《IP地址的计算》PPT课件.ppt

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1、11、IP地址的计算nIP地址的分类n子网掩码n超网n可变长子网掩码 IP地址nIP地址是主机在Internet上的门牌号码；n一台主机的IP地址在Internet上是唯一的，且格式统一。nIP 数据报传输为无连接，通过 IP 地址进行寻址n IP 地址由 32 位组成，按每 8 位为一个字节组，共四个字节组，通常用十进制数表示，用小数点隔开：如n IP 地址由网络标识和主机标识两部分组成，网络标识一样的是同一个网络。n IP 地址一般划分为 5 类：A、B、C、D、EIP 地 址 255255 255 255DottedDecimalMaximumNetworkHost32 bits每个每个

2、IP地址由两部分组成。一部分标识系统所连接的网地址由两部分组成。一部分标识系统所连接的网络，另一部分标识该网络中的特定的系统（如主机、路络，另一部分标识该网络中的特定的系统（如主机、路由器）。由器）。IP IP 地地 址址 255255 255 255DottedDecimalMaximumNetworkHost1286432168421 11111111 11111111 11111111 11111111 10101100 00010000 01111010 11001100Binary32 bits 172 16 122 204ExampleDecimalExampleBinary18

3、916 1724 2532128643216842112864321684211286432168421nClass A:nClass B:nClass C:nClass D:多址地址 nClass E:科研用IP IP 地址分类地址分类NetworkHostHostHostNetwork NetworkHostHostNetwork Network NetworkHost8 bits8 bits8 bits8 bitsIP 地址划分规则地址划分规则n 网络标识的第一个字节不能为网络标识的第一个字节不能为 127127，内部使用。，内部使用。n 网络标识的第一个字节不能为网络标识的第一个字节不

4、能为 0 0。n 主机标识各个二进制数不能全为主机标识各个二进制数不能全为 1 1，全为，全为1 1代表广代表广播地址。播地址。n 主机标识各个二进制数不能全为主机标识各个二进制数不能全为 0 0，若为，若为“0”0”则则表示网络本身，如表示网络本身，如211.113.7.0 211.113.7.0 是个典型的是个典型的C C类网址，类网址，表示该网络本身。表示该网络本身。IP IP 地址分类的进一步说明地址分类的进一步说明1Class A:Bits:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2532Range(1-126)1Class B:Bits:10NNNNNNNet

5、workHostHost8 916 1724 2532Range(128-191)1Class C:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost8 916 17242532Range(192-223)1Class D:Bits:1110MMMMMulticast Group Multicast Group Multicast Group8 916 17242532Range(224-239)IP地址 之 A类地址n第一个8位组为网络标识，其余三个8位组为主机标识。n第一个8位组的首位为0，其余7位表示网络表示。全0表示本地网络，全1保留诊断用。n具有A类地址特征的有效网络地址

6、为 1126，全世界只有126个A类网络，每个A类网络最多可以拥有224-2个IP地址，适用于大型网络。IP地址 之 B类地址nB类地址中的第一、二个8位组为网络标识，第三、四个8位组用于主机标识。n第一个8位组的前二位为10，具有B类地址特征的网络总数为214-2，每个网络中的IP地址可达到216-2。n第一个8位组的取值范围为128191。n适用于中等规模的网络。IP地址 之 C类地址nC类地址中的前三个8位组是网络标识，第四个8位组位主机标识。n第一个8位组的前三位为110，其余5位和第二、三个8位组共21位表示网络，具有C类地址特征的网络总数为221-2。每个网络中可拥有256个IP地

7、址。n第一个8位组的取值范围为192223。nC类地址适用于主机量较少的网络中。IP地址 之 D、E类地址nD类地址用于组播通信地址，其第一个8位组的最高四位等于1110，取值范围为 224 239，用于标识组播通信地址，后28位用于区分不同的组播组。nE类地址的第一个8位组的最高五位等于 11110，其取值范围为240247，此类地址作为未来地址而被保留。n目前，具体的网络只能分配到A类、B类、C类地址中的一种。11111111计算可用的主机地址计算可用的主机地址 172 16 0 0 10101100 00010000 00000000 0000000016151413121110 987

8、654321网络网络主机主机 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 11111110.00000000 00000011 11111101123655346553565536-.265534N2N-2=216-2=65534IPIP地址分类练习地址分类练习地址地址类别类别网络网络主机主机IPIP地址分类练习地址分类练习（答案）（答案）地址地址类别类别网络网络主机主机ABCCBNonexistent保留IP地址n网络地址n主机标识位全部为零的地址从不分配给单个主机，而是作为网络本身的标识。n例如：主机 212.111.44.136所在网络的网络

9、地址为 212.111.44.0。n直接广播地址n主机标识位全部为壹的地址从不分配给单个主机，而是作为同网络的广播地址。n例如：主机 212.111.44.136所在网络的广播地址为 212.111.44.255。n有限广播地址(255.255.255.255)n在未知本网情况下用于本网广播。公共地址和私有地址n计算机要通讯必须有IP地址；n公共地址是指在Internet上通讯的地址；n私有地址不可以在Internet上通讯，可以用于局域网；n为了解决公共地址不足的现状，路由器之间的背靠背连接可以使用私有地址。私有地址类别地址块地址范围A110.0.0.0-10.255.255.255B161

10、72.16.0.0172.31.255.255C256192.168.0.0-192.168.255.255IPv4 的特性n提供全网络统一、有效的地址模式n屏蔽不同物理网络的地址差异n为IP层的“尽力传递”提供基础n地址结构对应的网络层次结构n用IPv4的编码方式总共有IP地址232个（4294967296），而可以在Internet上使用的地址只有大约30亿个左右n由于中国互联网发展比较晚所以一般使用的是C类地址。关于子网掩码n网络 不设子网的地址不设子网的地址.n网络 设置子网的地址设置子网的地址关于子网n将网络进一步划分成独立的组成部分，每个部分称为这个网络（或者更高一级子网）的子网。

11、子网的设计是为了便于网络的管理。n对于A类和B类的地址可以把一个大网划分成几个子网，每个子网可以对应一个地理范围或者区域，每个子网也可以对应一种不同的物理介质。n划分子网以后，每个子网看起来象一个独立的网络。而对于远程网络而言，子网是透明的。为什么划分子网n提高系统的可靠性，可以防止整个网络通信的瘫痪。n改进系统性能，克服简单局域网的技术条件限制。n通过设置不同访问权限，增强系统的安全保障。n便于系统的运行维护，有利于故障的诊断和隔离。如何划分子网n根据地理分布特点划分子网n易于组网技术的实现n节约经费n根据网络应用特点划分n将共享相同网络资源的主机划分成一个子网，可减少子网间的网络传输流量，

12、提高网络性能。n将具有相同安全密级程度的主机划分为同一个子网，保障系统的安全。掩码技术的提出n在主机之间通信的情况有n同一个网络中，两台主机之间相互通信n在不同网络中，两台主机之间相互通信n区分这两种情况n获取远程主机IP地址的网络地址n判断：n如果源主机所在的网络地址 等于 目的主机所在网络地址，则为相同网络主机之间的通信。n如果源主机所在的网络地址 不等于 目的主机所在网络地址，则为相同网络主机之间的通信。掩码技术的提出n问题是如何获得一个主机IP地址的网络地址信息，这就需要借助于掩码(NetMask)。掩码的定义n掩码(NetMask)有网络掩码和子网掩码两种。n网络掩码n对每个网络的网

13、络地址设定一个按位对应的32 bit 的二进制数：网络地址部分的对应位设置位1，主机地址部分的对应位设置位 0。n子网掩码n将网络地址中的主机标识分离出若干位作为子网地址位。n同样设定一个和这个网络地址按位对应的32bit的二进制数：网络地址和子网地址部分的对应位设置位1，主机地址部分的对应位设置位 0。网络网络 166.111.0.0=地址地址 10100110.01101111.00000000.00000000网络网络 11111111.11111111.00000000.00000000掩码掩码 =255.255.0.0网络网络 166.111.0.0=地址地址 10100110.01

14、101111.00000000.00000000网络网络 11111111.11111111.11111000.00000000掩码掩码 =255.255.248.0掩码举例n举例：对于一个B类网络而言，其网络掩码为：255.255.0.0。n若在主机标识中取出5位作为子网地址位，则所有子网的子网掩码为255.255.248.0。划分子网举例n例1：C类地址202.112.58.0 中24位网络标识，8位主机标识。将主机标识中的前3位分离出来作为子网地址标识。则这个C类地址可以被分成23-2=6个子网(全0和全1保留)，每个子网可以拥有25-2=30台主机(全0和全1 分别为子网网络地址和广播

15、地址)。子网掩码都是255.255.255.224（即11111111.11111111.11111111.11100000）。求每个子网的网络地址n6个子网的网络地址为：n子网1：n子网2：n子网3：求每个子网的网络地址n子网4：n子网5：n子网6：求每个子网的广播地址、最小IP及最大IPn以第一个子网为例。n子网1：。n广播地址将主机位全变成1，即00111111。n最小IP 00100001n最大IP 00111110练习答案：练习答案：202.112.58.66“与与”，可知可知 是子网是子网 2 中的主机。中的主机。202.112.58.66 =11001010.01110000.0

16、0111010.01000010 与与 255.255.255.224 =11111111.11111111.11111111.11100000-202.112.58.64 =11001010.01110000.00111010.01000000掩码的使用n掩码的作用可以获取主机IP地址的网络地址信息，用于区分主机通信的不同情况，由此选择不同的路径。路由器就是利用此技术得到网络/子网地址信息的。n练习：请判定例1 网络中，IP地址202.112.58.66 属于哪个子网。子网掩码练习子网掩码练习地址地址子网掩码子网掩码类别类别子网子网子网掩码练习子网掩码练习（答案）（答案）地址地址子网掩码子网

17、掩码类别类别子网子网BAA地址汇总示例地址汇总示例16172216010101100000100001010000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst1地址汇总示例地址汇总示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst12161722160地址汇总示例地址汇总示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMa

18、skSubnetBroadcastLastFirst123161722160地址汇总示例地址汇总示例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst1234161722160地址汇总示例地址汇总示例10101100111111110001000011111111111111111010000011000000100000000000001010111111HostMaskSubnetBroadcastLastFirst123456161

19、722160地址汇总示例地址汇总示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000010000000000000101011111110000001HostMaskSubnetBroadcastLastFirst123456161722160地址汇总示例地址汇总示例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst1234567

20、161722160地址汇总示例地址汇总示例10101100111111111010110000010000111111110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst12345678161722160地址汇总示例地址汇总示例1010110011111111101011000

21、0010000111111110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst123456789161722160广播地址练习广播地址练习地址地址类别类别子网子网广播地址广播地址201.222.10.60 子网掩码子网掩码15.16.193.6 128.16.32.13 153

22、.50.6.27 广播地址练习广播地址练习（答案）（答案）地址地址类别类别子网子网广播地址广播地址201.222.10.60 C子网掩码子网掩码15.16.193.6 A128.16.32.13 B153.50.6.27 B关于超网n超网(supernetting)是与子网类似的概念-IP地址根据子网掩码被分为独立的网络地址和主机地址。但是，与子网把大网络分成若干小网络相反，它是把一些小网络组合成一个大网络-超网。n在做ACL时，为了节省设备开支（即用尽量少的ACL条目）会用到超网技术。因此涉及到超网的计算和划分。超网计算举例n假设现在有16个C类网络，从到，它们可以用子网掩码统一表示为网络。

23、计算方法n将32划成二进制 00100000n将47划成二进制 00101111n新的掩码是：从左往右看，没有变化的写成1，从有变化的开始写成0.n即11110000关于可变长子网掩码n可变长子网掩码是为了解决在一个网络系统中使用多种层次的子网化IP地址的问题而发展起来的.这种策略只能在所用的路由协议都支持的情况才能使用，例如开放式最短路径优先路由选择协议(OSPF)和增强内部网关路由选择协议(EIGRP)。RIP版本1由于出现早于VLSM而无法支持.RIP版本2则可以支持VLSM。进一步说明n开发可变长度子网掩码的想法就是在每个子网上保留足够的主机数的同时，把一个网分成多个子网时有更大的灵活性。如果没有VLSM，一个子网掩码只能提供给一个网络。这样就限制了要求的子网数上的主机数。