计算机网络基础项目化教程（第2版）课件 单元6 IP编址与子网划分

单元6IP编址与子网划分《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology单元6IP编址与子网划分-内容列表《计算机网络基础》课程6.1网络地址分配6.2子网划分6.3VLSM与CIDR6.4IPv6子网划分网络地址分配《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology规划网络《计算机网络基础》课程网络地址规划是一个结构化过程，应该妥善规划和记录这些网络内部地址的分配。作用防止地址重复提供和控制访问监控安全和性能规划网络地址《计算机网络基础》课程用户使用的终端设备（私有IP）服务器和外围设备（固定IP）可以从Internet访问的主机（NAT）中间设备（互联IP地址）主机的类型Internet公网网络出口设备研发部:50人网络地址转换服务器使用固定IP地址销售部:10人销售部可以访问Internet网络互联IP地址手工分配IP地址《计算机网络基础》课程采用静态分配IP地址时，网络管理员必须给设备安排一下几个参数：IP地址子网掩码默认网关DNS服务器地址静态配置IP地址以太网“属性”→

TCP/IP协议栈→

使用下面的IP地址：Windows11操作系统下：自动分配IP地址《计算机网络基础》课程由于静态管理IP地址工作量繁重，而且容易出错，在大型网络中，通常使用动态主机配置协议（DHCP，DynamicHostConfigurationProtocol）为终端设备分配地址。以太网“属性”→

TCP/IP协议栈→自动获得IP地址：动态获取IP地址Windows10操作系统下：子网划分《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology为什么进行子网划分？《计算机网络基础》课程在ARPANET的早期，IP地址的设计不够合理，主要体现在以下几个方面：IP地址空间的利用率有时很低；给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏；两级的IP地址不够灵活。减少网络流量优化网络性能简化管理工作可以更为灵活地形成覆盖大范围的网络子网划分的优势172.16.10.0/24172.16.20.0/24172.16.30.0/24172.16.12.0/24子网编址的实现《计算机网络基础》课程从主机域中借用若干个比特作为子网号，而主机号也就相应减少了若干个比特。

IP地址=[网络号，子网号，主机号]子网位从主机域的最左边开始连续借用子网号在网外是不可见的，仅在子网内使用子网号的位数是可变的，为了反映有多少位用于表示子网号，采用子网掩码(mask)

网络号

子网号主机号IP地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的IP地址变成为三级的IP地址。

网络号主机号两级IP地址三级IP地址子网编址的实现《计算机网络基础》课程三级IP地址中的子网掩码同样也是32比特，在32位子网掩码中：网络地址、子网地址部分为“1”主机部分对应的为“0”

网络号

子网号主机号三级IP地址111111…………..…11111100000….00000三级IP地址中的网络地址

：

子网掩码与IP地址做逻辑“与”运算。1AND1=11AND0=00AND1=00AND0=0对应子网掩码与（AND）运算《计算机网络基础》课程地址和子网掩码之间的AND运算得到的结果就是网络地址。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。1721611172.16.1.1/2410101100000100000000000100000001111111111111111111111111000000002552552550ANDAND101011000001000000000001000000001721610172.16.1.1是一个B类地址，默认情况下网络号为172.16，主机号为1.1，网络地址为172.16.0.0。采用三级IP地址结构后，根据子网掩码计算，网络号变成了172.16.1，主机号为1，网络地址为172.16.1.0。划分子网前的准备《计算机网络基础》课程该网络内将划分几个子网？每个子网有多少有效主机？有效的子网地址是什么？在该子网划分中，网络掩码是什么？每个子网的广播地址是什么？回答5个问题划分子网《计算机网络基础》课程172160025525500255111111112551111111125511111111000000000IP地址默认的子网掩码扩展8位的子网掩码网络号主机号网络号主机号网络号子网主机“/16”表示子网掩码有16位.“/24”表示子网掩码有24位.11111111111111110000000000000000划分子网《计算机网络基础》课程扩展了8位地址的网络16网络主机172.16.20.66255.255.255.0172200101011001111111110101100000100001111111100010000111111110001010001000010000000000000000000010100子网网络地址子网号划分子网《计算机网络基础》课程172.16.10.0/24172.16.20.0/24172.16.30.0/24172.16.12.0/24172.16.20.66/24172.16.20.66/24网络子网主机172162066网络主机网络地址172.16.0.0，缺省的情况相未划分子网25525500172162066网络主机2552552550网络地址172.16.20.0，划分子网子网计算《计算机网络基础》课程1）你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?

2的x次方(x代表掩码位数)2）每个子网能有多少主机?

2的y次方-2(y代表主机位数)3）有效子网是?

有效子网号=256-子网掩码(基数)4）每个子网的广播地址是？

广播地址=下个子网号-15）每个子网的有效主机分别是?

忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效主机地址

最后有效1个主机地址=下个子网号-2(即广播地址-1)划分子网方法核心思想“借用”主机位来“制造”新的“网络”C类地址子网划分《计算机网络基础》课程问题：网络地址192.168.10.0，子网掩码255.255.255.192(/26)1.子网数=22=42.主机数=26-2=623.有效子网?基数=256-192=64;

第一个子网为192.168.10.0,第二个为192.168.10.644.广播地址

下个子网-1，

2个子网的广播地址分别是192.168.10.63和192.168.10.1275.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是192.168.10.1到192.168.10.62;第二个是192.168.10.63到192.168.10.126网络前缀《计算机网络基础》课程子网掩码是用来确定一个IP地址中网络部分与主机部分，而子网掩码的表示通常是一种比较繁琐的方式。网络前缀（network-prefix）是表示子网掩码的另外一种方法，指示的是子网掩码中“1”的位数，使用斜杠表示法，用符号“/”表示，后面紧跟着1的位数。例如，子网掩码为255.255.255.224，化成二进制后有27个1，因此，前缀长度为27，表示为“/27”。前缀表示方式子网掩码192.168.0.0/24255.255.255.0192.168.0.0/25255.255.255.128192.168.0.0/26255.255.255.192192.168.0.0/27255.255.255.224192.168.0.0/28255.255.255.240192.168.0.0/29255.255.255.248192.168.0.0/30255.255.255.252192.168.0.0/31255.255.255.254192.168.0.0/32255.255.255.255VLSM《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology概念《计算机网络基础》课程VLSM概念变长子网掩码(Variable-LengthSubnetMasks,VLSM)，即子网掩码长度可变，是一种用于IP网络地址分配和路由聚合的技术。合理的地址规划有助于减少路由表的复杂性，提高路由查找速度和转发效率。良好的地址规划应考虑到未来的网络扩展需求，为未来的增长预留足够的地址空间。便于网络管理提高地址利用率通过合理的地址规划，可以避免地址浪费，提高IP地址的利用率。支持未来扩展VLSM划分方法《计算机网络基础》课程确定需要划分的网络范围和可用IP地址数量。计算每个子网的IP地址范围、广播地址、可用主机数等信息。根据实际需求，选择合适的子网掩码长度进行子网划分。对每个子网进行命名和编号，方便管理和维护。VLSM实现《计算机网络基础》课程CBAHQ172.16.1.0/24172.16.2.0/24HQ172.16.30.0/2428台主机D28台主机28台主机每个以太网分别具有28台主机，所以主机位至少需要5位所以网络位27VLSM实现《计算机网络基础》课程172.16.30.32/27

172.16.30.64/27

172.16.30.96/27

CBAHQ172.16.1.0/24172.16.2.0/24HQ将子网172.16.30.0/24划分为更小的子网，首先掩码长度为27VLSM实现《计算机网络基础》课程172.16.30.32/27

172.16.30.64/27

172.16.30.96/27

将没有使用的掩码长度为27的子网进一步划分为掩码长度为30CBAHQ172.16.1.0/24172.16.2.0/24HQ172.16.30.136/30172.16.30.132/30172.16.30.140/30VLSM实现《计算机网络基础》课程172.16.30.0/24划分为27位掩码：172.16.30.32/27A172.16.30.64/27B172.16.30.96/27C172.16.30.128/27互联子网划分172.16.30.160/27未分配172.16.30.192/27未分配172.16.30.224/27未分配172.16.30.128/27进一步划分为30位掩码：172.16.30.128/30A-HQ互联172.16.30.132/30B-HQ互联172.16.30.136/30C-HQ互联172.16.30.140/30未分配172.16.30.144/30未分配172.16.30.148/30未分配172.16.30.152/30未分配172.16.30.156/30未分配CIDR《计算机网络基础》课程Computernetworktechnology无类域间路由《计算机网络基础》课程CIDIR(classlessinterdomainRouting)无类域间路由选择，是在VLSM基础上又进一步研究出的无类编址方法。CIDR忽略A、B、C类网络的规则，定义前缀相同的一组网络为一个块，即一条路由条目。（如：199.0.0.0/8）汇聚路由减少了网络数目，缩小了路由选择表从网络流量、CPU和内存方面说，开销更低对网络进行编址时，灵活性更大概念优点192.16.0.0/16192.17.0.0/16192.18.0.0/16无类域间路由《计算机网络基础》课程消除了传统A、B、C类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空间CIDR使用各种长度的“网络前缀（network-prefix）”来代替分类地址中的网络号和子网号IP地址从三级编址（子网掩码）又回到了两级编址主要特点“无类型”是指选路决策是基于整个32bitIP地址的掩码操作，而不管其IP地址是A类、B类、C类，都没有什么区别。101.23.11.33.10/28

01100101.00010111.00001011.00100001101.23.9.10/11

01100101.00010111.00001001.00001010101.23.12.9/25

01100101.00010111.00001100.00001001101.23.8.1/1501100101.00010111.00001000.00000001CDIR地址块《计算机网络基础》课程CIDR把网络前缀都相同的连续IP地址组成一个”CIDR地址块”。128.14.32.0/20表示的地址块，共有212-2个地址（主机号的比特数是12），地址块的起始地址是128.14.32.0地址块所有地址20bit前缀都是一样的10000000000011000100000000000001000000000001100010000000000001100000000000110001000000000001010000000000011000101111111111101000000000001100010111111111111最小地址：128.14.32.0最大地址：128.14.47.255.................CIDR与路由聚合《计算机网络基础》课程一个CIDR地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。192.168.12.0/24192.168.13.0/24192.168.14.0/24192.168.15.0/24核心路由器边界路由器核心路由器路由表条目：192.168.12.0/22边缘路由器路由表条目：192.168.12.0/24192.168.13.0/24192.168.14.0/24192.168.15.0/24192.168.12.011000000.10101000.00001100.00000000192.168.13.011000000.10101000.00001101.00000000192.168.14.011000000.10101000.00001110.00000000192.168.15.011000000.10101000.00001111.00000000192.168.12.011000000.10101000.00001100.00000000

聚合地址192.168.12.0/22IPv6子网划分《计算机网络基础》课程Compu