155.12.221问题问题3：将子网掩码改为：将子网掩码改为255.255.255.0（即（即C类地类地址的默认值）址的默认
39、值） 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-42三、网络操作系统三、网络操作系统三、网络操作系统三、网络操作系统3.1 网络操作系统的定义网络操作系统的定义利用局域网低层提供的数据传输功能，为高利用局域网低层提供的数据传输功能，为高层网络用户提供共享资源管理服务，以及其层网络用户提供共享资源管理服务，以及其他网络服务功能的系统软件。他网络服务功能的系统软件。功能：屏蔽本地资源与网络资源差异性，为功能：屏蔽本地资源与网络资源差异性，为用户提供各种基本网络服务功能，完成网络用户提供各种基本网络服务功能，完成网络共享资源的管理，并提供网络系统的安全性共享资源的管理，并提供网络系统的安全性服务。服务。 2000, Cisco Systems, Inc. ICND v1.0a2-43主流的网络操作系统主流的网络操作系统UNIXLINUXWindows2000
