IP地址的规划与IP路由协议.ppt

网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理第六章第六章第六章第六章 IP IP IP IP地址的规划与地址的规划与地址的规划与地址的规划与IPIPIPIP路由协议路由协议路由协议路由协议网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理学习目的：学习目的：深入理解深入理解IPIP网络中网络中IPIP地址的含义与地址的含义与 特征，掌握特征，掌握IPIP地址与子网掩码地址与子网掩码,熟练掌握熟练掌握IPIP地址的规划与应用规律。地址的规划与应用规律。IPIP地址的规划地址的规划网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理IP地地址址的的表表示示点分十进制点分十进制二进制二进制6.1 IP6.1 IP地址地址网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 202.108.249.20611001010011011001111100111001110网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理IPIP地地址址的的组组成成网络地址网络地址主机地址主机地址例如例如:网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 由于受到网线电气性能和技术上的局由于受到网线电气性能和技术上的局限，计算机网络一般都是由一些单独的网限，计算机网络一般都是由一些单独的网段组成。路由器和网桥等网络设备则被用段组成。路由器和网桥等网络设备则被用来连接不同的网段。除了在物理上划分网来连接不同的网段。除了在物理上划分网络之外，还可以使用更高层次的软件协议络之外，还可以使用更高层次的软件协议来划分子网来划分子网(逻辑上的概念逻辑上的概念)。子网不仅可。子网不仅可以与物理网段一一对应，还可以跨网段划以与物理网段一一对应，还可以跨网段划分，每个子网对应一个网络地址。分，每个子网对应一个网络地址。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理网络分类一览表网络分类一览表(6-16-1)网络网络号地址空间范围网络地址有效网络个数有效主机数A0 xxx0.0.0.0127.255.255.255n.0.0.027-2224-2B10 xx128.0.0.0191.255.255.255n.n.0.0214-2216-2C110 x192.0.0.0223.255.255.255n.n.n.0221-228-2D1110224.0.0.0239.255.255.255E1111240.0.0.0255.255.255.255IP地址分类地址分类网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 有了表有了表6-16-1的约定，任意给出一个的约定，任意给出一个IPIP地址，就可以很容易判断它属于哪一类，地址，就可以很容易判断它属于哪一类，默认网络地址是什么，这里注意默认网络地址是什么，这里注意“默认默认”。例如：给出一个例如：给出一个IPIP地址地址20220210210216164 4，通过查表，通过查表6-16-1知道它属于知道它属于C C类地址，类地址，默认网络地址为默认网络地址为20220210210216160 0。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 目前普遍采用的目前普遍采用的IPIP协议被称为协议被称为IPv4IPv4，即版本即版本4 4。更高版本的。更高版本的IPv6IPv6已经开始在网已经开始在网络环境内开始试用，它将在今后的几年内络环境内开始试用，它将在今后的几年内逐步取代逐步取代IPv4IPv4。IPv6IPv6对地址分配系统进行对地址分配系统进行了改进，支持了改进，支持128128位位(16(16字节字节)的地址长度，的地址长度，在性能和安全性上有所增强。在性能和安全性上有所增强。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 子网与子网掩码子网与子网掩码子网子网:除了由主机地址和网络类型决定的网除了由主机地址和网络类型决定的网络地址之外，络地址之外，IPIP协议还支持用户根据自己协议还支持用户根据自己网络的实际需要规划子网。网络的实际需要规划子网。子网子网与与网络地网络地址址相结合，不仅可以把位于不同物理位置相结合，不仅可以把位于不同物理位置的主机组合在一起，还可以通过分离关键的主机组合在一起，还可以通过分离关键设备或者优化数据传送等措施提高网络的设备或者优化数据传送等措施提高网络的安全性能，降低网络流量。安全性能，降低网络流量。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 子网一个最显著的特征就是具有子子网一个最显著的特征就是具有子网掩码。与地址相同，子网掩码的长度网掩码。与地址相同，子网掩码的长度也是也是3232位，也可以使用十进制的形式。位，也可以使用十进制的形式。例如例如:11111111111111111111111100000000 255.255.255.0网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 子网掩码的作用就是对子网掩码的作用就是对IPIP地址地址进行划分，形成扩展网络地址和主进行划分，形成扩展网络地址和主机地址两部分。子网掩码与机地址两部分。子网掩码与IPIP地址地址共同配合使用，实现主机之间的通共同配合使用，实现主机之间的通信。信。子网掩码子网掩码网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 子网掩码中的二进制位构成了一个过滤子网掩码中的二进制位构成了一个过滤器，通过器，通过IPIP地址与子网掩码按位地址与子网掩码按位逻辑与逻辑与运算运算可分解出相应的网络地址。可分解出相应的网络地址。例如例如:带有子网掩码带有子网掩码2552552552550 00 0的的IPIP地址地址149149200200191191239239，被解释为，被解释为1491492002000 00 0网络上的主机，它在网络上的网络上的主机，它在网络上的主机地址为主机地址为191191239239。从而保证该主机能够。从而保证该主机能够与在与在1491492002000 00 0网络上的主机相互通信，网络上的主机相互通信，与其他网络上的主机通信必须通过路由设备与其他网络上的主机通信必须通过路由设备或网桥设备。或网桥设备。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 IPIP地址的每一类都具有默认的子网地址的每一类都具有默认的子网掩码，它定义了每个地址类别中掩码，它定义了每个地址类别中IPIP地址地址的多少位用于表示没有子网的网络地址的多少位用于表示没有子网的网络地址(与表与表6-16-1中默认网络地址对应中默认网络地址对应)。这些默。这些默认的子网掩码如表认的子网掩码如表6-26-2网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理默认子网掩码、最大的网络和主机默认子网掩码、最大的网络和主机(表表6.2)地址类地址类默认子网掩码默认子网掩码网络位数网络位数网络数量网络数量主机位数主机位数主机主机A A类类255.0.0.0255.0.0.07 712612624241677721416777214B B类类255.255.0.0255.255.0.01414163841638416166553465534C C类类255.255.255.0255.255.255.02121209715220971528 8254254网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 在有些网络应用系统中是不需要指在有些网络应用系统中是不需要指明子网掩码的，而是采用默认值。如明子网掩码的，而是采用默认值。如10.10.10.110.10.10.1，由于它属于由于它属于A A类地址范围，所类地址范围，所以默认子网掩码为以默认子网掩码为255.0.0.0255.0.0.0，即其网络地，即其网络地址为址为10.0.0.010.0.0.0，而在该网络中的主机地址为，而在该网络中的主机地址为10.10.1.010.10.1.0。又如，根据表。又如，根据表6-16-1所示，它为所示，它为C C类地址，其默认子网掩码为类地址，其默认子网掩码为255.255.255.0255.255.255.0，其网络地址为，其网络地址为192.168.1.0192.168.1.0，在该网络中，在该网络中的主机地址为的主机地址为2525。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 使用使用IPIP地址地址10101 11 11 1，却采，却采用用2552552552552552550 0作子网掩码，从作子网掩码，从IPIP地址可以看出是地址可以看出是A A类地址，子网掩码类地址，子网掩码却为却为C C类地址的子网掩码，这种应用是类地址的子网掩码，这种应用是否合理？否合理？网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 实际上可以从两个方面理解这种应用，实际上可以从两个方面理解这种应用，一是一是2552550 00 00 0是是A A类地址的默认子网掩类地址的默认子网掩码，但不是说码，但不是说A A类地址必须使用它作子网掩类地址必须使用它作子网掩码：二是，这样使用实际上是将码：二是，这样使用实际上是将1010这个这个A A类类地址空间进行了子网化，用前三个字节代地址空间进行了子网化，用前三个字节代表网络地址，第四个字节作为主机地址。表网络地址，第四个字节作为主机地址。这样做的好处是将一个这样做的好处是将一个A A类地址细分为多个类地址细分为多个C C类地址来用，增加了可用子网数量，即对类地址来用，增加了可用子网数量，即对网络进行了扩展。网络进行了扩展。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 同样，使用一个标准同样，使用一个标准C C类地址类地址192.168.1.100192.168.1.100，可以使用子网掩码，可以使用子网掩码255.255.0.0255.255.0.0，此时相当于，此时相当于192.168.0.0192.168.0.0为网络地址，为网络地址，1.1001.100为主机地址，该子网为主机地址，该子网包含包含65 53465 534个主机，即主机地址在范围个主机，即主机地址在范围192.168.0.1-192.168.255.254192.168.0.1-192.168.255.254内。实际内。实际上这种方法将上这种方法将255255个个C C类地址空间合成了类地址空间合成了一个一个B B类地址空间。类地址空间。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 当然，在实际应用中，当然，在实际应用中，IntranetIntranet与与InternetInternet互连，一般采用申请获得的公互连，一般采用申请获得的公共共IPIP地址，这时子网掩码设置需小心，地址，这时子网掩码设置需小心，否则容易出现否则容易出现IPIP冲突或不正确的路由。冲突或不正确的路由。当然也可以使用私有当然也可以使用私有IPIP地址地址(除非特殊要除非特殊要求一定用公共求一定用公共IP)IP)，此时内部网络的，此时内部网络的IPIP及及子网掩码设置就灵活得多。子网掩码设置就灵活得多。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理扩展子网掩码扩展子网掩码 在实际应用中，采用默认子网在实际应用中，采用默认子网掩码往往受到很多约束。如一个企业申掩码往往受到很多约束。如一个企业申请了一个请了一个C C类地址空间，但根据应用需类地址空间，但根据应用需要分成几个子网来用，此时默认的子网要分成几个子网来用，此时默认的子网掩码就无法满足要求。掩码就无法满足要求。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 扩展扩展(打破默认记法打破默认记法)网络地址由上网络地址由上面所讲的基本网络地址和多出的子网地面所讲的基本网络地址和多出的子网地址组成。通过使用子网地址可以在主机址组成。通过使用子网地址可以在主机地址空间内划分出一部分地址位作为子地址空间内划分出一部分地址位作为子网的网络地址。这类子网掩码也称为网的网络地址。这类子网掩码也称为可可变长子网掩码变长子网掩码(Variable-Length Subnet(Variable-Length Subnet MasksMasks，VLSM)VLSM)。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 举例来说，一个小型企业计划使用举例来说，一个小型企业计划使用1921921681681 10 0网络地址空间规划企业网络地址空间规划企业内部网，并且希望为不同的部门分配不内部网，并且希望为不同的部门分配不同的子网，这样有利于安全和减少网络同的子网，这样有利于安全和减少网络流量，这就需要使用子网掩码对网络进流量，这就需要使用子网掩码对网络进行划分。我们已经知道这是一个行划分。我们已经知道这是一个C C类网络，类网络，网络地址为网络地址为2424位，如果要对其进行分段，位，如果要对其进行分段，必须要求扩展网络地址的位数超过必须要求扩展网络地址的位数超过2424。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理例如例如:如果决定使用如果决定使用2525位的子网掩码位的子网掩码255.255.255.128(11111111.11111111.255.255.255.128(11111111.11111111.111111111111111110000000)10000000)，就会创建两个新，就会创建两个新的子网络，而原先用于主机的地址位则的子网络，而原先用于主机的地址位则会相应减少。具体可见下表：会相应减少。具体可见下表：网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理网络地址网络地址（24位）位）子网子网地址地址（1位）位）扩展扩展网络网络 主机地址范主机地址范围围11000000.101010000.000000010192.168.1.0192.168.1.1192.168.1.12711000000.10101000.000000011192.168.1.128192.168.1.129192.168.1.255网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 采用采用255255255255255255128128作为子网作为子网掩码，子网掩码与掩码，子网掩码与IPIP地址进行逻辑与运地址进行逻辑与运算，算，IPIP地址中前地址中前2525位一致的主机属于一位一致的主机属于一个子网，可以相互访问。这时将一个个子网，可以相互访问。这时将一个C C类地址空间类地址空间1921921681681 10 0划分为两个划分为两个子网。子网。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 同理，如果在主机地址中取两位作同理，如果在主机地址中取两位作为子网掩码，可以创建为子网掩码，可以创建4 4个子网；如果个子网；如果取三位作为子网掩码，可以建立取三位作为子网掩码，可以建立8 8个子个子网，按此类推。在实际应用中，可以根网，按此类推。在实际应用中，可以根据需要创建子网个数和每个利用一个据需要创建子网个数和每个利用一个8 8位组进一步划分网络地址可归纳为下列位组进一步划分网络地址可归纳为下列计算规则计算规则:网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 10000000=128 210000000=128 2 11000000=192 411000000=192 4 11100000=224 8 11100000=224 8 11110000=240 16 11110000=240 16 11111000=248 32 11111000=248 32 11111100=252 6411111100=252 64 11111110=254 128 11111110=254 128 网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 如上所示，使用如上所示，使用255255255255255255192192可以将一个可以将一个C C类地址空间划分类地址空间划分为为4 4个子网，个子网，255255255255255255252252可以可以将一个将一个C C类地址空间划分为类地址空间划分为6464个子网，个子网，当然此时每个子网内主机数量为当然此时每个子网内主机数量为2 2个，个，因为最后两位为因为最后两位为0000和和1111分别是对应子分别是对应子网的网络地址和广播地址。网的网络地址和广播地址。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 这个规则同样可以应用到这个规则同样可以应用到B B类、类、A A类类地址的扩展子网划分中。例如使用地址的扩展子网划分中。例如使用2552552552552402400 0作为子网掩码，即作为子网掩码，即3232位位中前中前2020位作网络地址，后位作网络地址，后1212位作为主机位作为主机地址。此时，可以将一个地址。此时，可以将一个B B类网络划分类网络划分为为1616个子网使用，每个子网的主机数为个子网使用，每个子网的主机数为212_2=4094(212_2=4094(去掉主机地址为全去掉主机地址为全0 0全全1)1)。我们来看看我们来看看B B类子网规划实例：类子网规划实例：网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理子网地址172.16.2.0主机地址172.16.2.1172.16.2.254广播地址172.16.2.255主机IP地址172.16.2.120子网掩码255.255.255.0B类子网规划实例类子网规划实例网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理子网位数子网位数子网掩码子网掩码子网数子网数每一子网主机数每一子网主机数2255.255.192.02163823255.255.224.0681904255.255.240.01440945255.255.248.03020466255.255.252.06210227255.255.254.01265108255.255.255.02542549255.255.255.12851012610255.255.255.19210226211255.255.255.22420463012255.255.255.24040941413255.255.255.2488190614255.255.255.252163822网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 同样，在实际应用中也可以不去过多同样，在实际应用中也可以不去过多地考虑给定地址的类型，并超地考虑给定地址的类型，并超越默认子网越默认子网掩码掩码的定义。实际上子网掩码也就是的定义。实际上子网掩码也就是3232位位二进制数字串，前面若干个二进制数字串，前面若干个1 1后面若干个后面若干个0 0，1 1的位数定义了网络地址空间，这样进行的位数定义了网络地址空间，这样进行子网划分，所有子网都是可用的。如子网划分，所有子网都是可用的。如192.168.0.1192.168.0.1是一个是一个C C类网络地址，但可以类网络地址，但可以使用使用255.255.254.0255.255.254.0作为子网掩码，相当于作为子网掩码，相当于合并了两个合并了两个C C类地址空间，构成了可容纳类地址空间，构成了可容纳29-229-2二二510510个主机地址的个主机地址的IPIP地址空间。地址空间。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 这时我们称其为超网，或这时我们称其为超网，或无类域内无类域内路由路由(Classless Inter-Domain(Classless Inter-Domain RoutingRouting，CIDR)CIDR)。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理讨论讨论 据据RFC(RFC(请求注解请求注解)文档的描述，文档的描述，子网划分时，子网划分时，128128和和254(254(指作为最后一指作为最后一个字节个字节255255255255255255254)254)是不能是不能用的，且每个子网中的第一个子网和用的，且每个子网中的第一个子网和最后一个子网是不能用的，如以最后一个子网是不能用的，如以192192划划分子网，掐头去尾只允许使用两个子分子网，掐头去尾只允许使用两个子网网.网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理讨论讨论 255 255255255255255254254作为子网掩码不作为子网掩码不能用是很好理解的，因为此时只有一位作能用是很好理解的，因为此时只有一位作为主机地址，要么为为主机地址，要么为0 0要么为要么为1 1，实际上这，实际上这两个地址分别表示子网的网络地址和广播两个地址分别表示子网的网络地址和广播地址，所以无法使用，当然在对地址，所以无法使用，当然在对A A类、类、B B类类地址空间进行子网划分时可以使用，如可地址空间进行子网划分时可以使用，如可设置子网掩码为设置子网掩码为2552552552552542540 0，表示，表示网络地址为网络地址为2323位，主机地址为位，主机地址为9 9位。位。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 不能使用不能使用255255255255255255128128作为子作为子网掩码，因为子网地址只有一位，要么为网掩码，因为子网地址只有一位，要么为0 0要么为要么为1 1，根据，根据RFCRFC的约定，子网地址不的约定，子网地址不能全为能全为0 0或全为或全为1 1。按这种规则，其他划分。按这种规则，其他划分子网的方法中第一个子网和最后一个子网子网的方法中第一个子网和最后一个子网也是不能用的。如使用也是不能用的。如使用255255255255255255192192，只能使用中间两个子网。这样划分，只能使用中间两个子网。这样划分子网后将浪费一定的地址空间。子网后将浪费一定的地址空间。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 这种约定主要来源于路由器应用中，这种约定主要来源于路由器应用中，对于对于VLSM(VLSM(可变长子网掩码可变长子网掩码)不能使用不能使用RIPvlRIPvl0 0路由协议或路由协议或IGRP(IGRP(内部网关路由内部网关路由协议协议)的网络。这些协议在路由器之间传的网络。这些协议在路由器之间传输的信息中不携带子网掩码，每个路由器输的信息中不携带子网掩码，每个路由器只设定一组网络体系结构，即只设定一组网络体系结构，即A A类地址默类地址默认使用子网掩码认使用子网掩码255.0.0.0255.0.0.0，B B类、类、C C类地类地址默认使用址默认使用1616位、位、2424位的子网掩码。但在位的子网掩码。但在RIP2RIP20 0和增强和增强IGRPIGRP中都允许扩展子网掩中都允许扩展子网掩码。码。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 在实际应用中，构建在实际应用中，构建TCPTCPIPIP网络应网络应用，上述规则往往可以打破，因为主机用，上述规则往往可以打破，因为主机采用采用IPIP地址通信时，是地址通信时，是IPIP与子网掩码先与子网掩码先进行逻辑与运算，决定子网地址空间，进行逻辑与运算，决定子网地址空间，同一子网的主机可以进行通信，因此，同一子网的主机可以进行通信，因此，每个子网空间的第一和最后一个子网是每个子网空间的第一和最后一个子网是可以使用的，能够实现子网间的隔离，可以使用的，能够实现子网间的隔离，当然在使用路由设备进行网络互连中尽当然在使用路由设备进行网络互连中尽可能遵守上述规则，避免有可能出现问可能遵守上述规则，避免有可能出现问题，损失不过是浪费部分题，损失不过是浪费部分IPIP地址。地址。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.3 IP应用 IPIP地址规划方法地址规划方法 在实际应用中，可以根据地理分布在实际应用中，可以根据地理分布或应用规划或应用规划IPIP。例如一个学校从安全、。例如一个学校从安全、方便管理、应用等角度，可以规划行政方便管理、应用等角度，可以规划行政机关属于一个子网，各个系部属于独立机关属于一个子网，各个系部属于独立的子网，较大的实验室独立使用一个子的子网，较大的实验室独立使用一个子网等。网等。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.3 IP应用 这样通过采用交换机隔离冲突域这样通过采用交换机隔离冲突域以避免通信出现阻塞，也达到了按照以避免通信出现阻塞，也达到了按照使用人群及应用领域进行子网隔离的使用人群及应用领域进行子网隔离的效果，增强了安全性。效果，增强了安全性。IPIP地址的使用地址的使用有以下方法：有以下方法：网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理1 1 公共公共IPIP 一个企业或学校申请接入一个企业或学校申请接入InternetInternet，通过相关机构可以申请域名，通过相关机构可以申请域名和和IPIP地址空间。例如一所高校会根据规地址空间。例如一所高校会根据规模向模向CERNETNICCERNETNIC申请一定的申请一定的IPIP地址空间，地址空间，它可能会得到它可能会得到8 8个个c c类地址段或类地址段或1616个个C C类类地址段或地址段或1 1个个B B类地址段等。类地址段等。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 使用公共使用公共IPIP的好处是，网络中的的好处是，网络中的主机在主机在InternetInternet中拥有唯一且合法的中拥有唯一且合法的IPIP地址，在很多应用中会较方便。但地址，在很多应用中会较方便。但同时也存在一些问题，包括同时也存在一些问题，包括IPIP地址往地址往往会随着网络的规模扩大而紧张，更往会随着网络的规模扩大而紧张，更重要的是存在安全隐患问题。重要的是存在安全隐患问题。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理2 2私有私有IPIP 在所有在所有IPIP地址中，有些网络地址段是地址中，有些网络地址段是保留的，即在保留的，即在InternetInternet上无法传输的。它上无法传输的。它们包括们包括 10 100 00 00 02552550 00 00 0 127 1270 00 00 02552550 00 00 0 172 17216160 00 02552552552550 00 0 192 1921681680 00 02552552552550 00 0网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 私有私有IPIP地址经常用于不连接地址经常用于不连接InternetInternet的基于的基于IPIP的隔离网络，是由的隔离网络，是由于特殊的目的而保留的。采用私有于特殊的目的而保留的。采用私有IPIP连接公网可以有两种方法，一是通过连接公网可以有两种方法，一是通过代理服务器，二是使用具有网络地址代理服务器，二是使用具有网络地址转发功能的路由器。转发功能的路由器。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 使用具有使用具有NATNAT功能的路由器也称透功能的路由器也称透明代理，通过对私有明代理，通过对私有IPIP地址和公用地址和公用IPIP地址表编程，转发私有地址表编程，转发私有IPIP数据包，私数据包，私有有IPIP和公有和公有IPIP相互补充，不仅能够更相互补充，不仅能够更有效的使用有效的使用IPIP地址空间，最重要的是地址空间，最重要的是实现了内外网的隔离。增强了网络的实现了内外网的隔离。增强了网络的安全性。安全性。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理3 3 子网与超网子网与超网 前面介绍了扩展子网，超网的概念。前面介绍了扩展子网，超网的概念。利用扩展子网掩码的方法，可以将网络利用扩展子网掩码的方法，可以将网络地址空间细分，从而避免地址空间细分，从而避免IPIP地址的空间地址的空间浪费。利用超网的概念可以实现地址空浪费。利用超网的概念可以实现地址空间的扩大，超越默认的间的扩大，超越默认的IPIP地址按类分配地址按类分配空间的约束，将更多的主机包含在一个空间的约束，将更多的主机包含在一个子网内。子网内。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.4 案例分析：案例分析：应用扩展子网掩码规划子网应用扩展子网掩码规划子网 如果一个单位有多个分布在各地的如果一个单位有多个分布在各地的网络，且每个网络的主机数量并不很多，那网络，且每个网络的主机数量并不很多，那么按类申请多段网络地址不仅会造成么按类申请多段网络地址不仅会造成IPIP地址地址的浪费，而且会使单位付出较大的经济代价，的浪费，而且会使单位付出较大的经济代价，尤其是一定要使用公共尤其是一定要使用公共IPIP地址的情况下。此地址的情况下。此时，可以将一段网址划分为多个子网，以节时，可以将一段网址划分为多个子网，以节省省IPIP地址和资金。地址和资金。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理例如：例如：某单位有三个位于不同地点的子网某单位有三个位于不同地点的子网(以下称为甲、乙、丙网以下称为甲、乙、丙网)，各网络的主机，各网络的主机数分别为数分别为2020、2525和和5050。这时申请了一个。这时申请了一个C C类地址空间类地址空间2022021191191151150 0。首先选取首先选取255255255255255255224224作为子作为子网掩码，其中网掩码，其中224224的二进制形式为的二进制形式为1110000011100000，即将主机地址中的三位拿出来，即将主机地址中的三位拿出来作子网地址用，这时将一个标准作子网地址用，这时将一个标准C C类地址类地址空间划分为空间划分为8 8个子网。个子网。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 子网地址组合共有子网地址组合共有000000、001001、010010、011011、100100、101101、110110、111111八组。八组。若按前面介绍的方法去掉若按前面介绍的方法去掉000000和和111111，还有六种组合，共可提供六个子网，还有六种组合，共可提供六个子网，每个子网内最多可提供每个子网内最多可提供25-2=3025-2=30个主个主机地址。它们分别为机地址。它们分别为:(IP:(IP地址前三个地址前三个字节还是字节还是202202119119115)115)网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理第第1 1子网：子网：00100100001-00001-0010011111011110即即33-6233-62第第2 2子网：子网：01001000001-00001-0100101111011110即即65-9465-94第第3 3子网：子网：01101100001-00001-0110111111011110即即97-12697-126第第4 4子网：子网：10010000001-00001-1001001111011110即即129-158129-158第第5 5子网：子网：10110100001-00001-1011011111011110即即161-190161-190第第6 6子网：子网：11011000001-00001-1101101111011110即即193-222193-222网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理 主机丙网有主机丙网有5050台主机，按上述分割台主机，按上述分割方法无法满足它对方法无法满足它对IPIP地址的需要。这时，地址的需要。这时，我们将它的子网掩码设成我们将它的子网掩码设成255255255255255255192192，由于，由于192192的二进制值为的二进制值为1100000011000000，按上述方法，它可以划分为，按上述方法，它可以划分为四个子网，同样去掉第一个和最后一个，四个子网，同样去掉第一个和最后一个，分别为：分别为：网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理第第1 1子网：子网：01 01000001-000001-0101111110111110即即65-126 65-126 第第2 2子网子网:1010000001-000001-1010111110111110即即129-190129-190 每个子网有每个子网有6262个个IPIP地址可用，我们将地址可用，我们将第一子网分配给丙网第一子网分配给丙网.至此，实现了多个子至此，实现了多个子网共用一个网共用一个C C类网址空间的目的。类网址空间的目的。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理小节练习：小节练习：求：求：IPIP地址类别、子网号、广播地址类别、子网号、广播 及可用及可用IPIP地址范围。地址范围。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述 6.2.1 6.2.1 路由原理简介路由原理简介 寻径即判定到达目的地的最佳路寻径即判定到达目的地的最佳路径，由路由选择算法来实现。径，由路由选择算法来实现。转发即沿寻径好的最佳路径传送转发即沿寻径好的最佳路径传送信息分组。信息分组。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述 路由转发协议和路由选择协议路由转发协议和路由选择协议是相互配合又相互独立的概念，前是相互配合又相互独立的概念，前者使用后者维护的路由表，同时后者使用后者维护的路由表，同时后者要利用前者提供的功能来发布路者要利用前者提供的功能来发布路由协议数据分组。由协议数据分组。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述6.2.2 6.2.2 常用路由协议简介常用路由协议简介 1 1路由协议路由协议 典型的路由选择方式有两种：静典型的路由选择方式有两种：静态路由和动态路由静态路由和动态路态路由和动态路由静态路由和动态路由有各自的特点和适用范围，因此在由有各自的特点和适用范围，因此在网络中动态路由通常作为静态路由的网络中动态路由通常作为静态路由的补充。补充。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述 当一个分组在路由器中进行寻径当一个分组在路由器中进行寻径时，路由器首先查找静态路由，如果时，路由器首先查找静态路由，如果查到则根据相应的静态路由转发分组；查到则根据相应的静态路由转发分组；否则查找动态路由。否则查找动态路由。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述2 2RIPRIP路由协议路由协议 转发信息数据库转发信息数据库 路由更新路由更新 RIP RIP路由路由metric metric RIP RIP的稳定性的稳定性 RIP RIP定时器定时器 RIP RIP分组格式分组格式 网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述 RIP1分组格式 网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述 RIP2分组格式 网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述3 3OSPFOSPF路由协议路由协议 OSPF OSPF路由协议概述路由协议概述 与与RIPRIP不同，不同，OSPFOSPF的工作是有层次的工作是有层次的，其层次中最大的实体是自治系统的，其层次中最大的实体是自治系统(AS)(AS)，即遵循共同的路由策略统一管理，即遵循共同的路由策略统一管理下的网络群。虽然下的网络群。虽然OSPFOSPF可以与其它可以与其它ASAS中中的路由器交换路由信息，但它们是一种的路由器交换路由信息，但它们是一种ASAS内部路由协议。内部路由协议。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述 分组格式分组格式 网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述4 4路由表项的优先问题路由表项的优先问题 在一个路由器中，可同时配置静态在一个路由器中，可同时配置静态路由和一种或多种动态路由。它们各自路由和一种或多种动态路由。它们各自维护的路由表都提供给转发程序，但这维护的路由表都提供给转发程序，但这些路由表的表项间可能会发生冲突。这些路由表的表项间可能会发生冲突。这种冲突可通过配置各路由表的优先级来种冲突可通过配置各路由表的优先级来解决。解决。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述5 5路由算法路由算法 设计目标：设计目标：最优化：指路由算法选择最佳最优化：指路由算法选择最佳路径的能力。路径的能力。简简洁洁性性：算算法法设设计计简简洁洁，利利用用最最少少的的软软件件和和开开销销，提提供供最最有有效效的的功功能。能。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.2 路由协议概述 坚固性：路由算法处于非正常或坚固性：路由算法处于非正常或不可预料的环境时，如硬件故障、负载不可预料的环境时，如硬件故障、负载过高或操作失误时，都能正确运行。过高或操作失误时，都能正确运行。快速收敛：收敛是在最佳路径的判快速收敛：收敛是在最佳路径的判断上所有路由器达到一致的过程。断上所有路由器达到一致的过程。灵灵活活性性：路路由由算算法法可可以以快快速速、准准确地适应各种网络环境。确地适应各种网络环境。网络设备的安装与管理网络设备的安装与管理6.3 IP路