第六章 网络编址IPv4

1、计算机网络实用技术西南石油大学计算机科学学院-网络教研室第 2页计算机网络实用技术第6章网络编址：IPv4课程目录n6.1 IPv4地址n6.2 不同用途的地址n6.3 分配地址n6.4 它在我的网络中吗？n6.5 计算地址n6.6 测试网络层6.1.1 剖析IPv4地址u概念：概念： IP地址由网络号与主机网络号与主机号号组成，长度为长度为32位二进制位二进制。一般用点分十进制点分十进制表示。点分十进制：点分十进制：将将IP地址中的每地址中的每8位二进制位二进制数为一个单元，共数为一个单元，共4组，每组组，每组用用0255之间的一个十进制之间的一个十进制数表示。这些数之间用点数表示。这些数之

2、间用点(.)隔开。隔开。格式为格式为x.x.x.x 6.1.2 二进制与十进制数之间的转换以十进制数字以十进制数字 245 为例为例： 2 表示的值是是 2*102（2 乘以乘以 10 的的 2 次幂）次幂）。2 位于我们通常称为“百位”的位置。位置记数法位置记数法称此位置为基数的 2 次幂位置，因此基数（即基）是基数（即基）是 10 而幂是而幂是 2在基数为基数为 10 的数制系统的数制系统中使用位置记数法时，245 表示：245 = (2 * 102) + (4 * 101) + (5 * 100) 或245 = (2 * 100) + (4 * 10) + (5 * 1) 6.1.2 二

3、进制与十进制数之间的转换 练习：数的进制转换练习：数的进制转换246十进制到二级制转换十进制到二级制转换二级制到十进制转换二级制到十进制转换00000111二进制数制系统二进制数制系统 在二进制数制系统中，基是基是 2。因此，每个位置代表 2 的幂，幂次逐位增加。在在 8 位二进制数中，各个位置分别代表以下数量位二进制数中，各个位置分别代表以下数量：课程目录n6.1 IPv4地址n6.2 不同用途的地址n6.3 分配地址n6.4 它在我的网络中吗？n6.5 计算地址n6.6 测试网络层6.2.1 IPv4网络内不同类型的地址每台终端设备都需要每台终端设备都需要唯一的地址唯一的地址才能向该才能向

4、该主机传送数据包。在主机传送数据包。在 IPv4 地址中，我们地址中，我们将介于网络地址和广播地址之间的值分配将介于网络地址和广播地址之间的值分配给该网络中的设备给该网络中的设备。n网络地址 - 指代网络的地址n广播地址 - 用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址n主机地址 - 分配给网络中终端设备的地址IPv4 地址范围内，最小地址保留为网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为 0。这种地址不能分配给设备使用。IPv4广播地址是指定向广播地址，每个网络都有的一个特殊地址，用于与该网络中的所有主机通信。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的全部为 1 的地址。每台终端设备都需要唯

5、一的地址才能向该主机传送数据包。在 IPv4 地址中，我们将介于网络地址和广播地址之间的值分配给该网络中的设备。单播单播 - 从一台主机向另一从一台主机向另一台主机发送数据包的过程台主机发送数据包的过程通信类型单播、广播、组播定向广播：定向广播是将数据包发送给特定网络中的所定向广播是将数据包发送给特定网络中的所有主机。此类广播适用于向非本地网络中的有主机。此类广播适用于向非本地网络中的所有主机发送广播报文。所有主机发送广播报文。 有限广播：有限广播只限于将数据包发送给本地网络中有限广播只限于将数据包发送给本地网络中的主机。这些数据包使用目的的主机。这些数据包使用目的 IPv4 地址地址 255

6、.255.255.255。路由器不转发此广。路由器不转发此广播报文。发往有限广播地址的数据包只会出播报文。发往有限广播地址的数据包只会出现在本地网络中。现在本地网络中。 广播广播 - 从一台主机向从一台主机向该网络中的所有主机该网络中的所有主机发送数据包的过程发送数据包的过程 3.1 IP地址的概念与分类地址的概念与分类通信类型有限广播受限广播地址受限广播地址 32位全为位全为1的的IP地址地址(55).在任何情况下，路由器在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中

7、。仅出现在本地网络中。即有限广播只限于将数据包发送给本地即有限广播只限于将数据包发送给本地网络中的主机。网络中的主机。有限广播地址STOP55受限广播地址受限广播地址 32位全为位全为1的的IP地址地址(55).在任何情况下，路在任何情况下，路由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数由器都不转发目的地址为受限的广播地址的数据报，这样的数据报仅出现在本地网络中。据报仅出现在本地网络中。即有限广播只限于将数据包发送给即有限广播只限于将数据包发送给本地网络中的主机。本地网络中的主机。自身发送通信的一个特殊地址。自身发送通信的一个特殊地

8、址。定向(直接)广播地址55定向定向(直接直接) )广播地址广播地址 主机号全为主机号全为1的地址称为直接广播地址的地址称为直接广播地址，用于使路由器将一，用于使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机。个分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机。此类广播适此类广播适用于向非本地网络中的所有主机发送广播报文。用于向非本地网络中的所有主机发送广播报文。注意：尽管路注意：尽管路由器在默认情况下并不转发定向广播，但可对其进行此配置。由器在默认情况下并不转发定向广播，但可对其进行此配置。组播组播 - 从一台主机从一台主机

9、向选定的一组主机向选定的一组主机发送数据包的过程发送数据包的过程通信类型传统IPv4编址IPv4划分技术的发展历程07位网络号位网络号24位主机号位主机号1014位网络号位网络号16位主机号位主机号11021位网络号位网络号8位主机号位主机号A类类1127B类类128191C类类192223D类类224239 A B C 类为常用类为常用IP地址地址D为组播地址为组播地址E为保留地址为保留地址类别类别网络号网络号主机号主机号A824B1616C248u标准分类标准分类: A、B、C、D、E五类IP地址分为网络号网络号+主机号的两层结构主机号的两层结构网络号网络号(netID) 主机号主机号(h

10、ostID)6.2.5 传统IPv4编址传统IP编址nA类地址块适应于大型网络共有27-2126个A类地址块。每个A类网有224-2（约1700万）个主机地址。这样的网络很少。n地址范围 54（注意，去除所有的全“0”，全“1”的主机号）。传统IP编址nB类地址块适应于中型网络共有21416384个B类地址块。每个B类网络有216-265534个主机地址。这样的网络不少。n地址范围54（注意，去除所有的全“0”，全“1”的主机号）。传统IP编址nC类地址适应于小型网络共有221（约209万）个C类地址块。每个C

11、类网络有254个主机地址。这样的网络最多。n地址范围54（注意，去除所有的全“0”，全“1”的主机号）。传统IP编址nD类地址用于Multicast共有228（26843万）个不同的Group地址。D类地址不再分类使用。n地址范围55几类特殊的IP地址编址规则n互连网的结构若干子网经路由互连起来的网状结构n子网的编址每个子网分配一个唯一的网络号。该子网也可称为一个IP网络。n主机的编址：所有要进行IP通信的站点，都应分配唯一主机号n对路由器的编址：路由器也是该网络的一个站点（需分配主机号）例练习n试画出IP

12、地址为的网络，它通过路由器连接到IP地址为的网络。试选择路由器的每一个接口的IP地址。在每一个网络上还要画出3个主机并标出它的IP地址。每个网络是什么类？nIP地址为0的主机发送受限广播分组给该网络上的所有主机。在这个分组中使用什么源IP地址和目的IP地址 6.2.3 公有地址和私有地址n概念 全局IP地址(公有地址)和内部专用IP地址(私有地址)是相对于Internet而言的。当前主机接入的两种方法：n 主机直接接入Internet,如网站服务器；n 主机间接接入Internet.主机接入局域网，然后通过该局域网上设置的某台服务器作为网

13、管或代理来接入。n区别n全局IP是接入Internet的IP地址，专用IP是局域网内部的IP地址，只能用于某个机构或公司内部。n全局IP地址需要申请，而专用IP不需要1.全局IP在Internet上保证唯一，而专用IP只要求在某个局域网内唯一。n预留的私有IP地址地址地址类型类型网络号网络号网络网络数数IP地址范围地址范围A1055B172.16172.311655C192.168.0192.168.25525655公有地址和私有地址 NAT技术NAT即网络地址

14、转换,是实现从专用地址访问Internet的方法，它在专用IP地址和全局地址间搭起了一座桥梁，从而快速弥补了IP短缺。6.2.3 公有地址和私有地址v工作流程工作流程6.2.3 公有地址和私有地址IPv4划分技术的发展历程n概念子网(Subnet):将一个大的网络划分为几个较小的网络，小网络就称为大网络的子网。对于外部网络来讲仍然像一个网络一样。n子网划分的作用 划分子网是为了更有效地利用网络资源，减少网络广播，避免网络阻塞。子网划分的实质就是同一网段进行更细的分割。子网划分子网子网nIP 地址: 子络部分 (高位 bits)主机部分 (低位 bits) n什么是一个子网 ? (从IP地址的观

15、点来看)具有同样的子网部分设备接口的IP地址没有路由器的介入，物理上能够相互到达7网络包含 3个 IP子 网络(因为IP地址以223开头, 前面24bit是子网地址)LAN第 38页计算机网络实用技术01014563所有到网络 145

16、.13.0.0的分组均到达此路由器我的网络地址是 R1R3R2网络一个未划分子网的 B 类网络子网划分子网划分网络号网络号(netID)主机号主机号(hostID)标准标准IP地址地址(两层两层)结构结构网络号网络号(netID)子网号子网号(subnetID)主机号主机号(hostID)子网子网IP地址地址(三层三层)结构结构第 40页计算机网络实用技术划分为三个子网后对外仍是一个网络 0101456145.13.

17、21.23子网 子网 子网 所有到达网络 的分组均到达此路由器网络R1R3R2子网划分n三级层次的IP地址是：网络号. 子网号. 主机号；第一级网络号定义了网点的位置；第二级子网号定义了物理子网；第三级主机号定义了主机和路由器到物理网络的连接；n三级层次的IP地址，一个IP分组的路由选择的过程为三步：第一步转发给网点，第二步转发给物理子网，第三步转发给主机。n概念 用于在三级层次的IP地址中提取子网号。同时也可以用于标准的A类，B类，C类地址上区分

18、网络号和主机号。n表示方法 与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。 子网掩码：定义地址的网络和主机部分子网掩码：定义地址的网络和主机部分1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0网络号子网号主机号子子网网掩掩码码（2 25 55 5. .2 25 55 5. .2 25 55 5. .0 0）划划分分子子网网后后的的地地址址结结构构网络号主机号B B类类地地址址第 43页计算机网络实用技术子网掩码的概念 子网掩码就确定了一个IP地址的

19、32位二进制数字中哪些是网络号、哪些是主机号。可用点分十进制表示，也可用网络前缀的形式来表示：即：即：“/”+网络号网络号+子网号长度方式表示。子网号长度方式表示。A类：类： 或或 /8B类：类：或或/16C类：类：或或/24默认子网掩码默认子网掩码子网掩码定义网络部分和主机部分 AND运算我们的网络中有什么？nIP地址和子网掩码之间的地址和子网掩码之间的 AND 运算得到的结果就是网络地址运算得到的结果就是网络地址。n路由器使用 AND 运算来确定传入数据包的合理路由。 n发送主机必须确定应该将数据包直接发送到本地网络中的主机

20、还是应将其转发到网关。 AND运算过程 nAND运算练习 计算网络地址、主机地址和广播地址计算主机127.16.20/25的网络地址，所在网络的广播地址，及有效的IP地址范围。 计算网络地址、主机地址和广播地址课程目录n6.1 IPv4地址n6.2 不同用途的地址n6.3 分配地址n6.4 它在我的网络中吗？n6.5 计算地址n6.6 测试网络层6.3.1 规划网络地址分配n是一个结构化过程，应该妥善规划和记录这些网络内部地址的分配才能：防止地址重复提供和控制访问监控安全和性能在网络中分配地址n正如我们已经学过的，主机通过地址中的通用网络部分与一个 IPv4 网络相关联。在一个网络中，有不同类

21、型的主机。包括：用户使用的终端设备服务器和外围设备可以从 Internet 访问的主机中间设备第 51页计算机网络实用技术应该为这些不同设备类型中的每一种分配网络地址范围内 的一个逻辑地址块逻辑地址块。6.3.1规划网络地址分配n在确定何时使用私有地址及使用的位置时，应该考虑的事项包括：准备连接到网络的设备是否多于 ISP 为该网络分配的公有地址数？是否需要从本地网络外部访问这些设备？如果分配了私有地址的设备需要访问 Internet，网络能否提供网络地址转换 (NAT) 服务？6.3.2 终端用户设备的静态地址和动态地址n用户的终端设备地址静态地址分配动态地址分配n动态主机配置协议动态主机配

22、置协议DHCP6.3.3 为其它设备分配地址n服务器和外围设备的地址n可以从 Internet 访问的主机的地址n中间设备的地址n路由器和防火墙6.3.4 谁负责分配不同的地址n地址管理机构互联网编号指派机构 (IANA) (http:/) 是 IP 地址的主要负责机构。IP 组播地址和 IPv6 地址由 IANA 直接分配。n主要的注册管理机构包括：6.3.5 ISP第 56页计算机网络实用技术 大部分公司或组织从 ISP(Internet 服务提供商) 获取 IPv4 地址块。ISP 通常将少量可用的 IPv4 地址作为服务的一部分提供给自己的客户,从某种意义而言，ISP 将这些地址出借或

23、出租给组织使用。根据 ISP 连接到 Internet 主干的等级，可以为 ISP 指定不同的层级6.3.6 IPv6概述nIPv6特性和优点128 位分层编址，用以提高编址能力报头格式简化，用以改进数据包处理过程提高对扩展和选项的支持，用以增强可扩展性和延长生命周期并改进数据包处理过程流标签功能，作为 QoS 机制身份验证和隐私权功能，用于集成安全性6.3.6 IPv6概述第 58页计算机网络实用技术6.3.6 IPv6概述第 59页IPv6的表示方法的表示方法 IPv6的的128位地址用位地址用 16 位边界划分，每个位边界划分，每个16位段转换成位段转换成 4 位位十六进制十六进制数字，

24、用冒号数字，用冒号“：”分隔。称为分隔。称为冒号十六进制表示法。冒号十六进制表示法。6.3.6 IPv6概述某些地址类型中包含一系列的零。可进一步简化某些地址类型中包含一系列的零。可进一步简化 IPv6 地址的表示：地址的表示：(1)前导零压缩法前导零压缩法如果一个位段中零出现在最前边，则可以略去不写出。一直略到不为如果一个位段中零出现在最前边，则可以略去不写出。一直略到不为零的数值结束。零的数值结束。如如 21DA:0000:02AA:000F:FE08:0000:0000:9C5A可以写成可以写成 21DA:0:2AA:F:FE08:0:0:9C5A(2)双冒号表示法双冒号表示法冒号十六进

25、制格式中被设置为冒号十六进制格式中被设置为0的的连续连续16位块位块可以被压缩为可以被压缩为“:”例如：本地地址例如：本地地址 FE80:0:0:0:2AA:FF:FE9A:4CA2 可以压缩为可以压缩为FE80:2AA:FF:FE9A:4CA2。IPv6表示法注意问题：表示法注意问题：在使用零压缩法时，不能把一个位段内部所有的有效在使用零压缩法时，不能把一个位段内部所有的有效0全压缩掉全压缩掉双冒号双冒号(:)在一个在一个IPv6地址中只能出现一次地址中只能出现一次在得到一个在得到一个IPv6地址时，常遇到如何确定双冒号地址时，常遇到如何确定双冒号:之间被压缩之间被压缩0的位的位数的问题。解

26、决方法：确定地址中的段数，然后用数的问题。解决方法：确定地址中的段数，然后用8-该段数，再乘该段数，再乘以以16.6.4 计算地址6.4.1 基本的子网划分 n通过子网划分可以从一个地址块创建多个逻辑网络。由于我们使用路由器将这些网络连接在一起，因此路由器上的每个路由器上的每个接口都必须有唯一的网络接口都必须有唯一的网络 ID。该链路上的每个节点都位于同一个网络中。n具体做法：使用一个或多个主机位作为网络位创建子网具体做法：使用一个或多个主机位作为网络位创建子网. 即延长掩码。即延长掩码。例如，借用 1 个位可以定义 2 个子网。如果借用 2 个位，则有 4 个子网。但是，每借用一个位，每个子

27、网可用的主机地址就会减少。子网数量子网数量 = 2n (n = 借用的位数借用的位数)主机数量主机数量 = 2n - 2 (n = 剩余的主机位数剩余的主机位数)6.4.1 基本子网划分n子网划分示例（4子网）6.4.1 子网划分n子网划分示例 (8 子网)6.4.1 基本的子网划分 第 65页计算机网络实用技术子网划分方法（1）11111111,11111111,11111111,00000000 缺省掩码2411111111,11111111,11111111,11100000 子网掩码可以分为23=8个子网每个子网有25-2=30台主机5位

28、某个网点某个网点IPIP其中一主机其中一主机IPIPQ:该网点采用定长子网掩码，最多可以包含多少个子网，每个子网实际可以分配的最大主机数为多少？子网划分方法（2）每个子网的地址范围是n011111111,11111111,11111111,11100000 Mask11010010,00111001,11110000,00000001 第1组第1可用IP地址11010010,00111001,11110000,00011110 第1组最后可用IP地址n32n5210.41.2

29、40.94n726n2958n6190n9322n2554例n有如下一个网络，请你将合理的分配给各个网络。NetA150台主机R2NetB24台主机R1R3R4NetC90台主机NetD53台主机解题思路n确定一共有多少个子网？8个解题思路n确定一共有多少个子网？8个Net AR2Net BR1R3R4Net CNet DNet ENet

30、 HNet FNet G解题思路n确定一共有多少个子网？8个n确定最大的子网有多少台主机？151台Net A 150台R2Net B 24台R1R3R4Net C 90台Net D 53台Net ENet HNet FNet GNet E，F，G，H各有多少台主机？解题思路n选择的掩码要求满足如下条件选择的掩码要求满足如下条件2m8（m为掩码中比B类IP地址默认掩码中多的“1”的个数）2n-2151（n为掩码中“0”的个数）m+n=16nm，n的取值范围为：的取值范围为：m=3,n=13（）m=4,n=12（）m=5,n=11（255.255

31、.248.0）m=6,n=10（）m=7,n=9（）m=8,n=8（）6.4.2 子网划分子网划分将网络划分为适当大小的多个子网 有些网络（如点对点 WAN 链路）最多只需要两台主机。而其它网络（如大型建筑或部门内的用户 LAN）却可能需要支持数百台主机。网络管理员需要设计网间编址方案，以满足每个网络的最大主机数量需求。每个部分的主机数量还应该支持主机数量的增长。划分大小不一的子网的过程：划分大小不一的子网的过程：第 73页计算机网络实用技术确定总的地址数量确定网络数量和每个网络中的主机数量划分地址块以建立适应最大网

32、络要求最大网络要求的网络进一步划分地址块，建立适应下一个最大网络下一个最大网络要求的网络继续这个过程，直到所有的子网都分配了地址6.4.2 子网划分将网络划分为适当大小的多个子网n步骤步骤1：确定主机总数：确定主机总数包括终端用户设备、服务器、中间设备和路由器接口。共共800台主机台主机6.4.2 子网划分将网络划分为适当大小的多个子网主机分组因素：u按照同一个地理位置分组u将用于特定用途的主机分为一组u根据所有权分组n步骤步骤2：确定网络的数量和大小：确定网络的数量和大小根据主机的常规分组考虑网络的数量和每个网络所需的大小。6.4.2 子网划分将网络划分为适当大小的多个子网n步骤步骤3：分配

33、地址：分配地址算出网络的数量和每个网络的主机数量6.4.2 子网划分将网络划分为适当大小的多个子网n电子表格电子表格子网划分的有利工具子网划分的有利工具6.4.3 划分子网细分子网n细分子网即使用可变长子网掩码细分子网即使用可变长子网掩码 (VLSM)，其目，其目的是最大限度提高编址效率的是最大限度提高编址效率。例如，图 1 中的拓扑结构共需要七个子网七个子网，即四个 LAN 和三个 WAN 各需一个子网。假设给定的地址为 /24，需要从最后一个二进制八位数中的主机位借用 3 个位个位才能满足该子网需求。6.4.3 划分子网细分子网6.4.3 划分子网细分子网nVLSM

34、 示例6.4.3 划分子网细分子网nVLSM 示例使用 VLSM6.4.3 划分子网细分子网nVLSM 示例使用 VLSMn补充例题例如：一个公司的销售部有50名员工，需要60个IP地址；财务部有20名，需要30个IP地址；人事部有5名员工，需要5个IP地址；现在有/24网段，将IP地址合理分配，并且剩余的IP地址供其他部门使用。6.4.3 划分子网细分子网分析：分析：分析用户需求分析用户需求 设备的设备的IP地址数量取决于主机位有多少，设有地址数量取决于主机位有多少，设有Y位位做主机位，则可容纳的设备数量为做主机位，则可容纳的设备数量为2Y-2; 由于此网段有由于此网段

35、有8位主机位，我们便可以位主机位，我们便可以 求出此网段求出此网段可容纳的设备数量：可容纳的设备数量：28-2=254n选择可变长度子网掩码（VLSM） 需求的按从大到小排列为：60、30、5;第一个子网至少需要6位主机位：26-260,那么子网部分还剩2位，22=4，可划分出4个子网：/264/2628/2692/266.4.3 划分子网细分子网销售部使用销售部使用继续划分继续划分25-2=30,Y=5,子网位为子网位为1，可划分，可划分2个子网：个子网：4/27192.168.1.

36、96/27财务部使用财务部使用继续划分继续划分6.4.4 确定网络地址6.4.5 计算主机数量6.4.6 确定主机的有效地址 6.5 测试网络层6.5.1 Ping 测试本地协议栈 nPing用于测试主机之间 IP 连通性的实用程序。nPinging 本地回环 ()收到 的响应表示主机上的 IP 配置正确。6.5.2 Ping 网关测试与本地LAN的连通性 6.5.3 Ping远程主机测试与远程LAN的连通性6.5.4 Traceroute (tracert) 测试路径n它是利用生存时间 （Time to Live，TTL)6.6.5

37、ICMPv4 支持测试和消息的协议 n Internet 控制消息协议（Internet Control Messaging Protocol，ICMPv4）ICMP 是 TCP/IP 协议簇的消息协议ICMP 提供控制和错误消息它实际上是 TCP/IP 协议簇中独立的第 3 层协议可能发送的 ICMP 消息包括：n主机确认主机确认n无法到达目的或服务器无法到达目的或服务器n超时超时n路由重定向路由重定向n源抑制源抑制第 94页计算机网络实用技术如何根据主机的IP地址判断是否属于同一个子网 n在划分子网的情况下，判断两台主机是不是在同一个子网中，看它们的网络号与子网地址是不是相同。实例：n主机

38、1的IP地址为1n主机2的IP地址为10n子网掩码为92n判断它们是不是在同一个子网上。0100 01110110 11101100 0000都在4/26这个子网中第 95页计算机网络实用技术n主机1的IP地址为8n主机2的IP地址为32n子网掩码为92n判断它们是不是在同一个子网上。练习n实例分析例1：某单位有4个部门，需建立4个子网，其中部门1有50台主机，部门2有25台主机，部门3和部门4分别有10台主机，现有一个内部C类地

39、址：.请为该单位进行IP地址划分。解析：本题需要进行子网划分，利用VLSM技术可以划分具有不同主机数的子网，充分利用网络资源。划分的一般步骤如下：n判断用户需求n选择可变长子网掩码1.确定子网IP地址空间 练习n判断用户需求，计算最大网络需求部门1：50台主机255026 需要6位主机号 C类地址8位主机号留下6位，其余2位做子网号01和10两个子网号得到4/26和28/26两个子网。假设4/26分配给部门1n选择可变长子网掩码，即继续分配子网号部门2：25台主机242525 需要5位主机号 192.168

40、.1.128/26这个子网可划分为28/27和60/27两个子网; 假设4/26分配给部门2部门3和部门4： 10台主机231024 需要4位主机号 60/27这个子网可划分为60/28和76/28两个子网;练习n确定子网IP地址空间部门部门IP地址地址网络范围网络范围最大主机数最大主机数14/2642726-2=62228/27 28192.168.1.

41、15925-2=30360/28 607524-2=14476/28 769124-2=14练习6.6 无类域间路由无类域间路由(CIDR)第 100页计算机网络实用技术 划分子网在一定程度上缓解了因特网在发展中遇到的困难。然而在 1992 年因特网仍然面临三个必须尽早解决的问题，这就是：nB 类地址在 1992 年已分配了近一半，眼看就要在 1994 年 3 月全部分配完毕！n因特网主干网上的路由表中的项目数急剧增长（从几千个增长到几万个）。n整个 IPv4 的

42、地址空间最终将全部耗尽。网络前缀 第 101页计算机网络实用技术n1987 年，RFC 1009 就指明了在一个划分子网的网络中可同时使用几个不同的子网掩码。使用变长子网掩码 VLSM (Variable Length Subnet Mask)可进一步提高 IP 地址资源的利用率。n在 VLSM 的基础上又进一步研究出无分类编址方法，它的正式名字是无分类域间路由选择 CIDR (Classless Inter-Domain Routing)。 IP 编址问题的演进 第 102页计算机网络实用技术nCIDR 消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配 I

43、Pv4 的地址空间。nCIDR使用各种长度的“网络前缀”(network-prefix)来代替分类地址中的网络号和子网号。nIP 地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址。 CIDR 最主要的特点 第 103页计算机网络实用技术n无分类的两级编址的记法是： IP地址 := , nCIDR 还使用“斜线记法”(slash notation)，它又称为CIDR记法，即在IP地址后面加上一个斜线“/”，然后写上网络前缀所占的比特数比特数（这个数值对应于三级编址中子网掩码中比特 1 的个数）。nCIDR 将网络前缀都相同的连续的 IP 地址组成“CIDR地址块”。 无分类的两级编址 第 104页

44、计算机网络实用技术CIDR 地址块 n/20 表示的地址块共有 212 个地址（因为斜线后面的 20 是网络前缀的比特数，所以主机号的比特数是 12）。n这个地址块的起始地址是 。n在不需要指出地址块的起始地址时，也可将这样的地址块简称为“/20 地址块”。n/20 地址块的最小地址：n/20 地址块的最大地址：55n全 0 和全 1 的主机号地址一般不使用。第 105页计算机网络实用技术/20 表示的地址（212 个地址）10000000

45、00001110 00100000 0000000010000000 00001110 00100000 0000000110000000 00001110 00100000 0000001010000000 00001110 00100000 0000001110000000 00001110 00100000 0000010010000000 00001110 00100000 0000010110000000 00001110 00101111 1111101110000000 00001110 00101111 1111110010000000 00001110 00101111 11

46、11110110000000 00001110 00101111 1111111010000000 00001110 00101111 11111111所有地址的 20 bit前缀都是一样的最小地址最大地址第 106页计算机网络实用技术n一个 CIDR 地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。n路由聚合也称为构成超网(supernetting)。nCIDR 虽然不使用子网了，但仍然使用“掩码”这一名词（但不叫子网掩码）。n对于 /20 地址块，它的掩码是 20 个连续的 1。 斜线记法中的数字就是掩码中1

47、的个数。 路由聚合(route aggregation) 第 107页计算机网络实用技术CIDR 记法的其他形式 n/10 可简写为 10/10，也就是将点分十进制中低位连续的 0 省略。n/10 隐含地指出 IP 地址 的掩码是 。此掩码可表示为 11111111 11000000 00000000 0000000025519200掩码中有 10 个连续的 0第 108页计算机网络实用技术CIDR 记法的其他形式 n网络前缀的后面加一个星号 * 的表示方法 如 00001010 00*，在星号 * 之前是网络前缀，而星号

48、 * 表示 IP 地址中的主机号。第 109页计算机网络实用技术构成超网 n前缀长度不超过 23 bit 的 CIDR 地址块都包含了多个 C 类地址。n这些 C 类地址合起来就构成了超网。nCIDR 地址块中的地址数一定是 2 的整数次幂。n网络前缀越短，其地址块所包含的地址数就越多。而在三级结构的IP地址中，划分子网是使网络前缀变长。 第 110页计算机网络实用技术例（1）X.Y.32.1SupernetworkX.Y.32.0X.Y.32.2X.Y.32.254X.Y.33.1X.Y.33.253X.Y.33.254X.Y.35.254X.Y.35.253X.Y.35.1X.Y.34.1

49、X.Y.34.2X.Y.34.254Internet1st C address2nd C address4th C address3rd C address第 111页计算机网络实用技术例（2）xxxxxxxx yyyyyyyy 00100000 00000000NetidHostidX.Y.32.0 xxxxxxxx yyyyyyyy 00100001 00000000X.Y.33.0 xxxxxxxx yyyyyyyy 00100010 00000000X.Y.34.0 xxxxxxxx yyyyyyyy 00100011 00000000X.Y.35.011111111 11111111

50、 11111100 00000000mask第 112页计算机网络实用技术例（3）/24R1/24R1/24R1/24R1/22R1Mask: 11111111,11111111,11111111,00000000Mask: 11111111,11111111,11111100,00000000Network1Network2Network3Network4Mask: 11111111,11111111,11111111,00000000210.41

51、.240.0R1第 113页计算机网络实用技术CIDR 地址块划分举例 因特网/22/18ISP大学 X一系二系三系四系28/2692/26/2528/25/2528/25/264/2628/2692/26/24/25/2620

52、4/2628/25/23 单位 地址块 二进制表示 地址数 ISP /18 11001110.00000000.01* 16384 大学 /22 11001110.00000000.010001* 1024 一系 /23 11001110.00000000.0100010* 512 二系 /24 11001110.00000000.01000110.* 256 三系 /25 11001110.00000000.01000111.0* 128 四系 28/25 11001110.00000000.01000111.1* 128第 114页计算机网络实用技术CIDR 地址块划分举例 因特网/2