IP地址分配与聚合设计

IP地址分配与聚合设计第一页，共38页。教学目标通过本章学习，要求能够： 1、掌握IP地址的分类和作用 2、理解IP地址的应用 3、掌握IP子网地址的划分和应用方法第二页，共38页。本章内容IP地址及其分类IP地址的子网划分第三页，共38页。课程议题IP地址及其分类第四页，共38页。IP地址IP地址属于网络层地址，用于标识网络中的节点设备IP地址由32bit构成，每8bit一组，共占用4个字节IP地址由两部分组成，网络位和主机位网络标识用于区分不同的网络，主机标识用于在一个网络中区分主机网络位主机位

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第五页，共38页。IP地址的表示点分十进制法将原有32Bit，分为每8Bit一组，每组间用“.”连接，并将每组二进制数转换成10进制数来记忆。IP地址分为网络号和主机号，路由器所连接的网段要占用一个IP地址。IP地址是一个网络编码，它即可以是一个主机（服务器、客户机）的地址，也可以是路由器一个端口的地址。即IP地址确定的是网络中的一个连接。第六页，共38页。为什么要使用IP地址

屏蔽各种物理网络的地址差异统一物理地址的表示方法不现实互联网对各种物理网络地址的“统一”通过IP地址在IP层完成第七页，共38页。IP地址的分类A类:B类:C类:D类: 多播组编号E类:用于实验NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8比特8比特8比特8比特第八页，共38页。A类:B类:C类:D类:IP地址的分类E类:10NNNNNNNHostHostHost891617242532(1-126)110NNNNNNNetworkHostHost891617242532(128-191)1110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532(192-223)11110MMMM多播组多播组多播组891617242532(224-239)111110MMM多播组多播组多播组891617242532(224-239)IP地址中的前5位用于标识IP地址的类别第九页，共38页。IP地址的分类（有类）第十页，共38页。IP地址分类（公共地址和私有地址）计算机要通讯必须有IP地址；公共地址是指在Internet上通讯的地址；私有地址不可以在Internet上通信，可以用于局域网；为了解决公共地址不足的现状，路由器之间的背靠背连接可以使用私有地址。第十一页，共38页。在广域网内使用私有地址第十二页，共38页。私有地址(RFC1918)私有地址的概念属于非注册地址，专门为组织机构内部使用私有地址的分类A类:10.0.0.0至10.255.255.255B类:172.16.0.0至172.31.255.255C类:192.168.0.0至192.168.255.255第十三页，共38页。私有地址使用私有地址将网络连接到Internet，需要将私有地址转换为共有地址。这个转换过程称为网络地址转换（NetworkAddressTranslation，NAT）。通常使用三层设备来执行NAT转换。第十四页，共38页。特殊的IP地址特殊的IP地址段本地回环地址127.0.0.1IP地址的网络位不变,主机位全为0192.168.12.0IP地址的网络位不变,主机位全为1192.168.12.255IP地址的网络位全为0,主机位随意0.0.0.23IP地址的网络位和主机位全为00.0.0.0IP地址的网络位和主机位全为1255.255.255.255第十五页，共38页。回环地址是用于网络软件测试和本地进程间通信；TCP/IP协议规定：

含网络号为127的分组不能出现在任何网络上；主机和路由器不能为该地址广播任何寻址信息。第十六页，共38页。直接广播地址A类、B类与C类IP地址中主机号全1的地址为直接广播地址；用来使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机；第十七页，共38页。受限广播地址网络号与主机号的32位全为1的地址为受限广播地址；用来将一个分组以广播方式发送给本网的所有主机；分组将被本网的所有主机接受，路由器则阻挡该分组通过。第十八页，共38页。“这个网络上的特定主机”地址“这个网络上的特定主机”地址主机或路由器向本网络上的某个特定的主机发送分组；网络号部分为全0，主机号为确定的值；这样的分组被限制在本网络内部。第十九页，共38页。子网掩码子网掩码将一个IP地址的网络位和子网位全置为1，主机位全置为0，这样一个新的地址就是该IP的子网掩码子网掩码的作用用于区分一个IP地址的网络位、子网位和主机位分类地址的子网掩码A类：255.0.0.0/8B类：255.255.0.0/16C类：255.255.255.0/24第二十页，共38页。VLSM和CIDRVLSM（可变长子网掩码）192.168.1.10/30172.16.1.0/2410.1.1.8/16CIDR（无类域间路由）192.168.1.0/16172.16.1.0/14第二十一页，共38页。IP网络中主机数的计算方法

公式:2N-2“N”代表主机位数主机位全“0”表示网络编号主机位全“1”表示该网络中的广播第二十二页，共38页。IP网络中主机数的计算方法类别网络数量主机数量适用场所A类27=128（实际可用126个，除去网络位全0，全1两个）224=16777216（实际可连接224-2，除去主机位全0，全1两个）有大量主机的大型网络B类214=16384（实际可用214-2）216=65536（实际可连接216-2）国际性大公司与政府机构等中等大小的组织使用C类221=2097152（实际可用221-2）28=256（实际可连接28-2）小公司与普通的研究机构D类不标识网络特殊的用途E类暂时保留用于某些实验和将来使用第二十三页，共38页。IP地址例题1、求下列地址的网络编号和广播地址172.16.10.255/16192.168.1.30/282、请问下列地址是否可以分配给主机192.168.10.31/28172.16.10.255/193、请问下列地址中哪些地址分配给主机后可以直接通信（无需路由）192.168.10.34/29192.168.10.53/29192.168.10.31/29192.168.10.61/29注意：网络编号和广播地址不能分配给主机使用第二十四页，共38页。课程议题IP地址的子网划分第二十五页，共38页。子网将网络进一步划分成独立的组成部分，每个部分称为这个网络（或者更高一级子网）的子网。子网的设计是为了便于网络的管理。对于A类和B类的地址可以把一个大网划分成几个子网，每个子网可以对应一个地理范围或者区域，每个子网也可以对应一种不同的物理介质。划分子网以后，每个子网看起来象一个独立的网络。而对于远程网络而言，子网是透明的。第二十六页，共38页。IP子网划分为了满足实际网络划分应用的需求，在标准分类地址的基础之上进行子网络的划分提高IP地址的有效利用率节省IP地址的占用合理规划网络第二十七页，共38页。子网化（Subnetting）第二十八页，共38页。根据地理分布特点划分子网易于组网技术的实现节约经费根据网络应用特点划分将共享相同网络资源的主机划分成一个子网，可减少子网间的网络传输流量，提高网络性能。将具有相同安全密级程度的主机划分为同一个子网，保障系统的安全。如何划分子网第二十九页，共38页。子网化网络位向主机位借用地址以实现子网化借位方法通过改变子网掩码实现第三十页，共38页。子网数的计算=2n-21920主类网络主机16862550主类网络位主机位255255255025525511111000VLSM子网掩码IP地址在标准C类网基础上，通过借用主机位中的5位，标识为网络位，可划分25=32个子网。其中00000和11111不可用。真实可用子网数为30。每个子网主机数为23-2=6第三十一页，共38页。子网化的使用注意：锐捷路由器支持全0和全1的子网Router(config)#ipsubnet-zero命令默认开启第三十二页，共38页。子网化的使用第三十三页，共38页。FindTheSubnetMaskNetworkaddress49.0.0.0163.65.0.0195.93.161.0Numberofusablesubnets2513519Numberofhostpersubnets10105Subnetmask255.255.0.0255.255.252.0255.255.