计算机网络 思科培训 ppt

第四章IP地址与子网划分目标与要求掌握IP地址的作用、表示方法及分类掌握子网掩码和子网划分一、IP地址1.1什么是IP地址.IP地址是在网络上分配给每台计算机或网络设备的32位数字标识。在Internet上，每台计算机或网络设备的IP地址是全世界唯一的。在实际应用中，将这32位二进制数分成4段，每段包含8位二进制数。为了便于应用，将每段都转换为十进制数，段与段之间用“.”号隔开。

一、IP地址IP地址采用两级结构，一部分表示主机所属的网络，另一部分代表主机。（班级、学号）1.2IP地址的用途确定设备或网络的唯一性为访问网络上的资源提供标识注意：MAC地址（48位，不变）与IP地址的区别（身份证号与居住地）（IPCONFIG/ALL）IP地址与主机的区别（一台计算机可以有多个IP如路由器）IP地址分类wxyzA类网络

ID主机

IDB类网络ID主机

IDC类网络

ID主机

ID8bits8bits8bits8bits一、IP地址地址类别高位字节最高字节范围可支持的网络数目每个网络支持的主机数A0-------1～126126B10------128～1911638465534C110-----192～223254一、IP地址A类地址格式

1位7位24位0网络ID主机IDB类地址格式

2位14位16位10网络ID主机ID一、IP地址C类地址格式

3位21位8位110网络ID主机ID一、IP地址1.3IP地址的分类及表示方法

常见三种类型，均为32bit(4字节），可用十进制数表示例如：202.207.122.60为一个C类地址1）A类第一字节的值：1~127间的整数网络部分占一个字节主机部分占三个字节一、IP地址第一字节取值范围：最小：0000,0000最大：0111,1111；十六进制=7F；十进制=7*16+15=127最多网络数：126每网络中最多主机数：约1600万2）B类第一字节的值：128~191间的整数网络部分占二个字节主机部分占二个字节一、IP地址第一字节取值范围：最小：1000,0000；80H；十进制=8*16+0=128最大：1011,1111；BFH；十进制=11*16+15=191最多网络数：16000每网络中最多主机数：约65000个3）C类第一字节的值：192~223间的整数网络部分占三个字节主机部分占一个字节一、IP地址第一字节取值范围：最小：1100,0000；C0H；十进制=12*16+0=192最大：1101,1111；DFH；十进制=13*16+15=223最多网络数：约200万每网络中最多主机数：254个日常应用：根据第一个字节的数值来判断属于哪类IP地址1-126A类地址128-191B类地址192-223C类地址一、IP地址习题：以下几个IP地址中哪几个是合法的IP地址？为什么？并确认合法IP地址是属于哪个类的，它们的网络地址及主机地址是什么？1)202.8664.46.1332)123.232.87.03)175.146.87.1754)202.96.0.975)204.258.0.96一、IP地址1.4特殊IP地址网络地址构成一个有效的网络号和一个全“0”的主机号举例IP地址为202.93.120.44的主机所处的网络为202.93.120.0，主机号为44一、IP地址1.4特殊IP地址1.直接广播主机向其他网络的所有节点广播信息构成：一个有效的网络号和一个全“1”的主机号举例：202.93.120.255发送直接广播前需要知道目的网络的网络号一、IP地址1.4特殊IP地址2.有限广播(1)将广播限制在最小的范围内标准的IP编址：广播将被限制在本网络之中子网编址：广播被限制在本子网之中(2)构成：255.255.255.255(3)发送有限广播前不需要知道网络号一、IP地址1.4特殊IP地址回送地址：A类网络地址127是一个保留地址，用于网络软件测试及本地机进程间通信，称为“回送地址”。任何程序一旦使用回送地址发送数据，协议软件立即返回，而不进行任何网络传输。含有网络号127的数据报不可能出现在网络上二、子网掩码与划分子网2.1子网掩码的作用子网掩码是由32位组成的，很像IP地址，它用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络ID和主机ID，判断目的主机的IP地址是在本局域网还是在远程网。以将网络分割为多个子网。对于三类IP地址来说，有一些自然的或缺省的固定掩码。（未划分子网时）子网掩码中为1的部分对应网络ID，为0的部分对应主机ID。A类：255.0.0.0B类：255.255.0.0C类：255.255.255.0二、子网掩码与划分子网子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。

例如：有一个C类地址为：

192．9．200．13其缺省的子网掩码为：

255．255．255．0则它的网络号和主机号可按如下方法得到：

①将IP地址192．9．200．13转换为二进制1100011001

②将子网掩码255．255．255．0转换为二进制11111111111111111111111100000000

二、子网掩码与划分子网③将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分

11000110011111111111111111111111110000000结果为192.9.200.0，即网络号为192．9．200．0。

主机号为13.二、子网掩码与划分子网发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层的转发。若两个站点不在同一子网内，如发送站A要与目的站B通信，发送站A要向“缺省网关”发出请求由“缺省网关进行转发”主机A:IP地址：202.183.58.11/24

路由地址：202.183.58.1主机B:IP地址：202.183.56.5/24

路由地址：202.183.56.1

二、子网掩码与划分子网2.2为什么要划分子网

IPv4地址空间不够；IPv4可提供大约43亿个地址，即将枯竭。不能有效利用。对于A、B类地址，很少有如此大规模的公司能够使用。公司想把网络分四部分，每部分20台左右主机，如果为每部分申请一个C类地址，很浪费。解决办法：IPv6（128位，1000/每平方米）划分子网：节省IP地址，提高利用率，便于管理。11111111111111111111111100000000网络号子网主机默认C类子网掩码255.255.255.0

网络号主机号11111111111111111111111111100000255.255.255.224子网号3位的掩码带子网号的C类IP地址划分子网时采取的方法是从主机号中从左向右取出几位作为子网号，具体位数由子网掩码注明，即将子网掩码的相应位打开（置1）。C类IP地址二、子网掩码与划分子网网络分配了一个C类地址：201.222.5.0。假设需要20个子网，每个子网有5台主机。

试确定各子网地址和子网掩码。

1）对C类地址，要从最后8位中分出几位作为子网地址：

∵2的4次幂＜20＜2的5次幂，∴选择5位作为子网地址，共可提供30个子网地址。

2）检查剩余的位数能否满足每个子网中主机台数的要求：

∵子网地址为5位，故还剩3位可以用作主机地址。而

2的3次幂＞5+2，所以可以满足每子网5台主机的要求。

3）子网掩码为255.255.255.248。（256-2的主机所占位数次幂）

（11111000（二进制）=248（十进制））

4）子网地址可在8、16、24、32、……、240共30个地

址中任意选择20个。1，假设取得网络地址200.200.200.0，子网掩码为255.255.255.0。现在一个子网有100台主机，另外4个子网有20台主机，请问如何划分子网，才能满足要求。请写出五个子网的子网掩码、网络地址、第一个主机地址、最后一个主机地址、广播地址。（子网号可以全0和全1）。200.200.200.0是一个C类地址。要求划分一个子网100主机，另外四个子网20主机，我们可以先把该网络划分成两个子网。一个给100主机的子网，一个给另外20主机的四子网。C类地址有8bit的主机号，划分子网就是把主机号拿出若干位来作网络ID。具体要拿出多少位这里有一个公式：子网内主机数=2的x次方-2（x是主机号的位数）现在主机数是100，我们取2的x次方-2略大于100。即x=7。也就是说主机号位数是7位，这个子网才能够连100台主机。本来有8位的，剩下的一位拿去当网络号。NETID200.200.200.00000000NETMASK255.255.255.00000000子网1:NETID200.200.200.00000000NETMASK255.255.255.10000000（掩码就是用1标识网络ID，看蓝色部分）子网2:NETID200.200.200.10000000NETMASK255.255.255.1接下来划分四个子网，用上面任何一个子网划分都行。这里用子网2吧。由上面的公式，子网内主机数=2的x次方-2取2的x次方-2略大于20，也即x=5.也就是主机号位数是5位，刚才是7位，剩下2位作网络ID,子网2.1:NETID200.200.200.10000000NETMASK255.255.255.11100000子网2.2:NETID200.200.200.10100000NETMASK255.255.255.11100000子网2.3:NETID200.200.200.11000000NETMASK255.255.255.11100000子网2.4:NETID200.200.200.11100000NETMASK255.255.255.11100000这样，子网划分就完成了。接下来写出五个子网的子网掩码、网络地址、第一个主机地址、最后一个主机地址、广播地址就比较简单了。记住这一条：主机号全0是网络地址,网络地址+1是第1个主机地址,主机号全1是广播地址.广播地址-1是最后的主机地址.子网一主机号全是0的：NETID200.200.200.00000000后面八个0是二进制，换成十进制就是它的网络地址了，然后+1是主机地址；广播地址要注意，那个红色0已是网络ID，主机号是后面七个0，把7个0全置为1就是他的广播地址。接下来以此类推。子网掩码网络地址第一个主机地址最后的主机地址广播地址255.255.255.128200.200.200.0200.200.200.1200.200.200.126200.200.200.127255.255.255.224200.200.200.128200.200.200.129200.200.200.158200.200.200.159255.255.255.224200.200.200.160200.200.200.161200.200.200.190200.200.200.191255.255.255.224200.200.200.192200.200.200.193200.200.200.222200.200.200.223255.255.255.224200.200.200.224200.200.200.225200.200.200.254200.200.200.255例一：设申请到标准的B类IP地址为172.20.0.0~172.20.255.255，当用4位表示子网时，最多可设多少子网？每子网可有多少主机？子网掩码是多大？分析：B类地址的自然掩码是255.255.0.0，当用4位表示子网时，掩码的二进制表示：11111111.11111111.11110000.00000000十进制=255.255.240.0。减去全“0”和全“1”，可设子网数为：24-2=14（早期）现代为16；每子网可有主机数为：212-2=4094例二：设与例一地址范围相同，每子网中的主机数不超过30，最多可有多少子网？掩码是多大？列出几个子网的IP地址范围。...分析：主机位数有5位即可。子网掩码的二进制表示如下：11111111.11111111.11111111.11100000，十进制表示为：255.255.255.224，最多可有子网：211=2048（现代）；各个子网的地址范围可用如下方法确定：首先，前两字节不变，即为172.20，后两字节值由二进制变化情况导出：子网号为0时地址范围是：00000000.00000001~00000000.00011110即0.1~0.30；子网号为1时，地址范围是：00000000.00100001~00000000.00111110即0.33~0.62;0.65~0.94…例三：设申请到地址空间为：10.8.8.0~10.8.8.255，每子网中的主机数不超过50，则可设（？）个子网，各个子网的地址范围是（？）掩码是（？）。4个子网；10.8.8.1~10.8.8.62;10.8.8.65~10.8.8.126;10.8.8.129~10.8.8.190;10.8.8.193~10.8.8.254；掩码：255.255.255.192阅读以下