2022年2022年计算机网络讨论题ip地址规划 .pdf

1 计算机网络第二次讨论课（10 月 15 日）讨论主题：IP 地址规划09 级一、根据下列阅读材料回答问题【学生阅读材料一：】山东省胶南县杜某：儿子杜晓(化名)今年 19 岁，在读高二，以前一直是一个品学兼优的学生，但自从迷恋网络后，学习成绩直线下降，经常彻夜不归。现在，已经又有一个星期没回来了。在儿子同学的指点下。日前，杜某终于在网吧里把正在 QQ 网聊的儿子找了出来。问题：如果你是 杜晓的同学，你会给这个父亲怎样的“指点”（讯息）呢？答：可用以下介绍的珊瑚版QQ 确定同学杜晓的上网IP 地址，然后确定其地理位置。【学生阅读材料二：】（1）A类 IP 地址一般用于主机数多达160 余万台的大型网络，高8 位代表网络号，后 3 个 8 位代表主机号。32位的高 3位为 000；十进制的第 1 组数值范围为 000127。IP 地址范围为：001.x.y.z126.x.y.z。（2）B类 IP 地址一般用于中等规模的各地区网管中心，前两个8 位代表网络号，后两个 8 位代表主机号。32 位高 3 位为 100；十进制的第 1 组数值范围为128191。IP 地址范围为：128.x.y.z191.x.y.z。（3）C类地址一般用于规模较小的本地网络，如校园网等。前3 个 8 位代表网络号，低 8 位代表主机号。32 位的前 3 位为 110，十进制第 1 组数值范围为192223。IP 地址范围为：192.x.y.z223.x.y.z。IP的推出：近年来，随着因特网用户的高速增长，有限的IP 地址与迅速增长的用户需求之间的矛盾已越来越突出。以扩展 IP 地址为契机，新一代 IP 协议-Ipv6已经推出。IPv6 的地址表示使用 128 位二进制数，比 IP增长了 4 倍，编址空间增加 296 倍，并可能支持更多的编址层次。它大幅度扩展了编址能力。IPv6 不仅加长了 IP 地址，而且在数据包的优先级、安全性方面进行了定义，这给 Internet上的一些新业务打下了基础。技术补充：查询 IP 地址及其表示区域方法：a、计算机自带的“ping”命令。（可以查找已知域名的IP 地址）b、利用网站如 等。（已知 IP 地址，查询该 IP 所在的地理位置。c、珊瑚虫版 QQ。（查询 QQ 网友登录的 IP 地址及地理位置）【问题：】名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 9 页 -2 1、快速判断 IP 地址属于 A,B,C 哪类，判断下列IP 地址代表的主机哪些在同一网络中，分别是哪一类地址，它们的网络标识和主机标识分别是什么？59.49.241.1(A 类)221.11.167.51(C 类)192.168.1.26（C 类）59.168.61.23（A 类）139.56.123.69（B 类）192.168.3.231（C 类）139.56.66.56（B 类）221.11.167.80（C 类）192.168.1.159（C 类）A 类的两个 IP 地址网络标识为59，0，0，0 和 59，0，0，0.B 类的两个 IP 地址网络标识和主机标识为139，56，0，0 和 139，56，0，0.C 类的两个 IP 地址网络标识和主机标识为221，11，167，0 和 192，168，1，0 和 192，168，3，0 和 221，11，167，0 和 192，168，1，0.A 类主机标识为 0，0，0，1 和 0，0，0，23 B 类主机标识为 0，0，123，69 和 0，0，66，56 C 类主机标识为 0，11，167，51 和 0，168，1，26和 0，168，3，231和 0，11，167，80 和 0，168，1，159 2、同一网络中的主机的网络标识是否相同？同一网络中的主机的主机标识能否相同？答：是，网络标识是相同的。但主机的主机标识是不同的，一个主机号在它前面的网络号所指明的网络范围内必须是唯一的。3、生活中有没有类似IP 地址性质的例子？答：家庭电话的排序4、能否根据 IP 地址就知道在虚拟世界中哪个网大，哪个网小？IP 地址又是怎样体现网络标识和主机标识的呢？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 9 页 -3 答：不能。IP 地址由两个固定长度的字段组成，其中第一个字段就是网络号，标识主机所连接到的网络，一个网络号在整个因特网中必须是唯一的。第二个字段是主机号，标识该主机。5、你是公安人员，要打击赌博网站，你能判断它在哪里吗？答：利用网站如 等。（已知 IP 地址，查询该IP 所在的地理位置。所以已知网址，可以判断出在什么地理位置。6、你能找到你的 QQ好友的 IP 地址吗？答：能，通过上面提过的珊瑚版QQ 就能找出 QQ好友的 IP 地址以及其地理位置。二、下图5 台电脑是利用以太网交换机连接而成的局域网，如果它们都运行TCP/IP 协议，而且网络管理员为它们分配的IP 地址和子网掩码如下所示，A:IP 192.168.1.35 掩码 255.255.255.240 240=11110000 B：IP 192.168.1.50 掩码 255.255.255.240 C：IP 192.168.1.51 掩码 255.255.255.240 D：IP 192.168.1.60 掩码 255.255.255.240 E：IP 192.168.1.46 掩码 255.255.255.240 请问：1判断 A/B/C/D/E 分别属于哪个子网？哪些计算机在同一个子网？2交换机和集线器有什么区别，分别工作在OSI 模型中的哪一层。4.子网掩码有什么用处？5.相同子网不同子网如何判断？1：A 的网络标识为192.168.1.32，B 的网络标识为192.168.1.48，C的网络标识为 192.168.1.48，D 的网络标识为 192.168.1.48，E 的网络名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 9 页 -4 标识为 192.168.1.32；所以 B,C,D 属于同一个子网，A,E 属于同一个子网。2:集线器（HUB）是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备,是对网络进行集中管理的最小单元。集线器属于OSI的第一层物理层设备,它起放大信号的作用。所有设备共享Hub的带宽，也就是说，如果 hub 的带宽是 10M，连结了 10 个设备，每个设备就是 1M，Hub所有端口共享一个MAC 地址。交换机的英文名称之为“Switch”，它是集线器的升级换代产品,他属于 OSI的第二层数据链路层设备,可以物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制。目前一些高档交换机还具备了一些新的功能，如对 VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有路由和防火墙的功能。在带宽方面交换机是不共享带宽，如果是一个 10M的 switch，那么每个端口的带宽就是10M，每个端口拥有自己的 MAC 地址。3:子网掩码的作用就是将某个IP 地址划分成网络地址和主机地址两部分。一个有效的子网掩码由两部分组成，分别是左边的扩展网络地址位（用数字 1 表示）和右边的主机地址位（用数字0 表示）。三、如下图所示，一台路由器连接 3 个以太网。请根据图中给出的参数解答下列问题：（1）该 TCP/IP 网络使用的是哪一类IP 地址？B 类名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 9 页 -5（2）写出该网络划分子网后所采用的子网掩码。255.255.0.0（3）系统管理员将计算机 D和 E按照图中所示结构连入网络并使用所分配的地址对 TCP/IP 软件进行常规配置后，发现这两台机器上的网络应用程序不能够正常通信。这是为什么？（4）如果你在主机 C上要发送一个 IP 分组，使得主机 D和主机 E都会接受它，而子网 3 和子网 4 上的主机都不会接受它，那么该IP 分组应该填写什么样的目标 IP 地址？（5）假设在因特网上的一个B类网络具有子网掩码255.255.240.0。问每个子网中的最大主机数目是多少？答：子网的个数为:256-240=16 最大主机数=子网数*256-2=16*256-2=4094四、（1）IP 地址有什么用，与 MAC 地址有什么关系，在真实的网络环境中，两者有什么关系?在网络层是通过什么协议进行IP 地址和 MAC 地址转换的。请具体分析转换过程。（2）以下地址前缀中的哪一个地址和86.32/12相匹配，请说明理由 a.86.33.224.123 b.86.79.65.216 c.86.58.119.74 d.86.68.206.154（3）已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。试求这个地址块中的最小地址和最大地址。地址掩码是多少？地址块中共有多少个地址？（4）如果一个部门有 28 台电脑，请问网管会把多少个地址分给这个部门？28 个地址够吗？请描述具体依据。四、（1）IP 地址有什么用，通过 IP 地址，就可以准确地找到连接在130.130.11.0(子网 3)130.130.12.0(子网 4)130.130.12.2 130.130.19.3 130.130.20.1 130.130.19.0（子网 1）130.130.19.2 130.130.11.2 130.130.11.1 130.130.12.1 路由器130.130.19.1 C E D A B 130.130.20.0（子网 2）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 9 页 -6 Internet上的某台计算机。与 MAC 地址有什么关系，MAC 地址是网卡的物理地址，是生产商固化在网卡上的，不能更改。IP 地址是internet协议地址，可以变化。他们之间的关系由ARP映射表来相互联系在一起。ARP地址影射表能把可以变化的IP 地址解析为不可变化的唯一的MAC 地址。在真实的网络环境中，两者有什么关系?在网络层是通过什么协议进行IP 地址和 MAC 地址转换的。通过 ARP协议进行转换。请具体分析转换过程。（2）以下地址前缀中的哪一个地址和 86.32/12相匹配，请说明理由 86.32/12的前缀为 01010110.0010 a.86.33.224.123（01010110.00100001.11100000.01111011）b.86.79.65.216（01010110.01001111.01000001.11011000）c.86.58.119.74（01010110.00111010.01110111.01001010）d.86.68.206.154（01010110.01000100.11001110.10011010）a,c的前缀与 86.32/12 的前缀相匹配。（3）已知地址块中的一个地址是140.120.84.24/20。试求这个地址块中的最小地址和最大地址。地址掩码是多少？地址块中共有多少个地址？84 二进制是 01010100 前面 20 个前缀为10001100.01111000.0101 最小地址是 10001100.01111000.01010000.00000001 即140.120.80.1 最大地址是 10001100.01111000.01011111.11111110 即140.120.95.254 子网掩码是 255.255.240.0 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 9 页 -7 共有 4094个地址五、海特大学的网络 ID 为 157.54.0.0/16，此次 IP 规划分配任务首先需要保留一半的地址空间供将来使用（这一点很值得推荐）。另外，海特大学共有 15 个分学院，每个学院可能包含2 000台主机和不同用途的服务器，为此需要将网络再划分出为子网。任务实施：IP 规划假定你是海特大学的网络管理员，网络ID 为 157.54.0.0/16，任务如下。（1）保留地址：需要保留一半的地址空间供将来使用。（2）分配各个学院地址：有15 个地址前缀，供各个学院使用，海特大学中每个学院可能包含2 000台主机和不同用途的服务器。（3）创建 IP 地址模板：为其中一所学院创建8 个可拥有 250个主机的子网，其他学院可参照执行。1.保留地址任务为了达到保留一半地址空间供将来使用这一要求，应当对网络ID157.54.0.0进行 1位的子网划分。这种子网划分生成了2 个子网 157.54.0.0/17和 157.54.128.0/17，将地址空间平均分成了两部分。可以选择157.54.0.0/17作为保留的那一部分地址空间的网络 ID，从而满足上述要求。2.各学院地址分配为了达到拥有15 个地址前缀，每个前缀有大约2000个主机这一要求，对子网网络ID157.54.128.0/17执行 4 位子网划分。第2 次子网网划分生成了16 个地址前缀。157.54.128.0/21、157.54.136.0/21 157.54.240.0/21和 157.54.248.0/21，每个地址前缀可拥有多达2046个主机。可以选择15 个子网网络ID(从157.54.128.0/21157.54.240.0/21)作为分院校的地址前缀，从而满足了这一要求。表 4-8 列出了这15 个地址前缀，其中每个子网可拥有多达2 046个主机。3.创建地址分配模板为了满足每个学员创建8 个可拥有250 个主机的子网模板要求，需要对子网网络ID157.54.248.0/21进行 3 位的子网划分。第3 次子网划分会生成8 个子网。157.54.248.0/24、157.54.249.0/24 157.54.254.0/24和 157.54.255.0/24，每个子网可拥有254 个主机。可以选择所有8 个子网网络ID 从名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 9 页 -8 157.54.248.0/24157.54.255.0/24，作为网络ID 分配给单个子网，从而完成整个任务。表 4-9 列出了 8 个子网，其中每个子网可拥有254 个主机。说明：思科设备中全零 全 1 是可以用的教材中是可以用的六、一个自治系统有5 个局域网，其连接图如图所示。LAN2-LAN5 上的主机数分别为 91，150，3 和 15。该自治系统分配到的IP 地址块为 30.138.118/23。试给每一个局域网分配地址块（包括前缀）。118 的二进制为：1110110 0 00000000 解:分配网络前缀时应先分配地址数较多的前缀。地址块 30.138.118/23可写成 30.138.118.0/23 写成二进制表示：00011110 10001010 01110110 00000000 掩码11111111 11111111 11111110 00000000 LAN3 有 150 个主机加一个路由器地址为151 个地址。地址块00011110 10001010 0111011*分配地址块00011110 10001010 01110110 *即30.138.118.0/24 LAN2 有 91 个主机加一个路由器地址为92 个地址。分配地址块00011110 10001010 01110111 0*即30.138.119.0/25 LAN5 有 15 个主机加一个路由器地址为16 个地址。需要/27 地址块，可分配/26 地址块。分配地址块00011110 10001010 01110111 10*即30.138.119.128/26 LAN4 有 3 个主机加一个路由器地址为4 个地址。至少需要/29 地址块分配地址块00011110 10001010 01110111 11000*即30.138.119.192/29 LAN1 至少有 3 个 IP 地址供路由器用。也分一个/29 地址块分配地址块00011110 10001010 01110111 11001*即30.138.119.200/29 课下实践 ：目前有四种不同格式的以太网帧在使用，它们分别是Ethernet II即 DIX 2.0，Ethernet 802.3 raw，Ethernet 802.3 SAP和 Ethernet 802.3 SNAP，其中以 DIX 2.0 最为常见。网络学习者必须要认识数据帧的格式，一个完整的帧名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 9 页 -9 分哪几个部分，每部分功能是什么。为此，可以借助相关软件工具来捕获数据帧，看看它到底长什么样子？同学请尝试用Sniffer、Ethereal 等软件工具，完成对网卡收发数据帧的捕获和分析。软件工具参考链接：Sniffer中文教程：http:/ 9 页，共 9 页 -