3_IP地址与子网掩码

1、授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址与子网掩码地址与子网掩码授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址与子网掩码地址与子网掩码主要内容：主要内容：u TCP/IP通信协议通信协议u 二进制及其与十进制的转换二进制及其与十进制的转换u IP地址地址u IP地址的分类地址的分类u 子网掩码子网掩码授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣TCP/IP通信协议通信协议1、通信协议的概念：、通信协议的概念：网络上的每台计算机之间或是计算机与设备之间，互相传递的信号网络上的每台计算机之间或是计算机与设备之间，互相传递的信号只是一连串的只是一连串的“0”、“1”，这一连串的电子信号到底代表什么意义，必，这一连串的

2、电子信号到底代表什么意义，必须通过一套标准的规则相互沟通，就好象人类用语言沟通一样，这个用须通过一套标准的规则相互沟通，就好象人类用语言沟通一样，这个用于沟通计算机的规则就称为于沟通计算机的规则就称为“通信协议通信协议”。2、TCP/IP通通信信协协议议：它是目前最完整、最被广泛支持和使用的通信协议，它可以让不同的网它是目前最完整、最被广泛支持和使用的通信协议，它可以让不同的网络结构、不同操作系统的计算机之间相互沟通。它还是络结构、不同操作系统的计算机之间相互沟通。它还是Internet的标准的标准通信协议。通信协议。3、TCP/IP的网络上主机这间的沟通主要通过以下的网络上主机这间的沟通主要

3、通过以下3个桥梁：个桥梁：IP地址、子网掩码、地址、子网掩码、IP路由。路由。授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣二进制二进制二进制的定义：二进制的定义：计算机中传输的电子信号是用计算机中传输的电子信号是用“0”和和“1”来表示的。来表示的。“0”表示低电平，表示低电平，“1”表示高电平。这种表示高电平。这种“0”和和“1”信号称信号称为二进制位，也称为为二进制位，也称为bit。计算机中传输的数据就是这样一连串和组成的二进计算机中传输的数据就是这样一连串和组成的二进制数。制数。有时为了更加容易理解地表示数据，可以采用八进制、有时为了更加容易理解地表示数据，可以采用八进制、十进制或者是十六进制。十进

4、制或者是十六进制。下面重点来讲解二进制与十进制间的转换。下面重点来讲解二进制与十进制间的转换。授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣二进制与十进制二进制与十进制 十进制转换为二进制十进制转换为二进制1522227113110011111授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣二进制与十进制二进制与十进制 二进制转换为十进制二进制转换为十进制例如：例如：101101=1*20+0*21+1*22+1*23+0*24+1*25=45练习：练习：1、十进制转换为二进制：、十进制转换为二进制：48、99、156、2242、二进制转换为十进制：、二进制转换为十进制：1100110、10101011授课老师：唐彬荣授课

5、老师：唐彬荣IP地址地址u在在TCP/IP通信协议的网络上，通信协议的网络上， IP网络协议所能理解的只网络协议所能理解的只有有IP地址。地址。IP地址是地址是IP协议为标识计算机所使用的地址。协议为标识计算机所使用的地址。u每台主机都有唯一的每台主机都有唯一的IP地址（就象门牌号码）。地址（就象门牌号码）。u如果是一个不与其他网络通信的本地网络，可以根据个如果是一个不与其他网络通信的本地网络，可以根据个人爱好来分配这些数字。人爱好来分配这些数字。u对于对于Internet上的站点来说，是由网络信息中心上的站点来说，是由网络信息中心（Network Information Center或或NI

6、C）来分配。）来分配。授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址地址的表示和组成的表示和组成u IP地址的表示：地址的表示： IP地址占用地址占用32位；位； 采用采用点分四组表示法点分四组表示法，每八位一组，并用十进制表示，十进，每八位一组，并用十进制表示，十进制间用点隔开，或者说是制间用点隔开，或者说是点分十进制点分十进制的表示方法，如：的表示方法，如：172.16.1.2（可以让大家看看自己机器上的（可以让大家看看自己机器上的IP地址。）地址。）u IP地址的组成：地址的组成： 由由网络号（网络号（Network ID）+主机号（主机号（Host ID）组成；组成； 同同一网络内的所有主机

7、使用相同的网络号，同一网络内的主一网络内的所有主机使用相同的网络号，同一网络内的主机号是唯一的；机号是唯一的； 自行定义或是由自行定义或是由NIC分配的方法。分配的方法。授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址的分类地址的分类IP地址被分为五大类：地址被分为五大类：A类、类、B类、类、C类、类、D类、类、E类；类；其中只有其中只有A类、类、B类、类、C类是可供一般主机使用的类是可供一般主机使用的IP地址。在地址。在申请申请Network ID时，可以根据公司的网络规模选择适合的网络号。时，可以根据公司的网络规模选择适合的网络号。下表是各类下表是各类IP地址的分布状况，表中地址的分布状况，表中I

8、P地址的地址的4个字节用个字节用W.X.Y.Z来表示。来表示。类类Network IDHost IDW值可为值可为所支持的网所支持的网络数络数每个网络可支每个网络可支持的主机数持的主机数AWX.Y.Z112612616777214BW.XY.Z1281911638465534CW.X.YZ1922232097152254授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址的分类地址的分类 A类类IP地址：地址： 由由1.0.0.0到到126.0.0.0的网络构成；的网络构成； 网络号占用第一个字节（网络号占用第一个字节（W），所以可提供），所以可提供126个个A类的网络类的网络； 主机号共占用主机号共占用

9、X、Y、Z三个字节，所以每个三个字节，所以每个网络的主机数为：网络的主机数为：224 2=16777214台主机。台主机。 适用于大型网络适用于大型网络授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址的分类地址的分类 B类类IP地址：地址： 128.0.0.0到到191.255.0.0的网络；的网络； 网络号占用前二个字节（网络号占用前二个字节（W、X），所以它），所以它可提供（可提供（191-128+1）*256=16384个个B类的网类的网络；络； 主机号共占用主机号共占用Y、Z两个字节，所以每个网两个字节，所以每个网络的主机数为：络的主机数为：216 2=65534台主机。台主机。 适用于中型网

10、络适用于中型网络*授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址的分类地址的分类 C类类IP地址：地址： 192.0.0.0到到223.255.255.0的网络；的网络； 网络号占用前三个字节（网络号占用前三个字节（W、X、Y），所以），所以它可提供（它可提供（223-192+1）*256*256=2097152个个C类的网络；类的网络； 主机号共占用主机号共占用Z一个字节，所以每个网络的主一个字节，所以每个网络的主机数为：机数为：282=254台主机。台主机。 适用于小型网络适用于小型网络授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址的分类地址的分类 D D类地址：类地址： 用于多播。第一个数字是用于多

11、播。第一个数字是224239224239。剩余。剩余的位设计客户机参加的特定组。在多播操作中的位设计客户机参加的特定组。在多播操作中没有网络或主机位，数据包将传送到网络中选没有网络或主机位，数据包将传送到网络中选定的主机子集中。定的主机子集中。 E E类：类：第一个数字为第一个数字为240-247240-247授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址的分类地址的分类保留的保留的IP地址地址 主机部分的所有比特位为全零的地址引用为一个网络主机部分的所有比特位为全零的地址引用为一个网络 比如比如192.168.1.0/24 主机部分的所有比特位为全主机部分的所有比特位为全1的地址称为广播地址。的地

12、址称为广播地址。它同时指一个网络上的所有主机。它同时指一个网络上的所有主机。 比如比如192.168.1.255/24 网络号网络号127保留，用来执行循环测试，不可用作其他保留，用来执行循环测试，不可用作其他用途。用户可以利用用途。用户可以利用ping 127.0.0.1命令执行循环测试，命令执行循环测试，以便检查网卡驱动是否正常工作。以便检查网卡驱动是否正常工作。授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣私有网络专用的私有网络专用的IP地址：地址： 10.0.0.0-10.255.255.255 172.16.0.0-172.31.255.255 192.168.0.0-192.168.255.25

13、5 IP地址的分类地址的分类授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣(APIPAAutomatic Private IP Address) 自动私有自动私有IP地址的起始范围是地址的起始范围是169.254.0.1169.254.255. 254。当当DHCP客户端与客户端与DHCP服务器建立联系时，服务器建立联系时，如果客户机等待如果客户机等待1秒服务秒服务器没有回应，它会分别以器没有回应，它会分别以2、4、8、16秒的时间间隔重新广播四次。秒的时间间隔重新广播四次。如果第四次请求仍然没有接到服务器的响应，则客户端就会采用保如果第四次请求仍然没有接到服务器的响应，则客户端就会采用保留的自动私有留的自

14、动私有IP地址暂时作为自已的地址暂时作为自已的IP地址，地址，同时每隔五分钟还会同时每隔五分钟还会继续尝试寻找继续尝试寻找DHCP服务器服务器，以获得正确的，以获得正确的IP地址地址。 使用自动私有使用自动私有IP地址可以使得当地址可以使得当DHCP服务器不可用时，服务器不可用时，DHCP客客户端之间仍然可以利用自动私有户端之间仍然可以利用自动私有IP地址进行通讯。地址进行通讯。IP地址的分类地址的分类授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址地址-子网掩码子网掩码u 子网掩码也占用子网掩码也占用32位，同位，同IP地址的表示方法一样，点分十进制，地址的表示方法一样，点分十进制，以以4个十进制数

15、表示。个十进制数表示。u 它是用来判断任意两台计算机的它是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一地址是否属于同一子网络子网络的的根据。也就是说子网掩码是从根据。也就是说子网掩码是从IP地址中抽取网络号的工具。地址中抽取网络号的工具。u 两台计算机各自的两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行地址与子网掩码进行按位与按位与运算后，如果运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行络上的，可以进行直接的通讯直接的通讯。u 利用利用1与运算的特殊性。所以子网掩码有两个特征：与运算的特殊性。所以子网掩码有两个

16、特征： 子网掩码由前面连续的子网掩码由前面连续的1位和后面连续的位和后面连续的0位组成位组成 子网掩码由前面连续的子网掩码由前面连续的1位长度等于网络号的长度位长度等于网络号的长度授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址地址-子网掩码子网掩码 子网络子网络 这里指广播报文可达的网络这里指广播报文可达的网络 直接的通讯直接的通讯这里指广播报文可达这里指广播报文可达 按位与按位与对二进制表示方式进行逐位的与对二进制表示方式进行逐位的与运算运算. 与运算与运算(&)：只有两个操作数：只有两个操作数(0、1)都为都为1时，时，运算结果才为运算结果才为1，否则都为，否则都为0； 1&0 = 0 0&1=

17、0 0&0 = 0 1&1 =1授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址地址-子网掩码子网掩码 运算演示之一：运算演示之一：求求IP地址所属的网络号地址所属的网络号 求求192.168.1.32的网络号的网络号 I P 地址地址 192.168.1.32 子网掩码子网掩码 255.255.255.0 AND运算运算 转化为二进制进行运算：转化为二进制进行运算： I P 地址地址 11000000.10101000.00000001.00100000 子网掩码子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000 AND运算运算 11000000.10101000.000

18、00001.00000000 转化为十进制后为：转化为十进制后为：192.168.1.0授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址地址-子网掩码子网掩码 运算演示之一：运算演示之一：求求IP地址所属的网络号地址所属的网络号(续续) 简便的做法，因为简便的做法，因为255全全1,与运算结果就是另一个操作数与运算结果就是另一个操作数，因因而实际操作中仅须对非而实际操作中仅须对非255的掩码部分进行与运算的掩码部分进行与运算。 I P 地址地址 192.168.1.32 子网掩码子网掩码 255.255.255.0 AND运算运算 所求网络号所求网络号 192.168.1.0授课老师：唐彬荣授课老师：

19、唐彬荣IP地址地址-子网掩码子网掩码 运算演示之二：运算演示之二：判断判断IP地址是否属于同一子网地址是否属于同一子网 IP地址地址172.16.1.12，172.16.1.32， 172.16.3.20 ，掩码，掩码255.255.255.0 运算结果运算结果IP地址地址网络号网络号172.16.1.12172.16.1.0172.16.1.32172.16.1.0172.16.3.20172.16.3.0结论：结论：172.16.1.12与与172.16.1.32在同一子网，而在同一子网，而172.16.3.20属属于另一子网于另一子网授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址地址-子网掩码

20、子网掩码合格的子网掩码合格的子网掩码 255.255.255.000000000 255.255.255.12810000000 255.255.255.19211000000 255.255.255.22411100000 255.255.255.24011110000 255.255.255.24811111000 255.255.255.25211111100授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址地址-子网掩码子网掩码 划分划分IP子网：将子网：将IP地址中的地址中的再划分再划分为为和和 目的：节约目的：节约IP地址空间；网段隔离的需要地址空间；网段隔离的需要 方法：非方法：非0子网掩码子网掩码 掩码的另一表示方法：掩码的另一表示方法：192.168.1.12/24授课老师：唐彬荣授课老师：唐彬荣IP地址地址-子网掩码子网掩码 非非0子网掩码子网掩码:演示之三：下列演示之三：下列IP地址是否属于同一子网地址是否属于同一子网 172.16.1.3，172.16.1.35，掩码，掩码255.255.255.224 仅末字节须运算仅末字节须运算地址末字节地址末字节掩码掩码结果结果00000011 1110000000000000=0001000111110000000100000=32网络号分别为：网络号分别为：172.16.1.0，172.16.1.3