TCPIP路由交换技术（第二版）课件 2.3 学会IP地址和子网掩码的基本使用

项目2规划IP地址授课教师：管秀君吉林交通职业技术学院学习任务2.3学会IP地址和子网掩码的基本使用2.3.1IPV4地址构成IP地址简介IP地址（InternetProtocolAddress）是一种在Internet上的给主机编址的方式，也称为网络协议地址。常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类，目前广泛使用的是IPV4。每台联网的电脑都需要有全局唯一的IP地址才能实现正常通信。IPV4地址构成IPV4地址是一个32位的二进制数，为方便书写和记忆，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节），每8位二进制数用一组0-255之内的十进制数表示，数之间用句点分隔。为了清晰地区分各个网段，我们对IP地址采用结构化的分层方案，方案将IP地址分为两部分：网络位和主机位。网络位用于唯一标识一个网段或者若干网段的聚合，同一网段中的网络设备有同样的网络地址。主机位用于唯一地标识同一网段内的网络设备。区分网络位和主机位需要借助地址掩码（netmask）。地址掩码由32位二进制组成，32位IP地址按位一一对应。IP地址中网络位所对应的地址掩码位置1，IP地址中主机位所对应的地址掩码位置0。2.3.2IPV4地址分类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IPV4地址分类1A类:0NNNNNNNHostHostHost891617242532(1-126)1B类:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532(128-191)1C类:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532(192-223)1D类:1110MMMM多播组多播组多播组891617242532(224-239)IPV4地址分类2.3.3特殊的IP地址在IP地址中有一些特殊的IP地址需要注意：（1）主机位的二进制全为“0”的IP地址称为网络地址，用来标识一个网段。（2）主机位的二进制全为“1”的IP地址称为广播地址，用于标识一个网络中的所有主机。（3）127.0.0.1作为回环地址，常用于本机上软件测试和本机上网络应用程序之间的通信地址。（4）32位二进制为全‘1’的IP地址(255.255.255.255)，称为本地广播地址，它只可以作为目的IP地址，表示该分组发送给与源主机属于同一个网络的所有主机，但是这类广播仅限于本地网络，不会扩散到其他网络中。（5）32位为全‘0’的IP地址(0.0.0.0)，通常由无盘工作站启动时使用。无盘工作站启动时不知道自己的IP地址，便用0.0.0.0作为源IP地址，255.255.255.255作为目的IP地址，发送一个本地广播请求来获得一个IP地址。特殊IP地址私有地址在A类、B类、C类地址中，还有一些特定地址没有分配，这些地址被称为私有地址。当一些组织内部使用TCP/IP连网，但是并未接入Internet时，就可以把这些私有地址分配给主机。私有地址范围如下：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192.168.255.2552.3.4

子网掩码子网掩码的作用“IPv4的子网掩码（subnetmask）其主要作用是区分IP地址中的网络地址和主机地址，从而实现对不同网络的划分和隔离。子网掩码用于屏蔽IP地址中的一部分，以区分网络标识和主机标识，同时使用子网掩码可以将一个大的网络划分成多个小的网络，以便更有效地管理网络资源，减少网络拥塞和冲突，提高网络的安全性和性能。子网掩码的表示子网掩码与IP地址一一对应，也是32位的二进制数，同时出现，用于区分IP地址中的网络部分和主机部分，子网掩码为1表示对应的IP地址位是网络位，为0表示主机位，子网掩码有多种表示方法，常用的表示方法有类别表示法、和CIDR表示法。类别表示法“经常使用的IP地址类型是A、B、C三类，其对应的子网掩码分别是：A类：255.0.0.0B类：255.255.0.0C类：255.255.255.0CIDR表示法CIDR表示法也是当前最常用的子网掩码表示方法之一，也称为无类别域间路由表示法。它使用斜线（/）后的数字来表示IP地址和子网掩码的位数，数字范围是0-32。例如，IP地址为192.168.1.1，子网掩码为255.255.255.0用CIDR表示法可以写成：192.168.1.1/24。其中，24表示子网掩码中二进制数1的连续位数是24。（1）将IP地址和子网掩码都转换成二进制形式。（2）对IP地址的每个二进制位进行与运算，即将IP地址的每个二进制位与子网掩码的对应位进行“与”运算（0与0=0，0与1=0，1与0=0，1与1=1）。（3）得出网络地址的二进制形式。（4）将网络地址转换成十进制形式，即为网络地址。如何确定一个IP地址的网络地址2.3.5

子网规划可用主机IP地址数量的计算2N-2公式:“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可用主机IP地址数量的计算216-2=65534172.16.0.0172.16.0.1172.16.0.2172.16.0.3…...172.16.255.253172.16.255.254B类网段172.16.0.0，有16位主机位，因此有216个（65536）IP地址，去掉一个网络地址172.16.0.0和一个广播地址172.16.255.255不能用作标识主机，那么共有216-2个可用地址。把基于每类的IP网络进一步分成更小的网络，即子网划分。每个子网分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于每类的网络地址的主机部分创建的。子网划分子网划分实例图解主类网络主机172.16.2.160255.255.255.192101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010子网161722128与操作步骤如下所示：（1）将IP地址172.16.2.160转换为二进制。（2）将子网掩码255.255.255.192转换为二进制。（3）因为子网掩码255.255.255.192转换为二进制前26位为1，所以该IP地址的前26位为网络位，在子网掩码的1和0之间划一条竖线，竖线左侧为网络位（包含子网位），竖线右侧为主机位。（4）按照二进制“与”运算规则将IP地址与子网掩码按照二进制逐位进行与运算，最终得到的就是IP地址所在网段的网络编号。

（5）将网络编号转换成十进制数表示形式。子网划分实例步骤拓展任务：可变长子网掩码把一个网络划分成多个子网，要求每一个子网使用不同的网络标识ID。但是每个子网的主机数不一定相同，而且相差很大，如果我们每个子网都采用固定长度子网掩码，而每个子网上分配的地址数相同，这就造成地址大量浪费。可变长子网掩码VLSM（VariableLengthSubnetMask）规定了如何在一个进行了子网划分的网络中的不同部分使用不同的子网掩码。这对于网络内部不同的网段需要不同大小子网的情形来说很有效。可变长子网掩码实例172.16.14.32/27

172.16.14.64/27

172.16.14.96/27

CBAHQ172.16.1.0/24172.16.