网络技术基础-第八讲

网络技术基础第八讲主讲教师：信息科学与技术学院湛江师范学院湛江师范学院1上讲重点

网络层提供的两种服务

虚电路服务

数据报服务

分类的IP地址☆

IP

地址与硬件地址的关系☆

IP数据报的格式湛江师范学院2本讲重点

划分子网☆

理解划分子网的基本原理

掌握子网划分的方法

构造超网☆

为什么需要引入CIDR

CIDR地址块的划分第4章网络互连4.4

4.5湛江师范学院网络互连 互联你我湛江师范学院4期中专题1IPv4概述2分类的IP地址3无分类的IP地址4练一练湛江师范学院5湛江师范学院6一、IPv4

概述

IP

地址存在两个现行的标准：

现在的IPv4

未来的IPv6

IPv4

地址的长度为32bit

IPv4

地址在因特网范围内唯一

IPv4

的地址空间有232

个地址

即4,294,967,2961.IPv4

地址的记法（Notation）二进制十进制Base

2主机或路由器中IP

地址的存贮方式Base

256最常见的IP

地址表示方法十六进制IP

v6

使用的地址表示方法湛江师范学院7点分十进制记法10000000

00001011

00000011

00011111128.11.3.31采用点分十进制记法则进一步提高可读性机器中存放的IP地址是32位二进制代码每隔

8

位

一个空格能够提高可读性将每8位的二进制数转换为十进制数128

11

3

31湛江师范学院8湛江师范学院9习题1.1

Change

the

following

IPv4

addresses

from

binarynotation

to

dotted-decimal

notation.

试将下列IPv4地址由二进制记法转换为点分十进制记法：129.11000000

.110.0203091011

00001011

11101111193.131.21000001

170.020505011

00011011

1111111112131.021191.113190.11110111

10001011

011011111214191.15051.215010.1115011

11111011

00001111湛江师范学院10习题1.2

Change

the

following

IPv4

addresses

from

dotted-decimal

notation

to

binary

notation.

试将下列IPv4地址由点分十进制记法转换为二进制记法：01110.15161.1450.071811000

00101101

010011101212011.13140.17.0802100010

00000111

0101001012141.080.0516.0102001000

00111000

0000110007150.04150.1314.0708101101

00100010

01001110湛江师范学院11习题1.3

Find

the

error,

if

any,

in

the

following

IPv4addresses:

试找出下列IPv4地址中存在的错误：a.b.c.d.111.56.045.78221.34.7.8.20241.8.256.1275.45.34.11100010湛江师范学院12习题1.4

Change

the

following

IPv4

addresses

from

binarynotation

to

hexadecimal

notation.

试将下列IPv4地址由二进制记法转换为十六进制记法：100x08010B0BE0F0001011

00001011

11101111101x0C010803011BF1F0000011

00011011

11111111湛江师范学院132.地址范围相关的计算

在已知某IP地址块的起止地址时，计算该地址块的地址数。

在已经某IP地址块的起始地址及地址数时，计算该地址块的终止地址。

此类计算题的解题方法是

首先将IP地址转换为相同进制记法；

然后对IP地址进行加减运算。习题1.5

已知某地址块的起止地址分别为146.102.29.0和146.102.32.255，试求出该地址块的地址数。

解法

将终止地址146.102.32.255减去起始地址146.102.29.0

得出该地址块，即0.0.3.255。

将地址块转化为十进制数，即地址数=(0

×2563

+0

×2562

+3

×2561

+255

×2560)+

1=

1024湛江师范学院14习题1.6

已知某地址块的起始地址分别为14.11.45.96，若该地址块的地址数为32，试求出该地址块的终止地址。

解法

将地址数32转换为地址块，即0.0.0.31；

将地址块与起始地址14.11.45.96相加，即可得出终止地址。终止地址=14.11.45.96

+0.0.0.31

=14.11.45.127湛江师范学院15二、分类的IP地址50.00%25.00%12.50%6.25%6.25%IP地址地址空间Class

AClass

BClass

CClass

EClass

F湛江师范学院161.辨识分类的IP

地址湛江师范学院17湛江师范学院18习题2.1

试判断下列IP地址属于哪一类地址。00000001

00001011

00001011

1110111111000001

10000011

00011011

1111111110100111

11011011

10001011

0110111111110011

10011011

11111011

00001111湛江师范学院19习题2.2

试判断下列IP地址属于哪一类地址。227.12.14.87193.14.56.7214.23.120.8252.5.15.1112.二级IP

地址

在分类的IP地址中，A、B、C类地址由网络号（net-id）及主机号（host-id）两部分组成。湛江师范学院20固定大小的地址块

在分类的IP地址中，每一类的地址都被分成了固定数量的大小相同的地址块。湛江师范学院21从地址块提取相关信息

地址块最小地址：保留网络号，主机号全部置0。

地址块最大地址，保留网络号，主机号全部置1。湛江师范学院22习题2.3

已知某地址块中的一个IP地址为180.8.17.9，试求出该地址块的地址数、最小地址及最大地址。湛江师范学院233.网络地址与子网掩码

路由器只能通过网络地址来寻找到达目的地址的路由。湛江师范学院24计算网络地址湛江师范学院25习题2.4

某路由器收到了发往地址101.24.67.32的分组，试分析一下路由器是如何找出该分组的目的网络地址的。

解答

101.24.67.32是一个B类地址，其子网掩码为

255.255.0.0。湛江师范学院264.三级IP地址（划分子网）

二级IP地址难以满足实际需求，因而需要将A类或B类地址划分为若干个更小规模的子网，每个子网拥有自己的子网地址。湛江师范学院27习题2.5

某学校有一B类网络地址块141.14.0.0/16

，现需要划

分四个子网，供相关部门使用，试给出子网划分方案。湛江师范学院28习题2.5湛江师范学院29习题2.6

在上一题的基础上，现已知subnet

2中某一主机的地址是141.14.120.77,试求subnet

2的子网地址。湛江师范学院305.超网与子网

部分企业不愿与别的公司 自己的A类或者B类网络，同时C类网络仍有富余，因而可以将若干个C类网络组

一个更大的网络供某一公司使用。湛江师范学院31三、无分类的IP

地址

分类的IP地址中应用子网与超网并不能真正解决地址资源的浪费并且增加了地址分发与路由转发的难度。

临时解决方案：无分类的IP地址

最终解决方案：

（

地）

IPv6湛江师范学院321.再次回归二级地址

无分类IP地址由前缀（prefix）与后缀（suffix）。

前缀（prefix）定义网络号；

后缀（suffix）定义主机号；

前缀（prefix）的长度n可以为0~32之间的任意值。湛江师范学院33湛江师范学院34习题3.1

如果将整个互联网看作是一个拥有4,294,967,296（232）地址的地址块，试求网络前缀和网络后缀长度分别为多少。

解答

网络前缀长度为0，网络后缀的长度为32。2.无分类域间路由选择

在无分类IP地址中，如果只给出IP地址，则此IP地址的网络前缀的长度可以是任意值。

因而需要使用斜线记法，在无分类IP地址后面加上网络前缀的长度。湛江师范学院35从斜线记法提取相关信息

该地址块中的地址数N=232−𝑛。

地址块的最小地址：保留网络前缀，主机号全部置0。

地址块的最大地址：保留网络前缀，主机号全部置1。湛江师范学院36习题3.2

已知一CIDR地址块中的地址为167.199.170.82/27，试求出该地址块的地址数，起始地址及终止地址。

解答

由斜线记法知n=27，即网络前缀为27位，则该地址块的掩码为255.255.255.224。

该地址块的地址数N=232−𝑛=232−27=25=32。湛江师范学院374.4

网际控制报文协议

ICMP38湛江师范学院湛江师范学院394.4

网际控制报文协议ICMP

为了提高IP

数据报交付成功的机会，在网际层使用了网际控制报文协议ICMP。

ICMP

允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。

ICMP

报文作为IP

层数据报的数据，加上数据报的首部，组成IP数据报发送出去。4.4.1 ICMP

报文的种类

存在两种ICMP

报文

ICMP

差错报告报文

ICMP

询问报文的三个字段

ICMP

报文的前4

个字节是格式

类型

代码

检验和

之后的4

个字节的内容与ICMP

的类型有关湛江师范学院40ICMP

差错报告报文共有5

种12345终点源点时间参数改变不可抑制超过问题路由达湛江师范学院41湛江师范学院42ICMP

询问报文

ICMP询问报文

回送请求和回答报文

时间戳请求和回答报文

下面的ICMP

报文不再使用

信息请求与回答报文

掩码地址请求和回答报文

路由器询问和通告报文4.4.2

ICMP的应用举例湛江师范学院43Tracert的应用举例tracert湛江师范学院444.5

因特网的路由选择协议45湛江师范学院4.5

因特网的路由选择协议简单

完整

自适应

最佳正确

稳定理想的路由算法湛江师范学院46关于“最佳路由”

不存在一种

最佳路由算法

所谓“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已

实际的路由选择算法，应尽可能接近于理想的算法。湛江师范学院47从路由算法的自适应性考虑

静态路由选择策略

非自适应路由选择

简单且开销较小

不 适应网络状态变化

动态路由选择策略

自适应路由选择

适应网络状态变化

实现复杂、开销较大湛江师范学院48分层次的路由选择协议

目前采用的路由选择协议实际上是分层次的

因特网的规模非常大

路由器

如此规模的路由信息成本巨大

许多单位在保护企业隐私的同时连接到因特网湛江师范学院49因特网有两大类路由选择协议网关协议IGP(Interior

Gateway

Protocol)

在自治系统

的路由选择协议

常见的有RIP

和OSPF

协议

外部网关协议EGP(External

Gateway

Protocol)

源站和目的站不在同一自治系统

目前使用最多的是BGP-4湛江师范学院50因特网有两大类路由选择协议湛江师范学院514.5.2

网关协议RIP

路由信息协议RIP

是泛使用的协议。网关协议IGP中最先得到广

RIP

是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议。

RIP

协议要求网络中的每一个路由器都要

从它自己到其他每一个目的网络的距离记录。湛江师范学院52湛江师范学院53“距离”的定义

从一路由器到直接连接的网络的距离定义为1。

从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为所经过的路由器数加1。

RIP

协议中的“距离”也称为“跳数”(hop

count)，因为每经过一个路由器，跳数就加1。

这里的“距离”实际上指的是“最短距离”。湛江师范学院54“距离”的定义

RIP

认为一个好的路由就是它通过的路由器的数目少，即“距离短”。

RIP

允许一条路径最多只能包含15

个路由器。

“距离”的最大值为16

时即相当于不可达。可见RIP

只适用于小型互联网。

RIP

不能在两个网络之间同时使用多条路由。湛江师范学院55湛江师范学院56练一练将下列IP地址转换为二进制记法：114.34.2.8129.14.6.8208.34.54.12238.34.2.1湛江师范学院57练一练将下列IP地址转换为点分十进制记法：01111111

11110000

01100111

0111110110101111

11000000

11111000

0001110111011111

10110000

00011111

0101110111101111

11110111

11000111

00011101湛江师范学院58练一练下列IP地址为分类的IP地址，试说明它们分别属于哪一类：208.34.54.12238.34.2.1242.34.2.8129.14.6.8湛江师范学院59练一练下列IP