IP地址与子网技术

1、 IP地址与子网技术地址与子网技术【使用【使用IP地址的目的】地址的目的】局域网组建、管理与维护局域网组建、管理与维护P24 Internent采用全球通用的地址格式，为每一个连接在采用全球通用的地址格式，为每一个连接在Internet上的上的主机（包括路由器）主机（包括路由器）分配一个全世界范围内分配一个全世界范围内唯一唯一的的32位地址，即位地址，即IP地址（也称为地址（也称为Ipv4协议）协议）IP地址与子网技术地址与子网技术【网络中的地址】【网络中的地址】局域网组建、管理与维护局域网组建、管理与维护P12 标识网络中的一台计算机，一般至少有三种方法标识网络中的一台计算机，一般至少有三种

2、方法 1、最常用的是、最常用的是域名地址域名地址（应用层，如（应用层，如） 2、IP地址地址（网络层）（网络层） 3、MAC地址地址（数据链路层）（数据链路层）【说明】以上【说明】以上3种地址对应种地址对应TCP/IP的的4层模型层模型【物理地址】【物理地址】Physical Address【MAC地址】地址】Media Access Control媒体访问控制地址。位于媒体访问控制地址。位于TCP/IP的的4层模型的层模型的“网络接口层网络接口层”IP地址和物理地址地址和物理地址【TCP/IP的两种地址转换机制】的两种地址转换机制】 域名地址与域名地址与IP地址转换地址转换 IP地址与地址与

3、MAC地址转换地址转换 【例如】家庭用户访问贵州师范学院网站【例如】家庭用户访问贵州师范学院网站（1）通过）通过DNS，由，由 www. 得到目标得到目标IP（2）利用）利用ARP， 实现实现IP地址地址-物理地址物理地址（3）利用）利用RARP ，实现物理地址，实现物理地址-IP地址地址目标主机域名：目标主机域名：IP地址：地址：43www服务器服务器MAC：00-54-45-00-00-6fInternetADSL动态动态IP：95网卡网卡MAC：08-00-2b-00-ee-0aIP地址与子网技术地址与子网技术【查看【查看PC的网卡的网卡M

4、AC】【步骤【步骤1】开始】开始-运行运行-cmd【步骤【步骤2】ipconfig /allIP地址与子网技术地址与子网技术【IP地址的结构】地址的结构】 IPv4采用采用4个字节存放个字节存放IP地址，采用地址，采用10进制便于进制便于记忆记忆 1、地址类别、地址类别 【说明】分为【说明】分为5类：类：A、B、C、D、E。其中。其中A、B、C为主类地址为主类地址，供用户使用供用户使用 2、网络号网络号（或网络地址）：（或网络地址）：Net ID 3、主机号主机号 ：Host ID 【说明】【说明】网络号和主机号都不能为二进制的全网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全1网络号网络号主机号主

5、机号地址类别地址类别05967IPv4的的IP地址由地址由32bit二进制数组成二进制数组成IP地址与子网技术地址与子网技术【IP地址的层次】地址的层次】 IP地址地址是一个在是一个在OSI网络层网络层（TCP/IP网络互连层网络互连层）用来标）用来标示主机的示主机的“逻辑地址逻辑地址”【IP地址的寻址】地址的寻址】【步骤【步骤1】根据】根据网络号网络号找到找到网络网络【步骤【步骤2】根据】根据主机号主机号找到找到主机主机【说明】【说明】IP指出了连接到指出了连接到某个网络某个网络的的某个计算机某个计算机网络号

6、网络号主机号主机号地址类别地址类别05967IPv4的的IP地址由地址由32bit二进制数组成二进制数组成IP地址与子网技术地址与子网技术【技巧】不同进制数的转换，可利用【技巧】不同进制数的转换，可利用xp自带的计算器自带的计算器 【步骤【步骤1】开始】开始-所有程序所有程序-附件附件-计算器计算器 【步骤【步骤2】菜单】菜单“查看查看”-“科学型科学型” IP地址与子网技术地址与子网技术【A类类IP地址】地址类别占地址】地址类别占1bit，固定为，固定为0 1、有效范围、有效范围 126.255

7、.255.254 即即0 000 0001. 0000 0000.0000 0000.0000 0001 到到0 111 1110. 1111 1111.1111 1111.1111 1110【简记】【简记】 范围范围1126【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全1 2、默认子网掩码：、默认子网掩码： 【特点】【特点】3个个0即即3个字段，刚好对应主机号个字段，刚好对应主机号网络号网络号主机号主机号01到到7位位8到到31位，共位，共3字节字节0位位IP地址与子网技术地址与子网技术【A类类IP地址】地址类别占地址】地址类别占

8、1bit，固定为，固定为0 3、私有地址范围、私有地址范围54【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全1 【说明】【说明】LAN内部内部通常使用通常使用私有地址（大量），私有地址（大量），由于由于Internet上不上不能直接使用私有地址，所以，需要能直接使用私有地址，所以，需要NAT（网络地址翻译）（网络地址翻译）将私有将私有地址翻译为对应的地址翻译为对应的公网公网IP（少量）（少量） 4、用于世界上少数的具有大量主机的网络，如国家一级的、用于世界上少数的具有大量主机的网络，如国家一级的 网络号网络号主

9、机号主机号01到到7位位8到到31位，共位，共3字节字节0位位IP地址与子网技术地址与子网技术【B类类IP地址】地址类别占地址】地址类别占2bit，固定为，固定为101、有效范围：、有效范围：54， 即即 10 00 0000.0000 0001.0000 0000.0000 0001 到到 10 11 1111.1111 1110.1111 1111.1111 1110【简记】范围【简记】范围128191【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全1 2、默认子网掩码：、默认子网掩码：255.255.0

10、.0 【特点】【特点】2个个0即即2个字段，刚好对应主机号个字段，刚好对应主机号网络号网络号主机号主机号102到到15位位16到到31位位, 共共2字节字节IP地址与子网技术地址与子网技术【B类类IP地址】地址类别占地址】地址类别占2bit，固定为，固定为10 3、私有地址范围、私有地址范围54【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全1 4、用于大公司和政府机构等中等规模网络。我校采用、用于大公司和政府机构等中等规模网络。我校采用网络号网络号主机号主机号102到到15位位16到到31位位, 共共2字节

11、字节IP地址与子网技术地址与子网技术【B类类IP地址】其中包含回送地址地址】其中包含回送地址【回送地址】【回送地址】 1、127开始的开始的IP地址地址都保留作为都保留作为回路测试回路测试 2、用于网络内部，这个地址的分组不输出到线路上、用于网络内部，这个地址的分组不输出到线路上 【例如】【例如】（指本地机，也指（指本地机，也指localhost） 可用于网络软件测试或本地主机进程间通信，被称为可用于网络软件测试或本地主机进程间通信，被称为回送地址回送地址【回送地址作用】【回送地址作用】 1、测试本机的网络配置、测试本机的网络配置 【例如】【例如】PING通通127.0.0.

12、1，表明本机的，表明本机的IP协议安装没有问题协议安装没有问题 【说明】但无法测试出【说明】但无法测试出TCP/IP的配置是否正确，也无法测试出网的配置是否正确，也无法测试出网卡是否正常，因为数据在离开卡是否正常，因为数据在离开IP层之前就已经被送回去了层之前就已经被送回去了 2、如安装、如安装SQL Server等数据库中，自动设置的等数据库中，自动设置的IP地址地址 IP地址与子网技术地址与子网技术【C类类IP地址】地址类别占地址】地址类别占3bit，固定为，固定为110 1、有效范围：、有效范围：54 即即110 0 0000.0000 000

13、0.0000 0001.0000 0001 到到110 1 1111.1111 1111.1111 1110.1111 1110【简记】范围【简记】范围192223【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全12、默认子网掩码：、默认子网掩码： 【特点】【特点】1个个0即即1个字段，刚好对应主机号个字段，刚好对应主机号3到到23位位网络号网络号主机号主机号11024到到31位位, 共共1字节字节IP地址与子网技术地址与子网技术【C类类IP地址】地址类别占地址】地址类别占3bit，固定为，固定为1103、私有地址范围、私有地

14、址范围54【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全14、用于小型网络、用于小型网络 【例如】家庭【例如】家庭LAN中，中，ADSL Router等通常采用等通常采用 或或3到到23位位网络号网络号主机号主机号11024到到31位位, 共共1字节字节IP地址与子网技术地址与子网技术【D类类IP地址】前地址】前4位为固定的位为固定的1110 1、有效范围、有效范围 54 2、主要留给、主要留给Internet体系结

15、构委员会使用，多播或组播体系结构委员会使用，多播或组播【E类类IP地址】前地址】前5位为固定的位为固定的11110 1、有效范围、有效范围 54 2、是实验性地址，保留给将来使用、是实验性地址，保留给将来使用4到到31位位多播地址多播地址11105到到31位位预留预留11110IP地址与子网技术地址与子网技术【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全1【特殊【特殊IP地址的约定】地址的约定】 1、全、全0表示这个，表示这个，主机号为全主机号为全0表示本地网络表示本地网络 2、全、全1表示所有，表示所有，

16、主机号为全主机号为全1表示直接广播地址表示直接广播地址，向网络所有主机，向网络所有主机发送广播发送广播 【说明】【说明】 1、建议、建议IPv4的的IP地址的每一个字节都不要设置为十进制的地址的每一个字节都不要设置为十进制的0、255 2、IP地址的最后一个字节为十进制地址的最后一个字节为十进制1，通常保留给路由器，通常保留给路由器 【例如】【例如】 IP地址与子网技术地址与子网技术【IP地址的分配】地址的分配】 1、为确保、为确保一个一个IP地址对应一台主机地址对应一台主机，IP地址必须由国际组织统一分配地址必须由国际组织统

17、一分配 2、A类地址类地址由国际由国际Internet注册管理机构注册管理机构NIC（Network information center ）分配）分配 3、B类地址由类地址由InterNIC、APNIC和和ENIC分配分配 4、C类地址由国家或地区网络的类地址由国家或地区网络的NIC分配分配【说明】现实生活中，一般由【说明】现实生活中，一般由NIC（注意不是网卡注意不是网卡）分配给）分配给ISP，ISP再提供给用户再提供给用户IP地址与子网技术地址与子网技术【子网（【子网（Subnet）技术】将单一的逻辑网络划分为多个物理网络）技术】将单一的逻辑网络划分为多个物理网络（子网，也称为划分网段）

18、，并使用路由器（或具有（子网，也称为划分网段），并使用路由器（或具有OSI三层三层网络层功能的设备，如三层交换机）把它们连接起来。网络层功能的设备，如三层交换机）把它们连接起来。【问题】判断多个【问题】判断多个IP地址是否在同一个子网（网段）地址是否在同一个子网（网段）?【简易规则】【简易规则】将将IP地址和子网掩码进行二进制地址和子网掩码进行二进制“与与”运算，结果相同，运算，结果相同，表示在同一网段。表示在同一网段。两个不同网段的两个不同网段的IP地址不能直接访问，需要三地址不能直接访问，需要三层带路由功能的设备层带路由功能的设备【子网掩码】即【子网掩码】即Subnet Mask【注意】所

19、有的子网掩码是由一串连续的二进制【注意】所有的子网掩码是由一串连续的二进制1和一串连续的二进和一串连续的二进制制0组成的组成的IP地址与子网技术地址与子网技术【子网掩码的【子网掩码的3大功能】大功能】【功能【功能1】区分】区分IP地址中的地址中的网络号网络号和和主机号主机号 1、子网掩码与、子网掩码与IP地址进行地址进行二进制二进制“与与”得网络号得网络号 2、子网掩码二进制、子网掩码二进制取反取反，再与，再与IP地址进行地址进行二进制二进制“与与”得主机号得主机号【例如】【例如】C类地址类地址3，默认子网掩码：，默认子网掩码：【网络号】【网络号

20、】1100 0000.0000 1001.1101 1000.0000 0000 即即【主机号】【主机号】0000 0000.0000 0000.0000 0000.0000 1101 即即3IP地址与子网技术地址与子网技术【练习】请你判断以下子网掩码，哪些是无效的？说明理由（写出对应的【练习】请你判断以下子网掩码，哪些是无效的？说明理由（写出对应的二进制数）二进制数） 92 53 2

21、 IP地址与子网技术地址与子网技术【子网掩码的【子网掩码的3大功能】大功能】【功能【功能2】将网络分割为多个子网（分网段）】将网络分割为多个子网（分网段）【简易规则】【简易规则】将将IP地址和子网掩码进行二进制地址和子网掩码进行二进制“与与”运算，结果相同，运算，结果相同，表示在同一网段。表示在同一网段。两个不同网段的两个不同网段的IP地址不能直接访问，需要三地址不能直接访问，需要三层带路由功能的设备层带路由功能的设备【例【例1】子网掩码】子网掩码（1）则）则和和在同一网段在

22、同一网段（2）而）而和和和和7不在同一不在同一网段网段【例【例2】子网掩码】子网掩码 则则和和在同一网段在同一网段IP地址与子网技术地址与子网技术【练习】已知，在不接入【练习】已知，在不接入Internet的的LAN中，中，IP地址可任意使用地址可任意使用【要求】【要求】4百度的百度的IP地址（公网地址（公网IP），现在教师机使），现在教师机使用它作为用它作为LAN的的IP地址，请你设置自己的地址，请你设置自己的IP及子网掩码，使得及子网

23、掩码，使得你你IP与与4在同一网段，并测试在同一网段，并测试【说明】【说明】 1、编码规则，改最后一个、编码规则，改最后一个IP，A1为为101，A2为为102，B1为为111 2、默认网关、默认网关、DNS不用设置不用设置IP地址与子网技术地址与子网技术【子网掩码的【子网掩码的3大功能】大功能】【功能【功能3】利用子网掩码控制网络的主机数量】利用子网掩码控制网络的主机数量【例】子网掩码不同，网络主机数量不同【例】子网掩码不同，网络主机数量不同 192.168. 1. * 192.168. 1. * 255.255.255. 0 255.255.254. 0 该网络容量该

24、网络容量254 该网络容量该网络容量510【说明】划分子网的实质：将主机号的前面部分【说明】划分子网的实质：将主机号的前面部分“位位”用作子网号用作子网号网络号网络号主机号主机号网络号网络号主机号主机号子网号子网号IP地址与子网技术地址与子网技术【练习】【练习】（1）假设一个网吧有）假设一个网吧有500主机，请问：选用主机，请问：选用B类私有类私有IP地址，还是地址，还是C类地址私有类地址私有IP地址？哪种合适？为什么？地址？哪种合适？为什么？（2）如果选用）如果选用192.168.1.*，应该怎样修改子网掩码，使得主机容，应该怎样修改子网掩码，使得主机容量和实际主机数最吻合？量和实际主机数最

25、吻合？IP地址与子网技术地址与子网技术【例如】某公司购买的【例如】某公司购买的IP地址范围地址范围到到54。为了便于管理，将公司网络分为两个子网。利用子网掩码为了便于管理，将公司网络分为两个子网。利用子网掩码1100 0010.0001 0000.0001 0000.0000 0001194.16.16. 1 1100 0010.0001 0000.0001 0000.1111 1110194.16.16. 254 C类地址的默认子网掩码：类地址的默认子网掩码： IP地址与子网技术地址与子网技术【例如】为了便于管理，将公司网

26、络分为两个子网。利用子网掩码【例如】为了便于管理，将公司网络分为两个子网。利用子网掩码1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1111默认子网掩码：默认子网掩码：55 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1100 0000新的子网掩码：新的子网掩码：92 网络号网络号主机号主机号网络号网络号主机号主机号子网号子网号子网号占子网号占2位位IP地址与子网技术地址与子网技术【例如】为了便于管理，将公司网络分为两个子网。利用子网掩码【例如】为了便于管理，将公司网络分为两个子网。利用子网掩码【子网号

27、】占【子网号】占2位：即值为位：即值为00，01，10，11，但全，但全0全全1不用不用194.16.16. 126 1100 0010.0001 0000.0001 0000.0100 0001194.16.16. 65 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1100 0000 子网掩码子网掩码92 1100 0010.0001 0000.0001 0000.0111 1110子网子网1 194.16.16. 190 1100 0010.0001 0000.0001 0000.1000 0001194.16.16. 129 1100 0010.

28、0001 0000.0001 0000.1011 1110子网子网2 子网子网1、2不在同一子网不在同一子网 IP地址与子网技术地址与子网技术【说明】根据子网掩码划分网段后，同时也确定了主机号范围【说明】根据子网掩码划分网段后，同时也确定了主机号范围【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全【注意】网络号和主机号都不能为二进制的全0或全或全1 【例如】某公司购买的【例如】某公司购买的IP地址范围地址范围到到54（1）采用）采用C类地址的默认子网掩码：类地址的默认子网掩码： 则只有一个子网：则只有一个子网： 194.16.16.

29、1 - 54（2）采用子网掩码：）采用子网掩码：92 则有如下两个子网则有如下两个子网 子网子网1： 194.16.16. 65 -194.16.16. 126 子网子网2： 194.16.16. 129 -194.16.16. 190 IP地址与子网技术地址与子网技术【规则】判断多个【规则】判断多个IP地址是否在同一个子网（网段）地址是否在同一个子网（网段）?【简易规则】【简易规则】将将IP地址和子网掩码进行二进制地址和子网掩码进行二进制“与与”运算，结果相同，运算，结果相同，表示在同一网段。表示在同一网段。两个不同网段的两个不同网段的IP地址

30、不能直接访问，需要三地址不能直接访问，需要三层带路由功能的设备层带路由功能的设备。【问题】如下【问题】如下IP是否位于同一网段？请验证。是否位于同一网段？请验证。【答案】组【答案】组1不在同一子网。组不在同一子网。组2不在同一子网。不在同一子网。 方法方法1：简易规则：简易规则。方法方法2：子网不同：子网不同 IP: 194.16.16. 65 子掩子掩: 92 IP: 194.16.16. 129 子掩子掩: 92 IP: 194.16.16. 65 子掩子掩: 92 IP: 194.16.16. 1 子掩子掩:

31、92组组1组组2IP地址与子网技术地址与子网技术【问题】如下【问题】如下IP是否位于同一网段？请验证。是否位于同一网段？请验证。【答案】组【答案】组1在同一子网。采用在同一子网。采用【简易规则】【简易规则】。 组组2在同一子网。采用在同一子网。采用【子网是否相同】【子网是否相同】。（详细见下页）。（详细见下页） IP: 194.16.16. 65 子掩子掩: IP: 194.16.16. 129 子掩子掩: IP: 194.16.16. 65 子掩子掩: IP: 194.16.16. 12

32、9子掩子掩: 组组1组组2IP地址与子网技术地址与子网技术组组2在同一子网。采用在同一子网。采用【子网是否相同】【子网是否相同】。因为。因为【简易规则】失效【简易规则】失效 IP: 194.16.16. 65 子掩子掩: IP: 194.16.16. 129子掩子掩: 组组2子网地址范围子网地址范围: -54子网地址范围子网地址范围: -54是一种子集是一种子集包含的关系包含的关系IP地址与子网技术地址与子网技术【建议】【建议】1、

33、判断多个、判断多个IP地址是否在同一个子网（网段）地址是否在同一个子网（网段）?一般采用【简易规则】一般采用【简易规则】即可即可2、如果简易规则失效，则通过子网掩码判断子网划分问题、如果简易规则失效，则通过子网掩码判断子网划分问题3、组建中、小局域网时，最好采用相同的子网掩码，子网掩码全、组建中、小局域网时，最好采用相同的子网掩码，子网掩码全1部分部分对应的对应的IP地址也采用相同的形式地址也采用相同的形式IP地址与子网技术地址与子网技术【例【例2-1】某企业网络号位】某企业网络号位，下属有，下属有3个部门，希望划分个部门，希望划分3个子网，请问如何划分个子网，请问如何划分【思

34、路】从主机号中借位，作为子网号【思路】从主机号中借位，作为子网号【要点】【要点】网络号、子网号和主机号都不能为二进制的全网络号、子网号和主机号都不能为二进制的全0或全或全1网络号网络号主机号主机号网络号网络号主机号主机号子网号子网号IP地址与子网技术地址与子网技术【例【例2-1】某企业网络号位】某企业网络号位，下属有，下属有3个部门，希望划分个部门，希望划分3个子个子网，请问如何划分网，请问如何划分【步骤【步骤1】确定默认子网掩码为】确定默认子网掩码为【步骤【步骤2】需修改子网掩码，即从主机号中借位，作为子网号】需修改子网掩码，即从主机号中借位，作为子网号【关于借位】【关于借位】 1、不能只借、不能只借1位，位，子网号不能为二进制的全子网号不能为二进制的全0或全或全1 2、最少借、最少借2位，对应位，对应00、01、10、11，可组建，可组建22-2=2个子