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1、第四章 IP地址与子网划分,目标与要求,掌握IP地址的作用、表示方法及分类 掌握子网掩码和子网划分,一、IP地址,1.1什么是IP地址 . IP地址是在网络上分配给每台计算机或网络设备的32位数字标识。在Internet上，每台计算机或网络设备的IP地址是全世界唯一的。 在实际应用中，将这32位二进制数分成4段，每段包含8位二进制数。为了便于应用，将每段都转换为十进制数，段与段之间用“.”号隔开。,一、IP地址,IP地址采用两级结构，一部分表示主机所属的网络，另一部分代表主机。（班级、学号） 1.2 IP地址的用途 确定设备或网络的唯一性 为访问网络上的资源提供标识 注意：MAC地址（48位，

2、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）,IP地址分类,w,x,y,z,A 类,网络 ID,主机 ID,B 类,网络 ID,主机 ID,C 类,网络 ID,主机 ID,8 bits,8 bits,8 bits,8 bits,一、IP地址,一、IP地址,A类地址格式,B类地址格式,一、IP地址,C类地址格式,一、IP地址,1.3 IP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

3、部分占一个字节 主机部分占三个字节,一、IP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,一、IP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

4、节 主机部分占一个字节,一、IP地址,第一字节取值范围： 最小：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,一、IP地址,习题：以下几个IP地址中哪几个是合法的IP地址？为什么？并确认合法IP地址是属于哪个类的，它们的网络地址及主机地址是什么？ 1)202.8664.46.133 2)123.232.87.0 3)175.146

5、.87.175 4)202.96.0.97 5)204.258.0.96,一、IP地址,1.4 特殊IP地址 网络地址 构成 一个有效的网络号和一个全“0”的主机号 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44,一、IP地址,1.4 特殊IP地址 1.直接广播 主机向其他网络的所有节点广播信息 构成：一个有效的网络号和一个全“1”的主机号 举例：202.93.120.255 发送直接广播前需要知道目的网络的网络号,一、IP地址,1.4 特殊IP地址 2.有限广播 (1)将广播限制在最小的范围内 标准的IP编址：广播将被限制在本网络之中 子网

6、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,一、IP地址,1.4 特殊IP地址 回送地址：A类网络地址127是一个保留地址，用于网络软件测试及本地机进程间通信，称为“回送地址”。任何程序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。含有网络号127的数据报不可能出现在网络上,二、子网掩码与划分子网,2.1子网掩码的作用 子网掩码是由32位组成的，很像IP地址，它用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络ID和主机ID，判断目的主机的IP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IP地址来说，有一

7、些自然的或缺省的固定掩码。（未划分子网时）子网掩码中为1的部分对应网络ID，为0的部分对应主机ID。 A类：255.0.0.0 B类：255.255.0.0 C类：255.255.255.0,二、子网掩码与划分子网,子网掩码与IP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。例如：有一个C类地址为：192920013 其缺省的子网掩码为：2552552550 则它的网络号和主机号可按如下方法得到：将IP地址192920013转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101将子网掩码2552552550转换为二进制11111111 11111111 11

8、111111 00000000,二、子网掩码与划分子网,将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分11000000 00001001 11001000 00001101 11111111 11111111 11111111 00000000 11000000 00001001 11001000 00000000 结果为192.9.200.0，即网络号为19292000。主机号为13.,二、子网掩码与划分子网,发送站点A在开始发送时， 把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。若目的站B与发送站A在同一子 网内，则进行二层的转发。若两个站点不在同一子网

9、内，如发送站A要与目的站B通信，发送站A要向“缺 省网关”发出请求由“缺省网关进行转发”,主机A: IP地址：202.183.58.11/24 路由地址：202.183.58.1 主机B: IP地址：202.183.56.5/24 路由地址：202.183.56.1,二、子网掩码与划分子网,2.2 为什么要划分子网 IPv4地址空间不够； IPv4可提供大约43亿个地址，即将枯竭。 不能有效利用。对于A、B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，每部分20台左右主机，如果为每部分申请一个C 类地址，很浪费。 解决办法：IPv6（128位，1000/每平方米） 划分子网：节

10、省IP地址，提高利用率， 便于管理。,11111111 11111111 11111111 00000000,网 络 号 子网 主机,默认C类 子网掩码,255.255.255.0,网 络 号 主机号,11111111 11111111 11111111 111 00000,255.255.255.224,子网号3 位的掩码,带子网号的 C类IP地址,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 掩码的相应位打开（置1）。,C类IP地址,二、子网掩码与划分子网,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

11、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： 2的4次幂202的5次幂，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 2的3次幂5+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。（256-2的主机所占位数次幂） （11111000（二进制） = 248（十进制） ）4）子网地址可在8、16、24、32、240共30个地 址中任意选择20个。,1，假设取得网络地址200.200.200.0 ，子网掩码为255.25

12、5.255.0。现在一个子网有100台主机，另外4个子网有20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。（子网号可以全0和全1）。,200.200.200.0是一个C类地址。要求划分一个子网100主机，另外四个子网20主机，我们可以先把该网络划分成两个子网。一个给100主机的子网，一个给另外20主机的四子网。 C类地址有8bit的主机号，划分子网就是把主机号拿出若干位来作网络ID。 具体要拿出多少位这里有一个公式：子网内主机数=2的x次方-2（x是主机号的位数） 现在主机数是100，我们取2的x次方-2略大于100。

13、即x=7。,也就是说主机号位数是7位，这个子网才能够连100台主机。本来有8位的，剩下的一位拿去当网络号。 NET ID 200.200.200.00000000 NETMASK 255.255.255.00000000 子网1: NET ID 200.200.200.00000000 NETMASK 255.255.255.10000000 （掩码就是用1标识网络ID，看蓝色部分） 子网2: NET ID 200.200.200.10000000 NETMASK 255.255.255.10000000,接下来划分四个子网，用上面任何一个子网划分都行。这里用子网2吧。 由上面的公式，子网内主

14、机数=2的x次方-2 取2的x次方-2略大于20，也即x=5. 也就是主机号位数是5位，刚才是7位，剩下2位作网络ID,子网2.1: NET ID 200.200.200.10000000 NETMASK 255.255.255.11100000 子网2.2: NET ID 200.200.200.10100000 NETMASK 255.255.255.11100000 子网2.3: NET ID 200.200.200.11000000 NETMASK 255.255.255.11100000 子网2.4: NET ID 200.200.200.11100000 NETMASK 255.2

15、55.255.11100000 这样，子网划分就完成了。,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、广播地址就比较简单了。 记住这一条： 主机号全0是网络地址,网络地址+1是第1个主机地址,主机号全1是广播地址.广播地址-1是最后的主机地址. 子网一主机号全是0的：NET ID 200.200.200.00000000 后面八个0是二进制，换成十进制就是它的网络地址了，然后+1是主机地址；广播地址要注意，那个红色0已是网络ID，主机号是后面七个0，把7个0全置为1就是他的广播地址。 接下来以此类推。,例一：设申请到标准的B类IP地址为172.20.0.0172.

16、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？,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,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。 .,分析：主机位数有5位即可。子网掩码的二进制表示如下：11111111.11

17、111111.11111111.11100000，十进制表示为：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：00000000.0000000100000000.00011110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,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

18、，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：255.255.255.192,阅读以下说明，回答问题 1 至问题 4，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】设有 A，B，C，D 四台主机都处在同一个物理网络中，A 主机的 IP 地址是 192.155.12.112，B 主机的IP 地址是 192.155.12.120，C 主机的 IP 地址是 192.155.12.176，D 主机的 IP 地址是 192.155.12.222。共同的子网掩码是 255.255.255.224。,【问题1】A，B，C，D 四台主机之间哪些可以直接通信？哪些需要通过设置网关(或路由器)才能通信？【问题2】若要加入第五台主机 E，使它能与 D 主机直接通信，其 IP 地址的设定范围应是多少？ 【问题3】若要使主机 A，B，C，D 在这个网上都能直接相互通信，可采取什么办法？,试题一问题1： A、B两台主机之间可以直接通信。 A、B