思科网络学院教程-网络编制-IPv4课件

网络编制——IPv4网络基础——第六章网络编制——IPv4网络基础——第六章课程目标解释IP地址的结构并掌握换算8位二进制和十进制数字的能力。按照类型对给定的IPv4地址分类并描述其在网络中的使用方式。说明ISP如何将地址分配给网络以及管理员如何在网络内分配地址。确定主机地址的网络部分并说明子网掩码在划分网络中的作用。根据给定的IPv4地址信息和设计标准，计算相应的地址组成部分。在主机上使用常用的测试实用程序来验证和测试网络连通性以及IP协议栈的运行状态。课程目标解释IP地址的结构并掌握换算8位二进制和十进课程目录6.1IPv4地址6.2不同用途的地址6.3分配地址6.4它在我的网络中吗？6.5计算地址6.6测试网络层6.7实验和练习课程目录6.1IPv4地址6.1IPv4地址6.1IPv4地址6.1.1剖析IPv4地址32位点分十进制网络和主机部分1010110000010000000001000001010010101100.00010000.00000100.000101006.1.1剖析IPv4地址32位1010110000010网络部分和主机部分网络部分：网络地址部分的比特模式相同的一组主机主机部分：可以用来计算一个逻辑网络中所能容纳的计算机数量172.16.4.20172.16.4.32网络主机网络主机部分部分部分部分网络部分和主机部分网络部分：网络地址部分的比特模式相同的一组6.1.2了解数字——二进制到十进制的转换6.1.2了解数字——二进制到十进制的转换6.1.4了解数字——十进制到二进制的转换12864321684216.1.4了解数字——十进制到二进制的转换12864172=（10101100）210101100000100000000010000010100172.16.4.20172=（10101100）21010110000010006.2不同用途的地址6.2不同用途的地址6.2.1IPv4网络中的地址类型网络地址：指代网络的地址。在网络的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。广播地址：用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。主机地址：分配给网络中终端设备的地址。6.2.1IPv4网络中的地址类型网络地址：指代网络的地址6.2.2计算网络地址、主机地址和广播地址网络前缀通过前缀长度来指示在地址中网络部分所占的比特数6.2.2计算网络地址、主机地址和广播地址网络前缀6.2.2计算网络地址、主机地址和广播地址6.2.2计算网络地址、主机地址和广播地址6.2.3单播、广播、组播——通信类型6.2.3单播、广播、组播——通信类型有限本地广播地址STOP255.255.255.255有限本地广播地址STOP255.255.255.255直接广播地址192.168.20.255192.168.20.0192.168.1.0直接广播地址192.168.20.255192.168.206.2.4保留IPv4地址范围6.2.4保留IPv4地址范围6.2.5公有地址和私有地址公用地址私有地址10.0.0.0to10.255.255.255(10.0.0.0/8)172.16.0.0to172.31.255.255(172.16.0.0/12)192.168.0.0to192.168.255.255(192.168.0.0/16)NAT6.2.5公有地址和私有地址公用地址6.2.6特殊IPv4地址网络地址和广播地址默认路由：0.0.0.0环回地址：127.0.0.0/8链路本地地址：169.254.0.0/16TEST-NET地址：192.0.2.0/246.2.6特殊IPv4地址网络地址和广播地址6.2.7传统IPv4编址6.2.7传统IPv4编址6.3分配地址6.3分配地址6.3.1规划网络地址分配是一个结构化过程，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不同类型的主机包括：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6.3.1规划网络地址分配是一个结构化过程，应该妥善规划和6.3.1规划网络地址分配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？6.3.1规划网络地址分配应该考虑的事项包括：6.3.2终端用户设备的静态地址和动态地址用户设备地址静态地址分配动态地址分配动态主机配置协议DHCP6.3.2终端用户设备的静态地址和动态地址用户设备地址6.3.3为其它设备分配地址服务器和外围设备的地址可以从Internet访问的主机的地址中间设备的地址路由器和防火墙6.3.3为其它设备分配地址服务器和外围设备的地址6.3.4&6.3.5谁负责分配不同的地址地址管理机构6.3.4&6.3.5谁负责分配不同的地址地址管理机构6.3.6IPv6概述IPv6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6.3.6IPv6概述IPv6特性和优点6.4它在我的网络中吗？6.4它在我的网络中吗？6.4.1子网掩码——定义网络部分和主机部分6.4.1子网掩码——定义网络部分和主机部分6.4.2AND运算——我们的网络中有什么？地址和子网掩码之间的AND运算得到的结果就是网络地址。路由器使用AND运算来确定传入数据包的合理路由。

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还是应将其转发到网关。6.4.2AND运算——我们的网络中有什么？地址和子网掩码6.4.3AND运算过程AND运算练习6.4.3AND运算过程AND运算练习6.5计算地址6.5计算地址6.5.1基本的子网划分

路由器上的每个接口都必须有唯一的网络ID使用一个或多个主机位作为网络位创建子网.子网数量=2^n(n=借用的位数)主机数量=2^n-2(n=剩余的主机位数)6.5.1基本的子网划分路由器上的每个接口都必须有唯一的6.5.1基本子网划分子网划分示例（4子网）6.5.1基本子网划分子网划分示例（4子网）6.5.1子网划分子网划分示例(8子网)6.5.1子网划分子网划分示例(8子网)6.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤1：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。6.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤16.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤2：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。6.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤26.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤3：分配地址6.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤36.5.3划分子网——细分子网细分子网即使用可变长子网掩码(VLSM)，其目的是最大限度提高编址效率。6.5.3划分子网——细分子网细分子网即使用可变长子网掩码6.5.3划分子网——细分子网6.5.3划分子网——细分子网6.5.3划分子网——细分子网VLSM示例使用VLSM6.5.3划分子网——细分子网VLSM示例6.5.3划分子网——细分子网VLSM示例使用VLSM6.5.3划分子网——细分子网VLSM示例6.5.4确定网络地址6.5.4确定网络地址6.5.5计算主机数量6.5.5计算主机数量6.5.6确定主机的有效地址6.5.6确定主机的有效地址6.6测试网络层6.6测试网络层6.6.1Ping127.0.0.1–测试本地协议栈Ping用于测试主机之间IP连通性的实用程序。Pinging本地回环(127.0.0.1)收到127.0.0.1的响应表示主机上的IP配置正确。6.6.1Ping127.0.0.1–测试本地协议栈6.6.2Ping网关——测试与本地LAN的连通性6.6.2Ping网关——测试与本地LAN的连通性6.6.3Ping远程主机——测试与远程LAN的连通性6.6.3Ping远程主机——测试与远程LAN的连通性6.6.4Traceroute(tracert)–测试路径它是利用生存时间（TimetoLive，TTL)6.6.4Traceroute(tracert)–测6.6.5ICMPv4–支持测试和消息的协议Internet控制消息协议（InternetControlMessagingProtocol，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：主机确认无法到达目的或服务器超时路由重定向源抑制6.6.5ICMPv4–支持测试和消息的协议Int总结总结思科网络学院教程——网络编制——IPv4课件网络编制——IPv4网络基础——第六章网络编制——IPv4网络基础——第六章课程目标解释IP地址的结构并掌握换算8位二进制和十进制数字的能力。按照类型对给定的IPv4地址分类并描述其在网络中的使用方式。说明ISP如何将地址分配给网络以及管理员如何在网络内分配地址。确定主机地址的网络部分并说明子网掩码在划分网络中的作用。根据给定的IPv4地址信息和设计标准，计算相应的地址组成部分。在主机上使用常用的测试实用程序来验证和测试网络连通性以及IP协议栈的运行状态。课程目标解释IP地址的结构并掌握换算8位二进制和十进课程目录6.1IPv4地址6.2不同用途的地址6.3分配地址6.4它在我的网络中吗？6.5计算地址6.6测试网络层6.7实验和练习课程目录6.1IPv4地址6.1IPv4地址6.1IPv4地址6.1.1剖析IPv4地址32位点分十进制网络和主机部分1010110000010000000001000001010010101100.00010000.00000100.000101006.1.1剖析IPv4地址32位1010110000010网络部分和主机部分网络部分：网络地址部分的比特模式相同的一组主机主机部分：可以用来计算一个逻辑网络中所能容纳的计算机数量172.16.4.20172.16.4.32网络主机网络主机部分部分部分部分网络部分和主机部分网络部分：网络地址部分的比特模式相同的一组6.1.2了解数字——二进制到十进制的转换6.1.2了解数字——二进制到十进制的转换6.1.4了解数字——十进制到二进制的转换12864321684216.1.4了解数字——十进制到二进制的转换12864172=（10101100）210101100000100000000010000010100172.16.4.20172=（10101100）21010110000010006.2不同用途的地址6.2不同用途的地址6.2.1IPv4网络中的地址类型网络地址：指代网络的地址。在网络的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。广播地址：用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。主机地址：分配给网络中终端设备的地址。6.2.1IPv4网络中的地址类型网络地址：指代网络的地址6.2.2计算网络地址、主机地址和广播地址网络前缀通过前缀长度来指示在地址中网络部分所占的比特数6.2.2计算网络地址、主机地址和广播地址网络前缀6.2.2计算网络地址、主机地址和广播地址6.2.2计算网络地址、主机地址和广播地址6.2.3单播、广播、组播——通信类型6.2.3单播、广播、组播——通信类型有限本地广播地址STOP255.255.255.255有限本地广播地址STOP255.255.255.255直接广播地址192.168.20.255192.168.20.0192.168.1.0直接广播地址192.168.20.255192.168.206.2.4保留IPv4地址范围6.2.4保留IPv4地址范围6.2.5公有地址和私有地址公用地址私有地址10.0.0.0to10.255.255.255(10.0.0.0/8)172.16.0.0to172.31.255.255(172.16.0.0/12)192.168.0.0to192.168.255.255(192.168.0.0/16)NAT6.2.5公有地址和私有地址公用地址6.2.6特殊IPv4地址网络地址和广播地址默认路由：0.0.0.0环回地址：127.0.0.0/8链路本地地址：169.254.0.0/16TEST-NET地址：192.0.2.0/246.2.6特殊IPv4地址网络地址和广播地址6.2.7传统IPv4编址6.2.7传统IPv4编址6.3分配地址6.3分配地址6.3.1规划网络地址分配是一个结构化过程，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不同类型的主机包括：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6.3.1规划网络地址分配是一个结构化过程，应该妥善规划和6.3.1规划网络地址分配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？6.3.1规划网络地址分配应该考虑的事项包括：6.3.2终端用户设备的静态地址和动态地址用户设备地址静态地址分配动态地址分配动态主机配置协议DHCP6.3.2终端用户设备的静态地址和动态地址用户设备地址6.3.3为其它设备分配地址服务器和外围设备的地址可以从Internet访问的主机的地址中间设备的地址路由器和防火墙6.3.3为其它设备分配地址服务器和外围设备的地址6.3.4&6.3.5谁负责分配不同的地址地址管理机构6.3.4&6.3.5谁负责分配不同的地址地址管理机构6.3.6IPv6概述IPv6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6.3.6IPv6概述IPv6特性和优点6.4它在我的网络中吗？6.4它在我的网络中吗？6.4.1子网掩码——定义网络部分和主机部分6.4.1子网掩码——定义网络部分和主机部分6.4.2AND运算——我们的网络中有什么？地址和子网掩码之间的AND运算得到的结果就是网络地址。路由器使用AND运算来确定传入数据包的合理路由。

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还是应将其转发到网关。6.4.2AND运算——我们的网络中有什么？地址和子网掩码6.4.3AND运算过程AND运算练习6.4.3AND运算过程AND运算练习6.5计算地址6.5计算地址6.5.1基本的子网划分

路由器上的每个接口都必须有唯一的网络ID使用一个或多个主机位作为网络位创建子网.子网数量=2^n(n=借用的位数)主机数量=2^n-2(n=剩余的主机位数)6.5.1基本的子网划分路由器上的每个接口都必须有唯一的6.5.1基本子网划分子网划分示例（4子网）6.5.1基本子网划分子网划分示例（4子网）6.5.1子网划分子网划分示例(8子网)6.5.1子网划分子网划分示例(8子网)6.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤1：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。6.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤16.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤2：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。6.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤26.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤3：分配地址6.5.2子网划分——将网络划分为适当大小的多个子网步骤36.5.3划分子网——细分子网细分子网即使用可变长子网掩码(VLSM)，其目的是最大限度提高编址效率。6.5.3划分子网——细分子网细分子网即使用可变长子网掩码6.5.3划分子网——细分子