第一讲网络设备安装调试

职业技能鉴定网络设备调试员教学目标

网络设备安装调试以面向应用为目标，以项目为中心，以能力培养和实践操作为主线。教学组织从职业行动能力、工作过程知识和职业素养这三个方面来培养同学们的实际就业能力和真实工作经验。让同学们学后会安装：学会主流网络设备的安装方法。让同学们学后会配置：学会主流网络设备的配置方法。让同学们学后会管理：学会熟练管理计算机网络及各种设备的方法。让同学们学后会维护：学会各种设备的维护方法。

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

网络设备安装调试职业道德是在一定的职业的活动中所应该遵循的、具有自身职业特征的道德准则和规范。它具有的特点包括：（1）规范性和专业性。职业道德是基于一定职业的特殊需要，以及与社会联系的特定方式所产生的对本职业的道德要求。因此，不同的职业有不同的要求，具有很强烈的规范性和专业性；（2）普适性和广泛性。职业道德是适应职业生活而产生的，因此在同一职业领域有广泛的适用性，是同一个职业领域中一切从业人员都必须遵守的职业道德要求（3）可操作性和准强制性。职业道德作为一种道德要求，并不单纯地表现为抽象和理论或一些原则性的规定，而往往体现在具体的制度、守则、章程等中，具有很强的可操作性，同时这种道德要求往往与行政纪律结合起来，有明确的奖惩条例，因而具有一定程度的强制性（4）相对稳定性和连续性。职业是相对稳定的，因此在职业生活基础上所形成的职业道德，在其内容与结构上也具有相对稳定性和连续性。

职业道德的基本特点计算机网络基础知识1、什么是计算机网络计算机网络目前并没有一个严格的权威的定义，并且随着计算机网络的发展，关于计算机网络的定义也不断发展和完善。目前比较认同的计算机网络的定义为：计算机网络是将分布在不同地理位置上的具有独立和自主功能的计算机、终端及其附属设备，利用通信设备和通信线路连接起来，并配置网络软件（如网络协议、网络操作系统、网络应用软件等）以实现信息交换和资源共享的一个复合系统。计算机网络基础知识1、什么是计算机网络这个定义包含了四重含义：这个定义包含了四重含义：第一，一个计算机网络是由多台具有自主功能的独立计算机、终端设备等组成。这些计算机或终商在脱离网络的环境的条件下也可以独立运行与工作；第二，网络中的计算机课及终端是通过通信信道进行互连的其互连的线路可以是双绞线、同轴电缆或光纤等有线信道，也可是超短波、微波、红外等无线信道；第三，计算机之间的通信和资源的共享是通过网络协议、网络操作系统和网络应用软件来实现的；第四，计算机网络的目标是实现计算机之间的信息交换、资源共享及协同工作。

网络设备安装调试1、实现网上资源的共享。计算机网络的功能2、实现数据信息的快速传递。3、提高可靠性4、提高负载均衡与分布处理能国力5、集中管理6、综合信息能力

网络设备安装调试计算网络的分类根据按传输技术划分划分有线计算机网：双绞线、同轴电缆、光纤无线计算机网：无线电波、微波、红外线等

网络设备安装调试计算网络的分类根据网络的覆盖范围划分局域网(LAN，LocalAreaNetwork)工作范围：10m—1km，同一个楼房、校园城域网(MAN，MetropolitanAreaNetwork)

工作范围：1km—

几十km,同一城市广域网(WAN，WideAreaNetwork)

工作范围：几十km—几千km,同一国家、州、全球

网络设备安装调试计算网络的分类根据网络管理模式分对等网络。对等网就是一种“Peer-to-Peer(简称p2p，点对点)”结构的计算机网络。网络中的计算机的地位是平等的。各计算机既作为其他的计算机的服务的提供者也可以访问其他的计算机。客户/服务器模式。客户/服务器模式是一种最常见的网络管理模式，几乎所有的企业网络都采用这中管理模式。

网络设备安装调试计算网络的分类从网络的使用者进行分类公用网(publicnetwork)专用网(privatenetwork)

网络设备安装调试4、ISO/OSI网络参考模型

世界上第一个网络体系结构由IBM公司提出（74年，SNA），以后其他公司也相继提出自己的网络体系结构如：Digital公司的DNA，美国国防部的TCP/IP等，多种网络体系结构并存，其结果是若采用IBM的结构，只能选用IBM的产品，只能与同种结构的网络互联。为了保证各种类型网络技术的兼容性、互操作性。国际标准化组织（InternationalstandardizationOrganization，ISO)，提出了不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构，称为开放系统互联参考模型（OSI，opensysteminterconnection）

网络设备安装调试OSI参考模式只是定义了一种抽象的结构，而并非具体实现的描述，即在OSI模型中的每一层，都只涉及层的功能定义，而不提供关于协议与服务具体实现方法。（1）ISO/OSI七层网络结构传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层面向信息处理和网络应用面向为高三层的网络信息处理应用提供可靠的端到端的通信服务面向通信处理和网络通信

网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层物理层（PhysicalLayer）位于OSI参考模型的最底层，协调在物理媒体中传送比特流所需有的各种功能。物理层涉及接口和传输媒体的机械和电气的规约，定义了这些物理设备和接口为所发生的传输所必须完成的过程和功能。以便与不同的制造厂家能够根据工人的标准各自独立地制造设备，从而使各个厂家的产品能够相互兼容。

网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层数据链路层（DataLinkLayer）在物理层发送和接收数据的过程中，会出现一些自己不能解决的问题。如，当两个点同时试图在一条共享的线路上发送数据时如何处理，节点如何知道它所接受的数据是否正确，如果噪声改变了一个报文的目标地址，节点如何察觉它丢失了本应该收到的报文，这些都是数据链路层所必须做的工作。数据链路层涉及相邻节点之间的可数据传输，它将物理层的比特流组织成数据链路层协议数据单元（帧）进行传输，帧中包含地址，控制，数据，校验码等信息，通过校验、确认和反馈重传等手段，将不可靠的物理链路改造成对网络层表现为一五差错的数据传输链路。数据链路还要协调首发双方的的数据传输速率，即流量控制。

网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层网络层（NetworkLayer）负责分组从源端交付到目的端，中间可能要经过许多中间节点甚至是通信子网。网络层的任务就是在通信子网中选择一条合适的路径，使源计算机发送的数据能够通过所选择的路径到达目的计算机。为了实现路径选择，网络层必须使用寻址方案来确定存在哪些网络以及设备在这些网络中所处的位置，不同的网络层协议所采用的寻址方案是不同的，在确定了目标节点的位置后，网络层还要负责引导数据包正确地通过网络，找到通过网络的最优路径，即路由选择。如果说子网中同时出现过多的分组，他们将相互阻塞通路并可能形成网络瓶颈，因此网络层还要提供拥塞控制机制以避免此类现象的出现。网络层还要解决异构网络互连问题。

网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层传输层（TransportLayer）负责将完整的报文进行从源端到目的端的交付。但计算机往往在同一时间运行多个程序，因此，从源端到目的端的交付并不是从某个计算机交会到下一个计算机，同时还指从某个计算机上的特定进程（运行着的程序）交付到另一个计算机的特定进程（运行着的程序），而网络层监督单个分组的端到端的交付，独立地处理每个分组，就好象每一个分组属于独立的报文一样，而不管是否直的如此。传输层所提供的服务有可靠与不可靠之分。为了向会话层提供可靠的端到端进程之间的数据传输服务，传输层还需要使用确认、差错控制区和流量控制等机制来网络层服务质量的不足。

网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层会话层（SessionLayer）会话层的功能就是建立、管理和终止应用程序进程一定之间的会话和数据交换，允许数据进行单工、半双工和全双工的传送，并使这些通信系统同步。

网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层表示层（PresentationLayer）保证一个系统应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出。如有必要，表示层用一种通用的数据表示格式在多种数据表示格式之间进行转换。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。

网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层表示层（PresentationLayer）保证一个系统应用层发出的信息能被另一个系统的应用层读出。如有必要，表示层用一种通用的数据表示格式在多种数据表示格式之间进行转换。它包括数据格式变换、数据加密与解密、数据压缩与恢复等功能。

网络设备安装调试（2）OSI各层功能描述传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层应用层（ApplicationLayer）是OSI参考模型中最靠近用户服务的一层，它为用户服务的应用程序提供网络服务，将用户接入到网络，提供了对许多种服务的支持，如电子邮件、文件传输、共享的数据库管理，以及其它种类的分布式信息服务。开放系统互连模型信号开放系统1中继系统开放系统2物理介质

网络设备安装调试数据在传输层封装后得到的协议数据单元称为分段(segment)数据在网络层被封装后得到的协议数据单元称为分组（packet）数据在数据链路层被封装后得到的协议数据单元称为帧（frame）数据在物理被封装后得到的协议数据单元称为比特流（bitstream）传输层数据链路层

网络层物理层会话层表示层应用层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

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5TCP/IP体系结构(1)TCP/IP体系结构的层次划分从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网络层、传输层、应用层。

TCP/IP协议并不完全符合OSI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7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通信。这7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TCP/IP通讯协议采用了4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。

TCP/IP协议是美国国防部高级计划研究局（DARPA）为ARPANET而开发，也是很多大学和研究所多年研究及商业化的成果。OSI

与

TCP/IP

体系结构的比较

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5TCP/IP体系结构(2)TCP/IP体系结构的各层功能网络接口层在TCP/IP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下来的IP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理帧，抽出IP数据报，交给网际层。网络接口层允许主机连入网络时采取不同的网络技术。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5TCP/IP体系结构(2)TCP/IP体系结构的各层功能网际层在TCP/IP分层体系结构中，网络接口层是第二层，它的功能相当于OSI参考模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，源主机与目的主机可以在一个网上也可以不在一个网上。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5TCP/IP体系结构(2)TCP/IP体系结构的各层功能网际层第一，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，将分组装入IP数据报，填充报头，选择发送路径，然后将数据报发送到相应的网络输出。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，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

UDP)TCP/IP的体系结构

网络设备安装调试5TCP/IP体系结构(2)TCP/IP体系结构的各层功能传输层在TCP/IP分层体系结构中，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的端到端通信。为了标识与通信的传输层对等实体，传输层提供了关于不同进程的标识。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和面向无连接的不可靠传输两类服务。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5TCP/IP体系结构(1)TCP/IP体系结构的各层功能应用层在TCP/IP分层体系结构中，传输之上是应用层，应用层为用户提供网络服务，并为这些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5TCP/IP体系结构(3)TCP/IP体系结构的各层主要协议应用层传输层网际层网络接口层FTPHTTPSMTPTELNETDNSTFTPTCPUDPIPARPICMPRARPEthernetTokenRingFDDIFrameRelay

网络设备安装调试5TCP/IP体系结构(4)编址使用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5TCP/IP体系结构(4)编址物理地址：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5TCP/IP体系结构(4)编址物理地址：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5TCP/IP体系结构(4)编址Internet地址：Internet地址对于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5TCP/IP体系结构(4)编址端口地址：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。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。计算机网络的拓扑结构计算机网络拓扑的概念计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。(把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。)计算机网络的拓扑结构CCCCC主机主机主机主机主机主机计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构计算机网络拓扑的概念计算机网络拓扑是通过网中节点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。(把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。)拓扑设计是建设计算机网络的首步，也是实现各种网络协议的基础，它对网络性能、系统可靠性与通信费用都有重大影响。总线拓扑结构最常见的总线拓扑结构的网络是以太网。同轴电缆曾是它主要的传输介质，但现在大多数新的安装使用了双绞线。双绞线以太网(10Base-T)是安装成星形的总线拓扑结构，总线本身被紧缩到一个称作集线器的小盒子中，从集线器连接点到工作站的线路分支呈星形布局。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。

1、总线型拓扑结构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

2、星型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

3、树型拓扑结构

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

4、

环型拓扑结构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

5、网状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。IP地址Internet中能够唯一确定计算机位置的标识就是IP地址。对于终端用于来说，IP地址还有另一种表示方法：域名（网址）。IP地址采用分层结构：

IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit)，

整个地址分为两部分，即网络号(NetworkID)

和主机号(HostID)。IP地址IP地址结构：是一种层次型地址结构。

IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit)

整个地址分为两部分，即网络号(NetID)和主机号(HostID)。

NetIDHostIDIP地址的表示方法：方法：采用点分十进制记法（dotteddecimalnotation）即将32bit的IP地址中的每8位二进制数用1个等效的十进制数表示，并每个十进制数之间加上一个点。例：1000000100001011000000110001111112911331IP=1网络号主机号0A类地址E类地址D类地址C类地址B类地址10网络号0783115162324主机号110网络号主机号110111011组播地址保留IP地址格式IP地址分类：分为5类，见下图。IP地址类别—A类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前1字节标识网络地址，后3字节标识主机地址每个网络最多可容纳（2－2）台主机从高位起，前1位为“0”，第1字节用十进制表示的取值范围为“0～127”具有A类地址特征的网络总数为126个

0～127 0～255 0～255 0～255网络地址主机地址

024IP地址类别—B类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前2字节标识网络地址，后2字节标识主机地址每个网络最多可容纳（2－2）台主机从高位起，前2位为“10”，第1字节用十进制表示的取值范围为“128～191”具有B类地址特征的网络总数为2个

128～191 0～255 0～255 0～255网络地址主机地址101416IP地址类别—C类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前3字节标识网络地址，后1字节标识主机地址每个网络最多可容纳254台主机从高位起，前3位为“110”，第1字节用十进制表示的取值范围为“192～223”具有C类地址特征的网络总数为2个

192～223 0～255 0～255 0～255网络地址主机地址11021A、B、C三类地址的网络数和主机数

根据首字节的取值可以判断IP地址的类别。例如61为C类地址特殊用途的IP地址主机号为全“0”的IP地址为网络地址，表示该网络本身。主机号为全“1”的地址是广播(broadcast)地址。任何一个以数字127开头的IP地址(127.any.any.any)都叫做回送地址(loopbackaddress)。它是一个保留地址，最常见的表示形式为。

IP协议规定：当任何程序用回送地址作为目的地址时，计算机上的协议软件不会把该数据报向网络上发送，而是把数据直接返回给本主机。回送地址的用途：实现对本机网络协议的测试或实现本地进程间的通信。

以上地址从来不分配给任何一个单个的主机。特殊IP地址举例网络地址主机地址部分全部定义为“0”，用于区分网络例：主机36所在网络的地址为全0的网络地址：表示网络本身，用于网络初始化广播地址直接广播地址主机地址部分为全“1”，用于向某个网络的所有主机广播例：主机36

所在网络的广播地址为55有限广播地址（55）在未知本网地址情况下用于本网广播内部地址(私用地址)

IP地址范围内有一些未被国际互联网络信息中心（InterNIC）指定，这些地址可分配给未连接到Internet的主机使用，这些主机如果需要访问Internet,可使用网络代理(proxy)服务器连接到公共网络上。

它们是：

A类：---55B类：---55C类：---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=11与0=00与1=00与0=0子网掩码的作用计算机是通过将子网掩码与IP地址相“与运算”来区分出计算机的网络号和主机号。例如：IP地址为：0，其子网掩码为，则进行如下“与运算”：

IP:11010010.00101001.11101101.00001010

M:11111111.11111111.11111111.00000000

与:11010010.00101001.11101101.00000000

反:00000000.00000000.00000000.00001010子网掩码（Subnetmask）默认子网掩码,子网掩码中“1”的长度就是网络号的长度：A类B类11…10000…011………100………08bit24bit16bit16bitC类子网掩码

子网掩码

子网掩码

11………100…024bit8bit默认值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Nx，子网掩码为Mx，远程主机的IP地址为Ay，再设Ny=Ay&Mx若Nx==Ny，则认定远程主机与本地主机在同一子网上若Nx<>Ny，则认定远程主机与本地主机不在同一子网上同一子网中的主机之间通信子网地址

5 27

源地址 目的地址 发送 接收

不同子网中的主机之间通信子网地址

3

目的地址

5

源地址 发送 R2接收转发子网地址

子网掩码的表示直接的32bit的位模式（不常用）点分整数法（常用）例：92子网掩码的斜杠表示法：斜杠表示的整数，就是子网掩码中所有1的个数

例：带点十进制数表示斜杠表示

/24

例：IP地址/子网掩码对：

0/

可表示为：0/20

若划分子网，Router在运算时，IP地址和子网掩码按位相与。子网划分划分子网的重要性

IP寻址方案的开发始于20世纪60年代后期，当初并没有考虑到Internet发展这么快，有限的32位地址空间使人们陷入了IP地址分配无法满足众多需求的窘境。划分子网的好处：

1)充分利用IP地址

2)方便管理，网络管理者有时需要分割网络,尤其是大型网络，使其成为较小的网络，减小广播域.子网的划分什么时候需要划分子网？当需要将一个给定的网络划分为各个互不相关的网络时，就需要划分子网。怎样划分子网？将IP地址中的主机号部分再拿出某几位来作为网络号，剩下的部分作为主机号。划分子网的实例例如：现给定一个C类网210.41.237.X，此时X代表从1—254。由于有四个不同的部门要使用这段IP，为了不让各个部门之间相互干扰，我们需要将原来给出的一个网络划分为四个子网，以使得各个子网间互不影响。确定各子网IPIP:11010010.00101001.11101101.xxxxxxxx

我们将IP地址的主机部分中（8位）

xxxxxxxx拿出前面2位来作为我们的子网网络号部分，因此用作主机的位数就只有剩下的6位。

00xxxxxx：00000001----00111110

1--62

01xxxxxx：01000001----01111110

65--126

10xxxxxx：10000001----10111110

129--190

11xxxxxx：11000001----11111110

193--254确定子网掩码由于我们将原来IP地址中主机号的前两位用来作为了网络号部分，因此，为了让计算机能知道这两位是网络号，所以我们需要将相应的子网掩码中对应的这两位设置为1。IP:11010010.00101001.11101101.00001010M:11111111.11111111.11111111.11000000

最后我们得到的子网掩码即为：

92（非标准类型）划分的结果第一个子网：

IP：210.41.237.(1—62)M:92第二个子网：

IP：210.41.237.(65—126)M:92第三个子网：

IP：210.41.237.(129—190)M:92第四个子网：

IP：210.41.237.(193—254)M:92R子网1子网2说明：（1）用路由器连接单位的子网，其优点：①出现故障时容易隔离和管理②不引起广播风暴（2）建立子网，R通过子网号来管理和识别；注意：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。子网地址

思路：从IP地址的HostID中借若干位表示子网号。

IP地址包括一个网络号、一个网络内的子网号和一个子网内的主机号码三部分，其中子网号和主机号是网络管理员按需要分配的。

RFC950规定：不允许使用全“0”和全“1”的子网，即子网号不能全“0”和全“1”，同样，主机号也如此。

子网划分前后IP地址结构：子网和主机的计算公式

RFC950规定：不允许使用全“0”和全“1”的子网，即子网号不能全“0”和全“1”，同样，主机号也如此。

根据此限制，有：1位子网掩码不允许（因对应位上只有0和1）B类15位子网掩码和C类7位子网掩码也是非法的（因只给主机留了1位）。最小的IP网络Mask＝52两个bit作主机号，共四个IP地址主机号全1=11,全0=00,只有01和10可用容纳两个站点的网，常用于路由器间的连接11111111111111111111111100111111255255255252R2R1最小的IP网络子网和主机的计算公式

1)计算用于表示子网的位组合公式：

2N-2(其中N用于表示子网的位数)

表示子网的位组合全0和全1（全0子网、广播子网），对于一些网络设备可能出现问题，所以剔除这两种组合。

2)计算用于表示主机的位组合公式：

2N-2(其中N是用于表示主机的位数)

当主机位为全0时，则此时的IP地址相当于只是表示了一个网络的地址；当主机位为全1时，则此时的IP地址相当于是一个广播地址。例1：IP地址为4的主机的网络地址和主机地址、广播地址各是什么？（默认掩码）解：网络地址=

主机地址=34

广播地址=55

理由：上述IP地址为C类。例2：如果结点（主机）地址的头十位用于子网，则39的子网掩码是什么？

A：;B:;C:24;D:92。解：选择D

理由：39

为B类地址则对应的B类子网掩码中头两个字节全“1”

据题意，结点（主机）地址的头十位用于子网，则对应网络地址1后应再跟随10位“1”，故选D例3：若子网掩码为，那么下面哪个主机必须使用路由器才能与0通信？

A:1;B:22;C:3;D:27。解：选择B、C

因：0为B类地址，则：135.23为网络号。显然，C之网络号不同故：选择C。B则是由子网计算出网络号不同选B原因：子网掩码为，指示主机号（第三字节）的头两位为子网号。所以：主机0的第三字节

(144---10010000)的头两位(10

)为子网号。考察A、B、D的第三字节：

A：191---10111111B:127---01111111D:148---10010100

故：再选择B例4：某单位得到C类地址，计划划分成4个网络，每个网络最多25台主机。如何划分？解：因子网数4个，每个网络最多25台主机则：子网掩码选24

可有6个子网，每个子网主机数25－2=30

对应地址范围：00000000—00011111放弃11100000—11111111

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5：，默认子网掩码:/24

()子网掩码:/26

(92)

1.请问/26借出主机的多少位来表示子网？

2.能够表示多少个子网？

3.子网的IP地址分别是什么？

4.每个子网中有多少位表示主机？每个子网中可容纳多少主机？答案：1.2位

2.22-2=2个子网

3.28或492或

除去全0和1，因此只能

28或4，即最后8位分别是

10000000或010000004.6位，26-2，除去全0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:8为B类IP默认子网掩码为网络号=IP∧默认子网掩码网络号=8∧=162.9.20已知扩展子网掩码为子网号=8∧=

主机号＝8∧扩展子网掩码＝8∧55

＝8可变长子网掩码（VLSM）

VLSM（VariableLengthSubnetMask,可变长子网掩码），这是一种产生不同大小子网的网络分配机制，是指对同一个主网络在不同的位置使用不同的子网掩码。VLSM将允许给点到点的链路分配子网掩码52，而给Ethernet网络分配。VLSM技术对高效分配IP地址（较少浪费）以及减少路由表大小都起到非常重要的作用。但是需要注意的是使用VLSM时，所采用的路由协议必须能够支持它，这些路由协议包括RIP2，OSPF和BGP等。可变长子网掩码（VLSM）提供了在一个主类（A类、B类、C类）网络内包含多个子网掩码的能力，可以对一个子网再进行子网划分，使得对IP地址的使用更为有效2/27

4/27

6/27

/24/2436/3032/3040/30ACBHQ无类别域间路由（CIDR）CIDR(ClasslessInter-DomainRouting,无类别域间路由)基本思想是取消地址的分类结构，取而代之的是允许以可变长分界的方式分配网络数。它支持路由聚合，可限制Internet主干路由器中必要路由信息的增长。

“无类别”的意思是现在的选路决策是基于整个32位IP地址的掩码操作。而不管其IP地址是A类、B类或是C类，都没有什么区别无类别域间路由（CIDR）为进行选路要对多个IP地址进行归并时，这些IP地址必须具有相同的高位地址比特。路由表和选路算法必须扩展成根据32位IP地址和32位掩码做出选路决策的算法。必须扩展选路协议使其除了32位地址外，还要有32位掩码。例：假设有一C类地址—

通过CIDR技术归纳后可表示为/21，我们把这种网络称为“超网”例：—

—无类别域间路由（CIDR）用于帮助减缓IP地址耗尽和路由表增大的问题多个C类地址块可以被组合或聚合在一起以生成更大的无类别IP地址集（也就是说，我们可以用一个CIDR的聚合体来表示一组C类地址）我们在做IP规划的时候，刻意将子网作成2n模式，目的便是为了尽量支持路由归并，以减少路由表规模。此外，2n子网规划模式也是为了保证IP地址划分的规范性域名系统1、域名地址

Internet采用了一套和IP地址对应的地址表示方法，称为域名系统(DNS)。DNS使用与主机位置、作用、行业有关的一组字符来表示IP地址，这组字符类似于英文缩写或汉语拼音。

2、域名结构Internet的域名系统和IP地址一样,采用典型的层次结构，每一层由域或标号组成，其结构如下表所示。域名系统图3-21域名结构示意图域名:域名：rootpkucneduhnrtuNet…域名：pub.hn.Nethnpubcom163sohu域名：163.com域名:3、域名分配

域名的层次结构给域名的管理带来了方便，每一部分授权给某个机构管理，授权机构可以将其所管辖的名字空间进一步划分，最后形成树形的层次结构，如图3-21所示.域名系统4、DNS服务

用户使用域名访问Internet上的主机时,需要通过提供域名服务的DNS服务器将域名解析（转换）成对应的IP地址。主机消息主机Internet路由器查询响应6名字查询转发查询请求主DNS服务器其他DNS服务器DNS服务器把域名解析为IP地址域名系统5、域名管理机构

域名地址由国际组织网络信息中心（NIC）集中管理,统一分配。各级域名的管理权授予相应的机构，各管理机构可以将管辖内的各域进一步划分成若干个子域管理权再授予相应的子机构，以完成所属主机名和主机IP地址的管理。目前全世界共有三个这样的网络信息中心：⑴InterNIC：负责美国及其它地区⑵ENIC：负责欧洲地区。⑶APNIC：负责亚太地区。

亚太地区的地址分配权在亚太地区网络信息中心(APNIC),其总部设在日本东京大学。申请时要考虑申请哪一类IP地址,然后向国内的代理机构提出，现在申请到的IP地址大多为C类地址。WebAgencyServiceDomainWebBuildingWebSolutionWebConsultingWebCIWebDesignWebapplicatione-BusinessConsultingMarketAnalysis思考与练习如果要划分6个子网怎么办？如果要考虑特殊的IP怎么办？IP地址和子网掩码的7个例子例1：IP地址为4的主机的网络地址和主机地址、广播地址各是什么？（默认掩码）解：网络地址=

主机地址=34

广播地址=55

理由：上述IP地址为C类。例2：如果结点（主机）地址的头十位用于子网，则39的子网掩码是什么？

A：;B:;C:24;D:92。解：选择D

理由：39

为B类地址则对应的B类子网掩码中头两个字节全“1”

据题意，结点（主机）地址的头十位用于子网，则对应网络地址1后应再跟随10位“1”，故选D例3：若子网掩码为，那么下面哪个主机必须使用路由器才能与0通信？

A:1;B:22;C:3;D:27。解：选择B、C

因：0为B类地址，则：135.23为网络号。显然，C之网络号不同故：选择C。B则是由子网计算出网络号不同选B原因：子网掩码为，指示主机号（第三字节）的头两位为子网号。所以：主机0的第三字节

(144---10010000)的头两位(10)为子网号。考察A、B、D的第三字节：

A：191---10111111B:127---01111111D:148---10010100

故：再选择B例4：某单位得到C类地址，计划划分成4个网络，每个网络最多25台主机。如何划分？解：因子网数4个，每个网络最多25台主机则：子网掩码选24

可有6个子网，每个子网主机数25－2=30

对应地址范围：00000000—00011111放弃11100000—11111111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。C类子网的各种掩码例5:地址数的倍增过程（用于计算网络地址和广播地址）

注意：各子网网络地址总是最小网络地址的倍数。

例：网络掩码：40;IP地址为：12，由于网络掩码使用的是4位掩码，因此所有的网络地址都是16的倍数：

1、16、12、

18、14、10、16、112、128、144、160、176、192、108、124、1401)为确定网络地址，回答下面的问题：比52小的16的倍数中哪一个最大？48，所以网络地址是82)为确定广播地址，回答下面的问题：哪一个数比下一个网络地址小1？下一个网络地址数为64。因此广播地址为3例：一个主机的IP地址是7，子网掩码是40，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。常规办法是把这两个都换算成二进制，然后相与，就可得到网络地址。一个简单的方法：掩码为40那么可以知道这个掩码所容纳的IP地址有256－240＝16个（包括网络地址和广播地址），那么具有这种掩码的网络地址一定是16的倍数。而网络地址是子网IP地址的开始，广播地址是结束，可使用的IP地址在这个范围内，因此比37刚刚小的，又是16的倍数的数只有32，所以得出网络地址为2。而广播地址就是下一个网络的网络地址减一。而下一个16的倍数是48，因此可以得到广播地址为7。子网的计算实例6CCNA考试中，还有一种题型，要你根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。比如一个子网有10台主机，那么对于这个子网就需要10＋1＋1＋1＝13个IP地址。（注意加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址，接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。）13小于16（16等于2的4次方），所以主机位为4位。而256－16＝240，所以该子网掩码为40。如果一个子网有14台主机，不要犯这样的错误是：依然分配具有16个地址空间的子网，而忘记了给网关分配地址。这样就错误了，因为14＋1＋1＋1＝17，大于16，所以我们只能分配具有32个地址（32等于2的5次方）空间的子网。这时子网掩码为：24。子网的计算实例7我们要设计三个不同的子网，每个网络的HOST数量各为20、25和50，下面依次称为甲、乙和丙网，但只申请了一个NetworkID就是。怎样划分子网？首先我们把甲和乙网的Subnetmasks改为24，224的二进制为11100000，即它的Subnetmasks为：

11111111.11111111.11111111.11100000

这样，我们把HOSTID的高三位用来分割子网，这三位共有000、001、010、011、100、101、110、111八种组合，除去000（代表本身）和111（代表广播），还有六个组合，也就是可提供六个子网，它们的IP地址分别为：（前三个字节还是202.119.115）

00100001-00111110即33-62为第一个子网

01000001-01011110即65-94为第二个子网

01100001-01111110即97-126为第三个子网

10000001-10011110即129-158为第四个子网

10100001-10111110即161-190为第五个子网

11000001-11011110即193-222为第六个子网选用161-190段给甲网，193-222段给乙网，因为各个子网都支持30台主机，足以应付甲网和乙网20台和2