网络层与网络互联-IP地址(计算机网络课件)

IP地址1.什么是IP地址2.子网掩码的作用3.网关的作用目录Contents学习目标掌握IP地址的结构掌握子网掩码的作用wa掌握网关的作用1.什么是IP地址IP地址是主机在Internet上的一个全世界范围内唯一32位标识符IP地址：100.1.0.1点分十进制用4个十进制数表示，中间用圆点隔开100.29.0.201100100000111010000000000000010二进制：8888+++32位思考：计算机使用二进制，为什么用十进制表示IP地址呢？2.IP地址结构100.29.0.2网络号主机号0517–83808237区号电话号Internet网络1网络2网络3主机1主机2主机3互联网层次结构思考：如何确定网络号呢3.子网掩码的作用

通过将网络号所占二进制位置为1，主机号所占二进制位置为0，然后转换成十进制计算得来的。用来确定IP地址的网络号。子网掩码100.29.0.2网络号主机号0110010000011101000000000000001011111111111111110000000000000000255.255.0.0计算网络号方法IP地址与子网掩码与运算011001000001110100000000000000101111111111111111000000000000000001100100000111010000000000000000100.29.0.0表示方法100.29.0.0/16前缀表示法Netmask路由器A路由器B路由器C本网网络号：192.168.1.0192.168.1.2192.168.1.3本网网络号：192.168.2.0192.168.2.2192.168.2.3本网网络号：192.168.3.0192.168.3.2192.168.3.3路由器D主机A3.子网掩码的作用应用举例：目的地址：192.168.3.3目的地址：192.168.3.3取出目的地址使用设定的子网掩码子网掩码：255.255.255.0&网络号：192.168.3.04.网关的作用一个网络的出口就称为网关。当一个主机要将数据发送给其他网络的主机时，通常首先将数据发往网关（可手动设置也可自动设置）。网关Gateway路由器网络A……InternetF0F1F0：192.168.0.1分类的IP地址1.具体分类方式2.每类网络所包含主机数量目录Contents学习目标掌握IP地址的分类掌握每类的网络位数wa掌握每类网络包含主机数量1.具体分类方式A类B类C类D类E类字节1字节2字节3字节40网络号主机号10网络号主机号110网络号主机号1110多播地址1111预留第一字节范围000000000111111110000000101111111100000011011111111000001110111111100000111011110~127128~191192~223224~239240~255ABC三类为常用地址D类为多播地址保留为实验科研用192.168.1.1C类2.每类网络所包含主机数量IP地址类别网络地址长度子网掩码包含主机数量A类B类C类8位255.0.0.0224-2=1677721416位255.255.0.0216-2=6553424位255.255.255.028-2=25411111111000000000000000000000000255.0.0.01.全局地址的使用2.私有地址的使用3.私有地址的范围目录Contents学习目标了解全局地址的含义掌握私有地址的使用方式wa掌握私有地址的范围1.全局地址的使用全局地址也就是可以在公网上（Internet）使用的地址，必须是唯一的。目的地址：112.16.1.2主机A主机B主机C11.0.0.2112.16.1.2112.16.1.2路由器A发给谁呢？随着互联网的迅速普及，IP地址不足的问题日趋显著。2.私有地址的使用私有地址暂时解决了地址短缺问题，它可以在不同的局域网中重复使用。通过NAT转换为公网地址全局IP地址要在整个互联网内保持唯一性，但私有地址不需要，只要在同一个私网中保证唯一即可。主机A主机B主机C主机D主机E172.16.1.2172.16.1.3172.16.1.2172.16.1.3路由器A路由器B路由器C11.0.0.222.1.1.133.1.1.1公网中使用全局地址私网内使用私有地址3.私有地址的范围私有地址包含了A类、B类和C类三类地址空间中的3个小部分IP地址类别私有地址范围A类10.0.0.0～10.255.255.255B类172.16.0.0～172.31.255.255C类192.168.0.0～192.168.255.255举例：以下哪些地址属于私有地址？10.1.1.1172.32.1.2192.168.1.2192.168.100.1特殊IP地址及应用1.网络地址2.广播地址目录Contents3.多播地址4.环回地址5.保留地址学习目标理解特殊IP地址的应用wa1.什么是IP地址网络地址包含了一个有效的网络号和一个全“0”的主机号。如：114.0.0.0/8主机位全为0，为网络号，因此不能分配给主机使用。11.17.1.211.17.1.3212.1.10.1212.1.10.2212.1.10.3路由器A路由器B路由器C2.广播地址直接广播（DirectedBroadcasting）包含一个有效的网络号和一个全“1”的主机号，即将IP地址中的主机号部分全部设置为1，如192.168.1.255/24目的地址：212.1.10.255路由器转发直接广播包发送到212.1.10.0网络中的所有主机2.广播地址有限广播（LimitedBroadcasting）也称受限广播地址，指32位全为“1”的IP地址，即255.255.255.255。用于本网广播，即被限制在本网络之中。目的地址：255.255.255.255路由器隔离有限广播包212.7.10.1212.7.10.2212.7.10.3路由器A路由器B路由器C11.0.0.211.0.0.311.0.0.411.0.0.5主机A主机B主机C主机D主机H主机I主机E主机F主机G3.多播地址多播（LimitedBroadcasting）多播（Multicast）也称为组播，D类的IP地址就属于多播地址。路由器A发送多播数据包路由器复制多播数据包224.0.0.1224.0.0.64.环回地址环回地址在A类网络中，当网络号部分为127，主机号为任意值时的地址称为环回地址。它主要用于网络软件测试以及本地进程之间的通信。本地主机5.保留地址0.0.0.0表示所有不清楚的主机和目的网络169.254.*.*使用DHCP无法自动获取地址时，系统自动分配这个网段的地址C:\>routeprintActiveRoutes:NetworkDestinationNetmaskGatewayInterfaceMetric0.0.0.00.0.0.0210.29.228.65210.29.228.6820

127.0.0.0255.0.0.0127.0.0.1127.0.0.11

169.254.0.0255.255.0.0210.29.228.68210.29.228.6820224.0.0.0240.0.0.0210.29.228.68210.29.228.6820

255.255.255.255255.255.255.255210.29.228.68210.29.228.681DefaultGateway:210.29.228.65子网划分为什么要划分子网子网划分的方法子网划分举例目录Contents为什么要划分子网16777214655348位24位A网络号主机号16位16位B网络号主机号24位8位C网络号主机号254有效利用IP地址，改进系统性能增强系统安全性方便网络管理和故障诊断1.ABC三类网络中主机数2.子网划分原因子网划分的方法借位：从主机最高位开始借位变为新的子网位，剩余部分仍为主机位，使IP地址的格式变为：16位m位n位+=16位主机号16位16位B类IP地址划分子网网络号网络号子网号主机号网络号主机号16位m位+子网划分的方法1.面向单机的网络互连模式公式:2n≥NN代表网络数量

n代表子网位数2n≥2n=111000000101010000000000100000000192.168.1.192.168.1.0/25网络110000000192.168.1.192.168.1.128/25网络2网络1网络2举例：原有网络号192.168.1.0/24，划分成2个网络000000000子网划分的方法2.按照主机数量划分公式:2n-2≥NN代表主机数量

n代表主机所占位数-2是指减掉主机位全0和全1的两种情况100台主机举例：原有网络号192.168.1.0/24，其中一个网络包含100台主机2n-2≥100n=7110000001010100000000001000000000000000000000000192.168.1.192.168.1.0/2510000000192.168.1.192.168.1.128/25等长掩码子网划分举例等长掩码子网划分举例举例：假设一个学校的计算机系，新建了三个实验室，主机数量分别是62台、48台、50台。现给一C类网络地址192.168.1.0/24，请将其进行子网划分，分配给这三个实验室使用实验室1:50台实验室2:62台实验室3:48台2n≥3n=200000000192.168.1.01000000192.168.1.10000000192.168.1.11000000192.168.1.192.168.1.0/26192.168.1.64/26192.168.1.128/26192.168.1.192/26实验室1实验室2实验室32n-2≥62n=600000000192.168.1.1.按照网络数量划分2.按照主机数量划分等长掩码子网划分习题11.某企业网络地址为172.16.0.0/18，请问该企业最多可以划分多少个子网？每个子网最多可容纳多少台主机？每个子网的网络地址和广播地址是多少？每个子网的有效主机地址范围是多少？子网序号网络地址广播地址有效主机范围1234等长掩码子网划分习题12.网络地址192.168.10.0;子网掩码255.255.255.192(/26)，请问该网络划分了多少个子网，每个子网的网络地址和广播地址是多少？每个子网的有效主机地址范围是多少？子网序号网络地址广播地址有效主机范围1234等长掩码子网划分习题13.网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.192.0(/18)，请问该网络划分了多少个子网，每个子网的网络地址和广播地址是多少？每个子网的有效主机地址范围是多少？子网序号网络地址广播地址有效主机范围1234等长掩码子网划分习题14.网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.255.224(/27)，请问该网络划分了多少个子网，每个子网的网络地址和广播地址是多少？每个子网的有效主机地址范围是多少？子网序号网络地址广播地址有效主机范围1234VLSM与CIDR的应用VLSM子网划分方法CIDR路由聚合方法目录ContentsVLSM子网划分方法各子网主机规模不一致的情况，允许在同一网络范围内使用不同长度子网掩码。可变长子网掩码（VLSM）3楼：54个IP2楼：101个IP2个IP路由器B路由器AInternet例192.168.1.0/24192.168.1.000000001.按照2楼主机数划分2n-2≥101n=7192.168.1.0/25192.168.1.128/25100000002楼使用其他网络使用2.按照3楼主机数划分2n-2≥54n=6192.168.1.1000000011000000192.168.1.128/26192.168.1.192/263楼使用其他网络使用3.为路由器之间网络划分2n-2≥2n=2192.168.1.11000000192.168.1.192/30路由器之间使用VLSM子网划分习题41