学习活动6：设备安装

1、学习活动6：设备安装教学目标 网络设备安装会主流网络设备的安装方法。主流网络设备的配置方法。会管理计算机网络及各种设备的方法。学习重点：工具的认识、使用。学习难点：安装步骤与注意事项。 网络设备安装调试1、计算机网络基础知识教学内容2、交换机的安装与配置3、路由器的安装与配置4、网络服务的安装与配置5、防火墙的安装与配置6、网络故障的分析与排查7、网络的测试与验收5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2应 用 程 序 数 据应用层首部H510100110100101 比 特 流 110101110101注意观察加入或剥去首部（尾部）的层次应 用 程 序 数 据H5应 用 程 序 数

2、 据H4H5应 用 程 序 数 据H3H4H5应 用 程 序 数 据H4传输层首部H3网络层首部H2链路层首部T2链路层尾部计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试5432154321计算机 1AP2AP1计算机 210100110100101 比 特 流 110101110101计算机 2 的物理层收到比特流后交给数据链路层H2T2H3H4H5应 用 程 序 数 据计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试H3H4H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2数据链路层剥去帧首部和帧尾部后把帧的数据部分交给网络层H2T2H3H4H5应 用

3、 程 序 数 据计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试H4H5应 用 程 序 数 据H3H4H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2网络层剥去分组首部后把分组的数据部分交给运输层计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试H5应 用 程 序 数 据H4H5应 用 程 序 数 据5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2运输层剥去报文首部后把报文的数据部分交给应用层计算机 1 向计算机 2 发送数据 网络设备安装调试应 用 程 序 数 据H5应 用 程 序 数 据计算机 1 向计算机 2 发送数据 5432154321计算机

4、1AP2AP1计算机 2应用层剥去应用层 PDU 首部后把应用程序数据交给应用进程（3）OSI模型中的数据封装与传递 网络设备安装调试5432154321计算机 1AP2AP1计算机 2我收到了 AP1 发来的应用程序数据！ 网络设备安装调试计算机 1 向计算机 2 发送数据 （3）OSI模型中的数据封装与传递 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(1)TCP/IP(1)TCP/IP体系体系结构结构的的层层次次划划分分 从协议分层模型方面来讲，从协议分层模型方面来讲，TCP/IPTCP/IP由四个层次组成：网络接口层、由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。网络层、传输层、应

5、用层。 TCP/IPTCP/IP协议并不完全符合协议并不完全符合OSIOSI的七层参考模型。传统的开放式系的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的统互连参考模型，是一种通信协议的7 7层抽象的参考模型，其中每一层层抽象的参考模型，其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这通信。这7 7层是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表层是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。而示层和应用层。而TCP/IPTCP/IP通讯协议采用了通讯协议采用了4 4层

6、的层级结构，每一层都呼层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。 TCP/IP TCP/IP协议协议是美是美国国国国防部高防部高级计划研级计划研究局（究局（DARPADARPA）为为ARPANARPANETET而而开发开发，也是很多大，也是很多大学学和和研研究所多年究所多年研研究及商究及商业业化的成果。化的成果。应用层运输层网络层表示层会话层数据链路层物理层7654321OSI 的体系结构应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构无

7、连接分组交付服务运输服务 (可靠或不可靠)各种应用服务TCP/IP 的三个服务层次 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(2)TCP/IP(2)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 网络接口层网络接口层 在在TCP/IPTCP/IP分层体系结构中，网络分层体系结构中，网络接口层是最低层，负责接收从网际层交接口层是最低层，负责接收从网际层交下来的下来的IPIP数据报并将其通过物理网络发数据报并将其通过物理网络发送出去，或者从底层物理网络上接受物送出去，或者从底层物理网络上接受物理帧，抽出理帧，抽出IPIP数据报，交给网际层。网数据报，交给网际层。网络接口层允许主机连入网络时采取

8、不同络接口层允许主机连入网络时采取不同的网络技术。的网络技术。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(2)TCP/IP(2)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 网际层网际层 在在TCP/IPTCP/IP分层体系结构中，网络接口分层体系结构中，网络接口层是第二层，它的功能相当于层是第二层，它的功能相当于OSIOSI参考模参考模型的网络层日同的无连接网络服务。网际型的网络层日同的无连接网络服务。网际层负责将源主机的报文发送的目的主机，层负责

9、将源主机的报文发送的目的主机，源主机与目的主机可以在一个网上也可以源主机与目的主机可以在一个网上也可以不在一个网上。不在一个网上。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(2)TCP/IP(2)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 网际层网际层 第一，处理来自传输层的分组发送第一，处理来自传输层的分组发送请求。在收到分组发送请求之后，将分请求。在收到分组发送请求之后，将分组装入组装入IPIP数据报，填充报头，选择发送路数据报，填充报头，选择

10、发送路径，然后将数据报发送到相应的网络输径，然后将数据报发送到相应的网络输出。出。 第二，处理接收的数据报。在接受第二，处理接收的数据报。在接受到其他主机发送的数据报之后，检查目到其他主机发送的数据报之后，检查目的地址，如需要转发，则选择发送路径，的地址，如需要转发，则选择发送路径，转发出去。如目的地址为本节点地址，转发出去。如目的地址为本节点地址，则除去报头，将分组送交传输层处理。则除去报头，将分组送交传输层处理。 第三，处理互联的路径流控与拥塞第三，处理互联的路径流控与拥塞问题。问题。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或

11、 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(2)TCP/IP(2)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 传输层传输层 在在TCP/IPTCP/IP分层体系结构中，分层体系结构中，传输层位于网际层之上，它的传输层位于网际层之上，它的主要功能是负责应用进程之间主要功能是负责应用进程之间的端到端通信。为了标识与通的端到端通信。为了标识与通信的传输层对等实体，传输层信的传输层对等实体，传输层提供了关于不同进程的标识。提供了关于不同进程的标识。为了适应不同的网络应用，传为了适应不同的网络应用，传输层提供了面向连接的可靠传输层提供了面向连接的可靠传输和面向无

12、连接的不可靠传输输和面向无连接的不可靠传输两类服务。两类服务。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNET, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(1)TCP/IP(1)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层功能功能 应用层应用层 在在TCP/IPTCP/IP分层体系结构中，分层体系结构中，传输之上是应用层，应用层为传输之上是应用层，应用层为用户提供网络服务，并为这些用户提供网络服务，并为这些应用提供网络支撑服务。应用提供网络支撑服务。应用层网络接口层网际层 IP (各种应用层协议如TELNE

13、T, FTP, SMTP 等)运输层(TCP 或 UDP)TCP/IP 的体系结构 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(3)TCP/IP(3)TCP/IP体系体系结构结构的各的各层层主要主要协议协议应用层传输层网际层网络接口层FTPHTTPSMTPTELNETDNSTFTPTCPUDPIPARPICMPRARPEthernetToken RingFDDIFrame Relay 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编址址 使用TCP/IP协议的互联网使用3个等级的地址：物理地址、互联网（IP）地址以及端口地址 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编

14、址址 物理地址：物理地址也叫链路地址，是节点的地址，由所在的局域网或广域网定义。物理地址含在数据链路层的帧中 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编址址 物理地址：物理地址也叫链路地址，是节点的地址，由所在的局域网或广域网定义。物理地址含在数据链路层的帧中以太网网卡的物理地址为6字节（48位）例如：二 进 制表示：00000000-00100001-10000110-11111000-00010001-00100111十六进制表示：00-21-86-F8-11-27 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编址址Internet地址：Internet地址对于

15、通用的通信通信服务是必需的，这种同行服务与底层的物理网络无关，在互联网的环境中仅适用物理地址是不合适的，因为不同的网络可以使用不同的地址格式。因此，需要一种通用的编制系统用来唯一标识每一个主机，而不管底层使用的是何种物理网络。目前使用的Internet的地址是23位地址，可以用来表示连接在Internet上的每一个主机。在Internet上没有两个主机具有相同的IP地址。Internet地址可以是单播地址，多播地址或广播地址例如： 网络设备安装调试5 TCP/IP 体系结构(4)(4)编编址址端口地址：对于从源主机将许多数据传送到目的主机来说，IP地址和物理地址是必须使用的

16、。但是达到目的主机并非是Internet上进行数据同行的最终目的。一个系统若只能从一台计算机向另一台计算机发送数据，则是很不够的。今天的计算机是多进程的设备。既可以在同一时间运行多个进程。Internet通信的最终目的是使一个进程能够和另一个进程通信。例如：计算机A和C使用Telnet进行通信。与此同时，计算机A还与B使用FTP通信。为了能同时做这些事情，我们要有一种方法对不同的进程打上标号，在TCP/IP中给一个进程指定的标号叫端口地址。TCP/IP中的端口地址是16位长。 计计算机算机网络网络拓扑的拓扑的概概念念 计计算机算机网络网络拓扑是通拓扑是通过网过网中中节节点点与与通信通信线线路路

17、之之间间的几何的几何关关系表示系表示网络结构网络结构，反映出，反映出网络网络中各中各实实体体间间的的结构关结构关系。系。( (把把网络网络中的中的计计算算机和通信机和通信设备设备抽象抽象为为一一个个点，把点，把传输传输介介质质抽抽象象为为一一条线条线，由点和，由点和线组线组成的几何成的几何图图形就是形就是计计算机算机网络网络的拓扑的拓扑结构结构。) )CCCCC主机主机主机主机主机主机 计计算机算机网络网络拓扑的拓扑的概概念念 计计算机算机网络网络拓扑是通拓扑是通过网过网中中节节点点与与通信通信线线路路之之间间的几何的几何关关系表示系表示网络结构网络结构，反映出，反映出网络网络中各中各实实体体

18、间间的的结构关结构关系。系。( (把把网络网络中的中的计计算算机和通信机和通信设备设备抽象抽象为为一一个个点，把点，把传输传输介介质质抽抽象象为为一一条线条线，由点和，由点和线组线组成的几何成的几何图图形就是形就是计计算机算机网络网络的拓扑的拓扑结构结构。) ) 拓扑拓扑设计设计是建是建设计设计算机算机网络网络的首步，也是的首步，也是实实现现各各种网络协议种网络协议的基的基础础，它对网络它对网络性能、系性能、系统统可靠性可靠性与与通信通信费费用都有重大影用都有重大影响响。总线拓扑结构总线拓扑结构最常见的总线拓扑结构最常见的总线拓扑结构的网络是以太网。同轴的网络是以太网。同轴电缆曾是它主要的传输

19、电缆曾是它主要的传输介质，但现在大多数新介质，但现在大多数新的安装使用了双绞线。的安装使用了双绞线。双绞线以太网双绞线以太网(10Base-T)是安装成星形的总线拓是安装成星形的总线拓扑结构，总线本身被紧扑结构，总线本身被紧缩到一个称作集线器的缩到一个称作集线器的小盒子中，从集线器连小盒子中，从集线器连接点到工作站的线路分接点到工作站的线路分支呈星形布局。支呈星形布局。 l网络拓扑分类网络拓扑分类网络的拓扑结构优点：结构简单，价格低廉、安装使用方便。 缺点：故障诊断和隔离比较困难。 总线型拓扑结构是指所有结点共享一根传输总线,所有的站点都通过硬件接口连接在这根传输线上。 图 1-6 总线型拓扑

20、结构示意图打印机磁盘工作站工作站工作站工作站终接器终接器服务器网络的拓扑结构 星型拓扑结构是符合令牌协议的高速局域网络。它是以中央结点为中心，把若干外围结点连接起来的幅射式互连结构。优点：单点故障不影响全网，结构简单。增删节点及维护管理容 易；故障隔离和检测容易，延迟时间较短。缺点：成本较高，资源利用率低；网络性能过于依赖中心节点。图 1-7 星型拓扑结构示意图工作站工作站工作站工作站服务器集线器网络的拓扑结构 树型结构是星型结构的扩展，它由根结点和分支结点所构成，如图1-8所示。 优点：结构比较简单，成本低。扩充节点方便灵活。 缺点：对根的依赖性大。图 1-8 树型拓扑结构示意图工作站工作站

21、打印机服务器集线器集线器集线器集线器网络的拓扑结构 环型结构的显著特点是每个节点用户都与两个相邻节点用户相连。优点：简化路径选择控制，传输延 迟固定,实时性强,可靠性高。 缺点：节点过多时,影响传输效率。 环某处断开会导致整个系统 的失效，节点的加入和撤出 过程复杂。图1-9 环型拓扑结构示意图工作站工作站工作站服务器工作站工作站 环型拓扑结构将所有网络结点通过点到点通信线路连接成闭合环路,数据将沿一个方向逐站传送，每个结点的地位和作用相同，且每个结点都能获得执行控制权。网络的拓扑结构 网状拓扑结构中的所有结点之间的连接是任意的,没有规律。实际存在与使用的广域网基本上都采用网状拓扑结构。 图

22、1-10 网状拓扑结构示意图工作站工作站工作站路由器工作站路由器路由器路由器优点：具有较高的可靠 性。某一线路或 节点有故障时， 不会影响整个网 络的工作。 缺点：结构复杂，需要 路由选择和流控 制功能，网络控 制软件复杂，硬 件成本较高，不 易管理和维护。IPIP地址地址 IPIP协议规定：协议规定：IPIP地址的长度为四字节地址的长度为四字节(32bit)(32bit)， 整个地址分为两部分，即网络号整个地址分为两部分，即网络号(Network ID) (Network ID) 和主机号和主机号(Host ID)(Host ID)。IP IP 地址地址 IPIP地址地址结构结构：是一是一种

23、层种层次型地址次型地址结构结构。 IPIP协议规协议规定：定：IPIP地址的地址的长长度度为为四字四字节节(32bit)(32bit) 整整个个地址分地址分为两为两部分，即部分，即网络号网络号(Net ID)(Net ID)和主和主 机机号号(Host ID)(Host ID)。 Net ID Host IDIPIP地址的表示方法：地址的表示方法：方法：采用点分十方法：采用点分十进进制制记记法（法（dotted decimal notdotted decimal notationation）即）即将将32bit32bit的的IPIP地址中的每地址中的每8 8位二位二进进制制数数用用1 1个个等

24、效的十等效的十进进制制数数表示，表示，并并每每个个十十进进制制数数之之间间加加上一上一个个点。点。例：例：10000001 00001011 00000011 0001111110000001 00001011 00000011 00011111 129 11 3 31 129 11 3 31 IP = 129 . 11 . 3 . 31 IP = 129 . 11 . 3 . 31网络号网络号主机号主机号0 0A A类地址类地址E E类地址类地址D D类地址类地址C C类地址类地址B B类地址类地址1 1 0 0网络号网络号0 07 7 8 831311515 16162323 2424主机

25、号主机号1 1 1 1 0 0网络号网络号主机号主机号1 1 1 10 01 11 1 1 10 01 11 1组播地址组播地址保留保留IPIP地址格式地址格式IPIP地址分地址分类类：分分为为5 5类类，见见下下图图。IPIP地址地址类别类别A A类类地址地址31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 前前1 1字字节标识网络节标识网络地址，后地址，后3 3字字节标识节标识主机地址主机地址 每每个网络个网络最多可容最多可容纳纳（ 2 2 2 2）台主机）台主机 从从

26、高位起，前高位起，前1 1位位为为“ “0 0” ”，第，第1 1字字节节用十用十进进制表示制表示的取的取值值范范围为围为“ “0 0127127” ” 具有具有A A类类地址特征的地址特征的网络总数为网络总数为126126个个 0127 025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址 024IPIP地址地址类别类别B B类类地址地址31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 前前2字节标识网络地址，后字节标识网络地址，后2字节标识主机地址字节标识主机地址

27、每个网络最多可容纳（每个网络最多可容纳（ 2 2）台主机）台主机 从高位起，前从高位起，前2位为位为“10”，第，第1字节用十进制表示的取值字节用十进制表示的取值范围为范围为“128191” 具有具有B类地址特征的网络总数为类地址特征的网络总数为 2 个个 128191 025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址1 01416IPIP地址地址类别类别C C类类地址地址31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 前前3字节标识网络地址，后字节标识网络地址，

28、后1字节标识主机地址字节标识主机地址 每个网络最多可容纳每个网络最多可容纳254台主机台主机 从高位起，前从高位起，前3位为位为“110”，第，第1字节用十进制表示的字节用十进制表示的取值范围为取值范围为“192223” 具有具有C类地址特征的网络总数为类地址特征的网络总数为 2 个个 192223 025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址1 1 021 A、B、C三三类类地址的地址的网络数网络数和主机和主机数数 根据首字根据首字节节的取的取值值可以判可以判断断IPIP地址的地址的类别类别。 例如例如61为为C类类地址地址网络特征地址位地址空间范围网络地

29、址有效网络数有效主机数A0XX55n.0.0.027224B10XX55n.n.0.01416C110X55n.n.n.0218 特殊用途的特殊用途的IPIP地址地址主机主机号为号为全全“ “0 0” ”的的IPIP地址地址为为网络网络地址地址，表示，表示该网络该网络本身。本身。主机主机号为号为全全“ “1 1” ”的地址是的地址是广播广播(broadcast)(broadcast)地址地址。任何一任何一个个以以数数字字127127开头开头的的IPIP地址地址(127

30、.any.any.any)(127.any.any.any)都都叫做叫做回送地址回送地址(loopback address)(loopback address)。它它是一是一个个保留地址保留地址，最常最常见见的表示形式的表示形式为为。 IPIP协议规协议规定：定：当当任何程序用回送地址作任何程序用回送地址作为为目的地址目的地址时时，计计算机上的算机上的协议软协议软件不件不会会把把该数该数据据报报向向网络网络上上发发送，而是把送，而是把数数据据直接返回直接返回给给本主机。本主机。 回送地址的用途：回送地址的用途：实现对实现对本机本机网络协议网络协议的的测试测试

31、或或实现实现本地本地进进程程间间的通信。的通信。 以上地址以上地址从来从来不分配不分配给给任何一任何一个单个个单个的主机。的主机。特殊特殊IPIP地址地址举举例例网络网络地址地址 主机地址部分全部定主机地址部分全部定义为义为“ “0”0”，用于，用于区区分分网络网络例：主机例：主机3636所在所在网络网络的地址的地址为为全全0 0的的网络网络地址：地址：表示表示网络网络本身，用于本身，用于网络网络初始化初始化广播地址广播地址 直接广播地址直接广播地址主机地址部分主机地址部

32、分为为全全“ “1”1”，用于向某，用于向某个网络个网络的所有主机广播的所有主机广播例：主机例：主机3636 所在所在网络网络的广播地址的广播地址为为5555 有限广播地址（有限广播地址（ 5555）在未知本在未知本网网地址情地址情况况下用于本下用于本网网广播广播 内内部地址部地址( (私用地址私用地址) ) IPIP地址范地址范围内围内有一些未被有一些未被国际国际互互联网络联网络信息中心（信息中心（I InterNICnterNIC）指定，指定，

33、这这些地址可分配些地址可分配给给未未连连接到接到InterInternetnet的主机使用，的主机使用，这这些主机如果需要些主机如果需要访问访问Internet,Internet,可使用可使用网络网络代理代理(proxy)(proxy)服服务务器器连连接到公共接到公共网络网络上上。 它们它们是：是： A A类类： -55 -55 B B类类： -55 -55 C C类类：-5519

34、-55子网掩码与子网的划分与运算 运算规则： 相与的两个数都为1，结果为1，否则结果就为0。 例如： 1与1=1 1与0=0 0与1=0 0与0=0子网掩码的作用 计计算机是通算机是通过将过将子子网网掩掩码与码与IPIP地址相地址相“ “与与运运算算” ”来区来区分出分出计计算机的算机的网络号网络号和主机和主机号号。 例如：例如：IPIP地址地址为为：00，其子，其子网网掩掩码为码为，则进则进行如下行如下“ “与与运运算算” ”： IP:1101001

35、0.00101001.11101101.00001010 M :11111111.11111111.11111111.00000000 与与:11010010.00101001.11101101.00000000 反反: 00000000.00000000.00000000.00001010子子网网掩掩码码（Subnet maskSubnet mask）默认子网掩码默认子网掩码, ,子网掩码中子网掩码中“1”1”的长度就是网络号的长度的长度就是网络号的长度：A A类类B B类类11111100000000001111110000008bit8bit24bit24bit16bit16bit16b

36、it16bitC C类类子网掩码子网掩码 子网掩码子网掩码 子网掩码子网掩码 11111100000024bit24bit8bit8bit默认值默认值如何判断两台主机是否在同一子网如何判断两台主机是否在同一子网 设本地主机所在子网地址为设本地主机所在子网地址为NxNx，子网掩，子网掩码为码为MxMx，远程主机的，远程主机的IPIP地址为地址为AyAy，再设，再设Ny=Ay & Mx Ny=Ay & Mx 若若Nx=NyNx=Ny，则认定

37、远程主机与本地主机在同，则认定远程主机与本地主机在同一子网上一子网上 若若NxNyNxNy，则认定远程主机与本地主机不在，则认定远程主机与本地主机不在同一子网上同一子网上同一子网中的主机之间通信同一子网中的主机之间通信子网地址子网地址 527 源地址源地址 目的地址目的地址发送发送接收接收不同子网中的主机之间通信不同子网中的主机之间通信子网地址子网地址 3 目的地址目的地址 5 源地址源地址发送发送R2接收接收转发转发 子网地址子网地址

38、 子子网网掩掩码码的表示的表示 直接的直接的32bit的位模式（不常用）的位模式（不常用） 点分整点分整数数法（常用）法（常用） 例：例：92子子网网掩掩码码的斜杠表示法：的斜杠表示法：斜杠表示的整斜杠表示的整数数，就是子，就是子网网掩掩码码中所有中所有1 1的的个数个数 例：例： 带带点十点十进进制制数数表示表示 斜杠表示斜杠表示 /24 例：例：IP地址地址/子子网网掩掩码对码对： 0/ 可表示可表示为为：0/20 若若划划分子分子网网，Rout

39、er在在运运算算时时，IP地址和子地址和子网网掩掩码码按按位相位相与与。子网划分子网划分 划划分子分子网网的重要性的重要性 IP寻寻址方案的址方案的开发开发始于始于20世世纪纪60年代后期，年代后期，当当初初并没并没有考有考虑虑到到Internet发发展展这么这么快，有限的快，有限的32位地位地址空址空间间使人使人们们陷入了陷入了IP地址分配无法地址分配无法满满足足众众多需求多需求的窘境。的窘境。 划划分子分子网网的好的好处处： 1)充分利用充分利用IP地址地址 2)方便管理，方便管理，网络网络管理者有管理者有时时需要分割需要分割网络网络,尤尤 其是大型其是大型网络网络，使其成，使其成为较为较

40、小的小的网络网络，减减小广小广 播域播域.子网的划分 什什么时么时候需要候需要划划分子分子网网？ 当当需要需要将将一一个给个给定的定的网络划网络划分分为为各各个个互不互不相相关关的的网络时网络时，就需要，就需要划划分子分子网网。 怎样划怎样划分子分子网网？ 将将IPIP地址中的主机地址中的主机号号部分再拿出某几位部分再拿出某几位来来作作为网络号为网络号，剩下的部分作，剩下的部分作为为主机主机号号。划划分子分子网网的的实实例例 例如：例如：现给现给定一定一个个C C类网类网210.41.237.X210.41.237.X，此此时时X X代表代表从从1 1254254。由于有四。由于有四个个不同的

41、不同的部部门门要使用要使用这这段段IPIP，为为了不了不让让各各个个部部门门之之间间相互干相互干扰扰，我，我们们需要需要将将原原来给来给出的一出的一个个网络划网络划分分为为四四个个子子网网，以使得各，以使得各个个子子网间网间互不影互不影响响。确定各子确定各子网网IPIP IP:11010010.00101001.11101101.xxxxxxxx 我我们将们将IPIP地址的主机部分中（地址的主机部分中（8 8位）位） xxxxxxxxxxxxxxxx拿出拿出前面前面2 2位位来来作作为为我我们们的子的子网网络号网网络号部分，因此用作主部分，因此用作主机的位机的位数数就只有剩下的就只有剩下的6

42、6位位。 00 xxxxxx：00000001-00111110 1-62 01xxxxxx：01000001-01111110 65-126 10 xxxxxx：10000001-10111110 129-190 11xxxxxx：11000001-11111110 193-254确定子确定子网网掩掩码码由于我由于我们将们将原原来来IPIP地址中主机地址中主机号号的前的前两两位位用用来来作作为为了了网络号网络号部分，因此，部分，因此，为为了了让让计计算机能知道算机能知道这两这两位是位是网络号网络号，所以我，所以我们们需要需要将将相相应应的子的子网网掩掩码码中中对应对应的的这两这两位位设设置置

43、为为1 1。IP:11010010.00101001.11101101.00001010M :11111111.11111111.11111111.11000000 最后我最后我们们得到的子得到的子网网掩掩码码即即为为： 92 92 （非（非标标准准类类型）型）划划分的分的结结果果 第一第一个个子子网网： IPIP：210.41.237.(1210.41.237.(162)62) M: 92 M: 92 第二第二个个子子网网： IPIP：210.41.237.(65210.41.237.(6

44、5126)126) M: 92 M: 92 第三第三个个子子网网： IPIP：210.41.237.(129210.41.237.(129190)190) M: 92 M: 92 第四第四个个子子网网： IPIP：210.41.237.(193210.41.237.(193254)254) M: 92 M: 92R子网子网1子网子网2说明说明：（1 1）用路由器连接单位的子网，其优点：）用路由器连接单位的子网，其优点： 出现故障时容易隔离和

45、管理出现故障时容易隔离和管理 不引起广播风暴不引起广播风暴（2 2）建立子网，）建立子网，R R通过子网号来管理和识别；通过子网号来管理和识别； 注意：注意：划分子网后，各个网络的网络号不再一样，此时处划分子网后，各个网络的网络号不再一样，此时处于不同网段，不再在同一个网络，因此，各网络间的连接需要于不同网段，不再在同一个网络，因此，各网络间的连接需要三层以上的网间设备来连接，比如说：路由器、三层交换机、三层以上的网间设备来连接，比如说：路由器、三层交换机、网关等。网关等。 子子网网地址地址 思路：思路：从从IP地址的地址的Host ID中借若干位表示子中借若干位表示子网号网号。 IPIP地址

46、包括一地址包括一个个网络号网络号、一、一个网络内个网络内的的子子网号网号和一和一个个子子网内网内的的主机主机号码号码三部分，其中三部分，其中子子网号网号和主机和主机号号是是网网络络管理管理员员按需要分配的。按需要分配的。 RFC 950规规定定：不允不允许许使用全使用全“ “0” ”和全和全“ “1” ”的子的子网网，即子，即子网号网号不能全不能全“ “0” ”和全和全“ “1” ”，同，同样样，主机，主机号号也如此。也如此。 子子网划网划分前后分前后IP地址地址结构结构： 网络号网络号主机位主机位号号网络号网络号子子网号网号主机主机号号 子子网网和主机的和主机的计计算公式算公式 RFC 95

47、0规规定：定：不允不允许许使用全使用全“ “0” ”和全和全“ “1” ”的子的子网网，即子，即子网号网号不能全不能全“ “0” ”和全和全“ “1” ”，同，同样样，主机主机号号也如此。也如此。 根据此限制，有：根据此限制，有： 1位子位子网网掩掩码码不允不允许许（因（因对应对应位上只有位上只有0和和1） B类类15位子位子网网掩掩码码和和C类类7位子位子网网掩掩码码也是非也是非法的（因只法的（因只给给主机留了主机留了1位）。位）。最小的最小的IPIP网络网络 MaskMask5252 两个两个bitbit作主机号，共四个作主机号，共四个I

48、PIP地址地址 主机号全主机号全1=11,1=11,全全0=00,0=00,只有只有0101和和1010可用可用 容纳两个站点的网，常用于路由器间的连接容纳两个站点的网，常用于路由器间的连接1 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 10 00 01 11 11 11 11 11 1255255255255255255252252R R2 2R R1 1最小的最小的IPIP网络网络 子子网网和主机的和主机的计计算公式算公式 1) 计计算用于表示子算用于表示子网网的位的位组组合公式合公式： 2N-2

49、(其中其中N用于表示子用于表示子网网的位的位数数) 表示子表示子网网的位的位组组合全合全0和全和全1（全（全0子子网网、广、广播子播子网网），），对对于一些于一些网络设备网络设备可能出可能出现问题现问题，所以剔除所以剔除这两种组这两种组合。合。 2)计计算用于表示主机的位算用于表示主机的位组组合公式：合公式： 2N-2(其中其中N是用于表示主机的位是用于表示主机的位数数) 当当主机位主机位为为全全0时时，则则此此时时的的IP地址相地址相当当于于只是表示了一只是表示了一个网络个网络的地址；的地址； 当当主机位主机位为为全全1时时，则则此此时时的的IP地址相地址相当当于于是一是一个个广播地址。广播

50、地址。 例例1：IP地址地址为为4的主机的的主机的网络网络地址和主地址和主机地址、广播地址各是什机地址、广播地址各是什么么？（默？（默认认掩掩码码）解：解：网络网络地址地址= 主机地址主机地址=34 广播地址广播地址= 55 理由：上述理由：上述IP地址地址为为C类类。例例2：如果：如果结结点（主机）地址的点（主机）地址的头头十位用于子十位用于子网网，则则39 的子的子网网掩掩码码是什是什么么？ A：; B: ; C: 24;

51、 D: 92。解：解：选择选择D 理由：理由： 39 为为 B 类类地址地址 则对应则对应的的B类类子子网网掩掩码码中中头两个头两个字字节节全全“ “1” 据据题题意，意，结结点（主机）地址的点（主机）地址的头头十位用于子十位用于子网网，则则对应网络对应网络地址地址1后后应应再跟再跟随随10位位“ “1”，故，故选选D例例3：若子：若子网网掩掩码为码为 ，那，那么么下面下面哪哪个个主机必主机必须须使用路由器才能使用路由器才能与与 0 通信？通信？ A: 1; B: 13

52、22; C: 3; D: 27。解：解：选择选择B、C 因因 ： 0为为B类类地址，地址， 则则 ： 135.23为网络号为网络号。显显然，然，C 之之网络号网络号不同不同 故故 ：选择选择C。B则则是由子是由子网计网计算出算出网络号网络号不同不同选选B原因：子原因：子网网掩掩码为码为 ，指示主机，指示主机号号（第三字（第三字节节）的）的头两头两位位为为子子网号网号。所以：主机所以：主机 0 的第三字的第三字节节 (144-10010000)的的头两头两

53、位位 ( 10 ) 为为子子网号网号。考察考察A、B、D的第三字的第三字节节： A：191-10111111 B: 127-01111111 D: 148-10010100 故：再故：再选择选择B例例4：某：某单单位得到位得到C类类地址地址，计划划计划划分成分成4个网络个网络，每，每个网络个网络最多最多25台主机。如何台主机。如何划划分？分？解：因子解：因子网数网数4个个，每，每个网络个网络最多最多25台主机台主机 则则：子：子网网掩掩码选码选24 可有可有6个个子子网网，每，每个个子子网网主机主机数数252=30 对应对应 地址范地址范围围：1

54、-3033-62659497126129158161190193222225-254000 00000000 11111 放弃111 00000111 11111 放弃从中选择4个IP:2IP:6IP:4IP:28对子网：2/27 网络地址= 2 广播地址= 3 实际可分配IP地址范围： 3-2对其它子网依此类推。例例5：， 默默认认子子网网掩掩码码: 202.194.75.

55、0 /24 ( )子子网网掩掩码码: /26 (92 ) 1.请问请问/26借出主机的多少位借出主机的多少位来来表示子表示子网网？ 2.能能够够表示多少表示多少个个子子网网？ 3.子子网网的的IP地址分地址分别别是什是什么么？ 4.每每个个子子网网中有多少位表示主机？每中有多少位表示主机？每个个子子网网中中 可容可容纳纳多少主机？多少主机？答案：答案： 1. 2位位 2. 22-2=2个个子子网网 3. 28 或或4 92 或或202.194.7

56、5.0 除去全除去全0和和1，因此只能，因此只能 28 或或4， 即最后即最后8位分位分别别是是 10000000或或01000000 4. 6位，位， 26-2 ，除去全，除去全0和和1 例子、6：已知IP地址为8其子网掩码为，求它的网络号、子网号和主机号，并给出计算过程。IP: 8IP: 8为为B B类类IP IP 默认子网掩码为默认子网掩码为网络号=IP=IP默认子网掩码默认子网掩码网络号=8

57、 =162.9.20=8 =162.9.20已知扩展子网掩码为已知扩展子网掩码为 子网号=8 = =8 = 主机号8 8 扩展子网掩码扩展子网掩码8 55 8 55 8可可变长变长子子网网掩掩码码（ VLS

58、M VLSM ） VLSMVLSM（Variable Length Subnet Mask, Variable Length Subnet Mask, 可可变变长长子子网网掩掩码码），），这这是一是一种产种产生不同大小子生不同大小子网网的的网网络络分配机制，分配机制，是指是指对对同一同一个个主主网络网络在不同的位置在不同的位置使用不同的子使用不同的子网网掩掩码码。VLSMVLSM将将允允许给许给点到点的点到点的链链路分配子路分配子网网掩掩码码5252，而，而给给EthernetEthernet网络网络分配分配255.

59、255.255.0。VLSMVLSM技技术对术对高效分配高效分配IPIP地址（地址（较较少浪少浪费费）以及）以及减减少路由表大小都起到非少路由表大小都起到非常重要的作用。常重要的作用。 但是需要注意的是使用但是需要注意的是使用VLSMVLSM时时，所采用的路由，所采用的路由协议协议必必须须能能够够支持支持它它，这这些路由些路由协议协议包括包括RIP2RIP2，O OSPFSPF和和BGPBGP等。等。可可变长变长子子网网掩掩码码（ VLSM VLSM ）l 提供了在一个主类（提供了在一个主类（A A类、类、B B类、类、C C类）网络内包含多个子网掩码类）网络内包含多个子网掩码的能力，可以对一

60、个子网再进行子网划分，使得对的能力，可以对一个子网再进行子网划分，使得对IPIP地址的使用地址的使用更为有效更为有效2/27172.16.14. 64/276/27/24/2436/3032/3040/30ACBHQ无无类别类别域域间间路由（路由（CIDRCIDR） CIDR(Classless Inter-Domain Routing, CIDR(Classless Inter-Domain Routing, 无无类类别别域域间间路由路由) )基本思想是