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1、第7章 TCP/IP協(xié)議與IP地址第2節(jié) IP地址與子網(wǎng)規(guī)劃一、IP地址簡介 1.什么是IP地址 2.IP地址的表示 3.IP地址是由什么機構(gòu)分配 4.查詢設(shè)置本機的IP地址1.什么是什么是IP地址地址 眾所周知，在電話通訊中，電話用戶是靠電話號碼來識別的。同樣，在網(wǎng)絡(luò)中為了區(qū)別不同的計算機，也需要給計算機指定一個號碼，這個號碼就是“IP地址”。 1.什么是什么是IP地址地址 所謂IP地址就是給每個連接在Internet上的主機分配的一個32bit地址。 Internet 上的每臺主機(Host)都有一個唯一的IP地址。IP協(xié)議就是使用這個地址在主機之間傳遞信息，這是Internet 能夠運行

2、的基礎(chǔ)。 2.IP地址的表示地址的表示 IP地址用二進制來表示，每個IP地址長32bit，比特換算成字節(jié)，就是4個字節(jié)。例如一個采用二進制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，這么長的地址，人們處理起來也太費勁了。 為了方便人們的使用，IP地址經(jīng)常被寫成十進制的形式，中間使用符號“.”分開不同的字節(jié)。于是，上面的IP地址可以表示為“10.0.0.1”。IP地址的這種表示法叫做“點分十進制表示法”，這顯然比1和0容易記憶得多。 IP地址的長度為32位，分為4段，每段8位，用十進制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0255，段與段之間用句點隔開。6IP地址地址

3、的表示的表示uIP地址的表示：地址的表示：IP地址占用地址占用32位；位；采用采用點分四組表示法點分四組表示法，每八位一組，并用十，每八位一組，并用十進制表示，十進制間用點隔開，或者說是進制表示，十進制間用點隔開，或者說是點點分十進制分十進制的表示方法，如：的表示方法，如：172.16.1.2（可以讓大家看看自己機器上的（可以讓大家看看自己機器上的IP地址。）地址。）7二進制二進制二進制的定義：二進制的定義：計算機中傳輸?shù)碾娮有盘柺怯糜嬎銠C中傳輸?shù)碾娮有盘柺怯谩?”和和“1”來表示的。來表示的。“0”表示低電平，表示低電平，“1”表示高電平。這種表示高電平。這種“0”和和“1”信號稱信號稱為二

4、進制位，也稱為為二進制位，也稱為bit。計算機中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就是這樣一連串和組成的二進計算機中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就是這樣一連串和組成的二進制數(shù)。制數(shù)。有時為了更加容易理解地表示數(shù)據(jù)，可以采用八進制、有時為了更加容易理解地表示數(shù)據(jù)，可以采用八進制、十進制或者是十六進制。十進制或者是十六進制。下面重點來講解二進制與十進制間的轉(zhuǎn)換。下面重點來講解二進制與十進制間的轉(zhuǎn)換。8二進制與十進制二進制與十進制 十進制轉(zhuǎn)換為二進制十進制轉(zhuǎn)換為二進制15222271131100111119二進制與十進制二進制與十進制 二進制轉(zhuǎn)換為十進制二進制轉(zhuǎn)換為十進制例如：例如：00101101=1*20+0*21+1*22+1*23+

5、0*24+1*25=45練習：練習：1、十進制轉(zhuǎn)換為二進制：、十進制轉(zhuǎn)換為二進制：48、99、156、2242、二進制轉(zhuǎn)換為十進制：、二進制轉(zhuǎn)換為十進制：1100110、1010101110二進制與十進制二進制與十進制 二進制轉(zhuǎn)換為十進制的技巧二進制轉(zhuǎn)換為十進制的技巧 11111111=128+64+32+16+8+4+2+1 99=64+32+2+1=011000113.IP地址是由什么機構(gòu)分配地址是由什么機構(gòu)分配 所有的IP地址都由國際組織NIC（Network Information Center）負責統(tǒng)一分配，目前全世界共有三個這樣的網(wǎng)絡(luò)信息中心。 InterNIC：負責美國及其他地區(qū)

6、； ENIC：負責歐洲地區(qū)； APNIC：負責亞太地區(qū)。Asia-Pacific Network Information Centre 我國申請IP地址要通過APNIC，APNIC的總部設(shè)在日本東京大學。申請時要考慮申請哪一類的IP地址，然后向國內(nèi)的代理機構(gòu)提出。4.查詢設(shè)置本機的查詢設(shè)置本機的IP地址地址 開始 - 運行 - cmd - ipconfig /all 可以查詢本機的 ip 地址，以及 子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)、物理地址（Mac 地址）、DNS 等詳細情況。 Physical Address: 44-37-E6-33-23-7A,由網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家燒入網(wǎng)卡的EPROM 設(shè)置本機的IP地址可以通

7、過： 網(wǎng)上鄰居 - 屬性 - TCP/IP 就可以開始設(shè)置了。ARP(地址解析協(xié)議address resolution protocol )RARP ARP-地址解析協(xié)議，已知IP地址，解析為MAC地址。 RARP-反向ARP，已知MAC地址，解析為IP地址。二.標準分類的IP地址 最初設(shè)計互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時，為了便于尋址以及層次化構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，每個IP地址包括兩個標識碼（ID），即網(wǎng)絡(luò)ID和主機ID。同一個物理網(wǎng)絡(luò)上的所有主機都使用同一個網(wǎng)絡(luò)ID，網(wǎng)絡(luò)上的一個主機（包括網(wǎng)絡(luò)上工作站，服務(wù)器和路由器等）有一個主機ID與其對應(yīng)。IP地址根據(jù)網(wǎng)絡(luò)ID的不同分為5種類型，A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和

8、E類地址。 IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機地址16標準分類標準分類IP地址地址的組成的組成uIP地址的組成：地址的組成：由由網(wǎng)絡(luò)號（網(wǎng)絡(luò)號（Network ID）+主機號主機號（Host ID）組成；組成；同同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機使用相同的網(wǎng)一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機使用相同的網(wǎng)絡(luò)號，同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機號是唯一的；絡(luò)號，同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機號是唯一的； 自行定義或是由自行定義或是由NIC分配的方法。分配的方法。電話號碼與IP地址比較標準分類的IP地址標準分類的IP地址20IP地址的分類地址的分類IP地址被分為五大類：地址被分為五大類：A類、類、B類、類、C類、類、D類、類、E類；類；其中只有其中只有A類、類、B類、

9、類、C類是可供一般主機使用的類是可供一般主機使用的IP地址。在申地址。在申請請Network ID時，可以根據(jù)公司的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模選擇適合的網(wǎng)絡(luò)號。時，可以根據(jù)公司的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模選擇適合的網(wǎng)絡(luò)號。下表是各類下表是各類IP地址的分布狀況，表中地址的分布狀況，表中IP地址的地址的4個字節(jié)用個字節(jié)用W.X.Y.Z來表示。來表示。類類Network IDHost IDW值可為值可為所支持的網(wǎng)絡(luò)所支持的網(wǎng)絡(luò)數(shù)數(shù)每個網(wǎng)絡(luò)可支每個網(wǎng)絡(luò)可支持的主機數(shù)持的主機數(shù)AWX.Y.Z112612627216777214BW.XY.Z1281911638421465534CW.X.YZ1922232097152221254專用地址

10、類網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)總數(shù)每個網(wǎng)絡(luò)支持胡最大主機數(shù)A101224-2B172.16-172.311616*(216-2)C192.168.0_192.168.255256256*(28-2)IP地址的分類地址的分類 D:224（11100000）239（11101111）多播，保留出來 E:240255：待用23IP地址的分類地址的分類 A類類IP地址：地址：最小：00000000=0最大：01111111=127但是網(wǎng)絡(luò)號中全0的IP地址是個保留地址，意思是“本網(wǎng)絡(luò)”；另外網(wǎng)絡(luò)號為127保留作為本地軟件環(huán)回測試本主機所用。因此A類地址的第一個字節(jié)范圍為：1至126即（27-2=126）24IP地址的分

11、類地址的分類 A類類IP地址：地址： 由由1.0.0.0到到126.0.0.0的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成；的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成； 網(wǎng)絡(luò)號占用第一個字節(jié)（網(wǎng)絡(luò)號占用第一個字節(jié)（W），所以可提供），所以可提供126 （27-2=126）個個A類的網(wǎng)絡(luò)；類的網(wǎng)絡(luò)； 主機號共占用主機號共占用X、Y、Z三個字節(jié)，所以每個網(wǎng)絡(luò)三個字節(jié)，所以每個網(wǎng)絡(luò)的主機數(shù)為：的主機數(shù)為：224 2=16777214臺主機。（說明臺主機。（說明為什么減為什么減2：主機號全：主機號全0表示單個網(wǎng)絡(luò)地址，例表示單個網(wǎng)絡(luò)地址，例如如5.6.7.8的網(wǎng)絡(luò)地址是的網(wǎng)絡(luò)地址是5.0.0.0；主機號全；主機號全1的表的表示網(wǎng)絡(luò)上的所有主機。故需要減示網(wǎng)絡(luò)上的所有

12、主機。故需要減2） 適用于大型網(wǎng)絡(luò)適用于大型網(wǎng)絡(luò)25IP地址的分類地址的分類 B類類IP地址：地址： 128.0.0.0到到191.255.0.0的網(wǎng)絡(luò)；的網(wǎng)絡(luò)； 網(wǎng)絡(luò)號占用前二個字節(jié)（網(wǎng)絡(luò)號占用前二個字節(jié)（W、X），所以它可），所以它可提供提供214=16384個個B類的網(wǎng)絡(luò)；類的網(wǎng)絡(luò)； 主機號共占用主機號共占用Y、Z兩個字節(jié)，所以每個網(wǎng)絡(luò)的兩個字節(jié)，所以每個網(wǎng)絡(luò)的主機數(shù)為：主機數(shù)為：216 2=65534臺主機。臺主機。 適用于中型網(wǎng)絡(luò)適用于中型網(wǎng)絡(luò)*最?。?0000000=128最大：10111111=19126IP地址的分類地址的分類 C類類IP地址：地址： 192.0.0.0到到22

13、3.255.255.0的網(wǎng)絡(luò)；的網(wǎng)絡(luò)； 網(wǎng)絡(luò)號占用前三個字節(jié)（網(wǎng)絡(luò)號占用前三個字節(jié)（W、X、Y），所以它），所以它可提供可提供221=2097152個個C類的網(wǎng)絡(luò)；類的網(wǎng)絡(luò)； 主機號共占用主機號共占用Z一個字節(jié)，所以每個網(wǎng)絡(luò)的主一個字節(jié)，所以每個網(wǎng)絡(luò)的主機數(shù)為：機數(shù)為：282=254臺主機。臺主機。 適用于小型網(wǎng)絡(luò)適用于小型網(wǎng)絡(luò)最?。?1000000=192最大：11011111=22327IP地址的分類地址的分類 D D類地址：類地址： 用于多播。第一個數(shù)字是用于多播。第一個數(shù)字是224239224239。剩余。剩余的位設(shè)計客戶機參加的特定組。在多播操作中的位設(shè)計客戶機參加的特定組。在多播操

14、作中沒有網(wǎng)絡(luò)或主機位，數(shù)據(jù)包將傳送到網(wǎng)絡(luò)中選沒有網(wǎng)絡(luò)或主機位，數(shù)據(jù)包將傳送到網(wǎng)絡(luò)中選定的主機子集中。定的主機子集中。 E E類：類：第一個數(shù)字為第一個數(shù)字為240-247240-24728IP地址的分類地址的分類保留的保留的IP地址地址 主機部分的所有比特位為全零的地址引用為一個網(wǎng)絡(luò)主機部分的所有比特位為全零的地址引用為一個網(wǎng)絡(luò) 比如比如192.168.1.0/24 主機部分的所有比特位為全主機部分的所有比特位為全1的地址稱為廣播地址。的地址稱為廣播地址。它同時指一個網(wǎng)絡(luò)上的所有主機。它同時指一個網(wǎng)絡(luò)上的所有主機。 比如比如192.168.1.255/24 網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號127保留，用來執(zhí)行循環(huán)

15、測試，不可用作其他保留，用來執(zhí)行循環(huán)測試，不可用作其他用途。用戶可以利用用途。用戶可以利用ping 127.0.0.1命令執(zhí)行循環(huán)測試，命令執(zhí)行循環(huán)測試，以便檢查網(wǎng)卡驅(qū)動是否正常工作。以便檢查網(wǎng)卡驅(qū)動是否正常工作。IP地址的使用范圍例題： 128.36.199.3 （B）類 21.12.240.17 （A）類 183.194.76.253 （B）類 192.12.69.248 （C）類 189.3.0.1 （B）類 221.3.6.2 （C）類公有地址和私有地址公有地址和私有地址 公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Informati

16、on Center 因特網(wǎng)信息中心）負責。這些IP地址分配給注冊并向Inter NIC提出申請的組織機構(gòu)。通過它直接訪問因特網(wǎng)。 私有地址（Private address）屬于非注冊地址，專門為組織機構(gòu)內(nèi)部使用。 以下列出留用的內(nèi)部私有地址 A類 10.0.0.0-10.255.255.255 B類 172.16.0.0-172.31.255.255 C類 192.168.0.0-192.168.255.25532(APIPAAutomatic Private IP Address) 自動私有自動私有IP地址的起始范圍是地址的起始范圍是169.254.0.1169.254.255. 254。當

17、。當DHCP客戶端與客戶端與DHCP服務(wù)器建立聯(lián)系時，如果客戶機等待服務(wù)器建立聯(lián)系時，如果客戶機等待1秒服務(wù)器秒服務(wù)器沒有回應(yīng)，它會分別以沒有回應(yīng)，它會分別以2、4、8、16秒的時間間隔重秒的時間間隔重新廣播四次。如果第四次請求仍然沒有接到服務(wù)器新廣播四次。如果第四次請求仍然沒有接到服務(wù)器的響應(yīng)，則客戶端就會采用保留的自動私有的響應(yīng)，則客戶端就會采用保留的自動私有IP地址暫地址暫時作為自已的時作為自已的IP地址，地址，同時每隔五分鐘還會繼續(xù)嘗試同時每隔五分鐘還會繼續(xù)嘗試尋找尋找DHCP服務(wù)器服務(wù)器，以獲得正確的，以獲得正確的IP地址地址。 使用自動私有使用自動私有IP地址可以使得當?shù)刂房梢允沟?/p>

18、當DHCP服務(wù)器不可用服務(wù)器不可用時，時，DHCP客戶端之間仍然可以利用自動私有客戶端之間仍然可以利用自動私有IP地址地址進行通訊。進行通訊。IP地址的分類地址的分類三、子網(wǎng)劃分 Internet組織機構(gòu)定義了五種IP地址，用于主機的有A、B、C三類地址。其中A類網(wǎng)絡(luò)有126個，每個A類網(wǎng)絡(luò)可能有16，777，214臺主機，它們處于同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多結(jié)點是不可能的，網(wǎng)絡(luò)會因為廣播通信而飽和，結(jié)果造成16，777，214個地址大部分沒有分配出去，形成了浪費。而另一方面，隨著互連網(wǎng)應(yīng)用的不斷擴大，IP地址資源越來越少。為了實現(xiàn)更小的廣播域并更好地利用主機地址中的每一位，可以把基于

19、類的IP網(wǎng)絡(luò)進一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，每個子網(wǎng)由路由器界定并分配一個新的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址,子網(wǎng)地址是借用基于類的網(wǎng)絡(luò)地址的主機部分創(chuàng)建的。劃分子網(wǎng)后，通過使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來，使得從外部看網(wǎng)絡(luò)沒有變化，這就是子網(wǎng)掩碼。 子網(wǎng)劃分是通過合理設(shè)置子網(wǎng)掩碼的值來實現(xiàn)的。子網(wǎng)概念的基本思想 允許將網(wǎng)絡(luò)劃分成多個部分供內(nèi)部使用，但對于外界說來依然像是一個網(wǎng)絡(luò) 子網(wǎng)劃分有利于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能、改善網(wǎng)絡(luò)管理 子網(wǎng)劃分通過設(shè)置子網(wǎng)掩碼實現(xiàn) 劃分子網(wǎng)后IP地址由：網(wǎng)絡(luò)地址+子網(wǎng)地址+主機地址，稱為三級地址結(jié)構(gòu)三級地址結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號+主機號1.子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)掩碼是一個32位的2進制數(shù)，其對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1

20、，對應(yīng)于主機地址的所有位都置為0。 網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號+主機號 1 + 1 +0 網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號=網(wǎng)絡(luò)地址 主機號=主機地址1.子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)掩碼是一個32位的2進制數(shù)，其對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1，對應(yīng)于主機地址的所有位都置為0。由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。1.子網(wǎng)掩碼 將子網(wǎng)掩碼和將子網(wǎng)掩碼和IP地址地址按位按位進行邏輯進行邏輯“與與”運算運算，得，得到到IP地址的地址的網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是，剩下的部分就是主機地址主機地址，從而區(qū)分出任意從而區(qū)分出任

21、意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。子網(wǎng)掩碼常用點分十進制表示，我們還可以用網(wǎng)絡(luò)前綴法表示子網(wǎng)掩碼，即“/”。如138.96.0.0/16表示B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。例題： 求出IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址機地址 IP:210.36.247.125 子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0 問：以上IP中的網(wǎng)絡(luò)地址與主機地址分別是什么？ 網(wǎng)絡(luò)地址：210.36.247.0 主機地址：0.0.0.12540例題例題2u判斷任意兩臺計算機的判斷任意兩臺計算機的IP地址是否屬于同一地址是否屬于同一子網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)絡(luò)的的根據(jù)

22、。也就是說子網(wǎng)掩碼是從根據(jù)。也就是說子網(wǎng)掩碼是從IP地址中抽取網(wǎng)絡(luò)號的地址中抽取網(wǎng)絡(luò)號的工具。工具。u兩臺計算機各自的兩臺計算機各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進行地址與子網(wǎng)掩碼進行按位與按位與運算運算后，如果得出的結(jié)果是相同的，則說明這兩臺計算機后，如果得出的結(jié)果是相同的，則說明這兩臺計算機是處于同一個子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進行是處于同一個子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進行直接的通訊直接的通訊。u利用利用1與運算的特殊性。所以子網(wǎng)掩碼有兩個特征：與運算的特殊性。所以子網(wǎng)掩碼有兩個特征： 子網(wǎng)掩碼由前面連續(xù)的子網(wǎng)掩碼由前面連續(xù)的1位和后面連續(xù)的位和后面連續(xù)的0位組成位組成 子網(wǎng)掩碼由前面連續(xù)的子網(wǎng)掩碼由前面連續(xù)的1位長度

23、等于網(wǎng)絡(luò)號的長度位長度等于網(wǎng)絡(luò)號的長度41IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)絡(luò) 這里指廣播報文可達的網(wǎng)絡(luò)這里指廣播報文可達的網(wǎng)絡(luò) 直接的通訊直接的通訊這里指廣播報文可達這里指廣播報文可達 按位與按位與對二進制表示方式進行逐位的與對二進制表示方式進行逐位的與運算運算. 與運算與運算(&)：只有兩個操作數(shù)：只有兩個操作數(shù)(0、1)都為都為1時，時，運算結(jié)果才為運算結(jié)果才為1，否則都為，否則都為0； 1&0 = 0 0&1=0 0&0 = 0 1&1 =1(IP 地址) AND (子網(wǎng)掩碼) =網(wǎng)絡(luò)號（包括子網(wǎng)號）網(wǎng)絡(luò)號 net-id主機號 host-id兩級 IP 地址網(wǎng)絡(luò)號三級 IP 地

24、址主機號net-idhost-idsubnet-id子網(wǎng)號子網(wǎng)掩碼因特網(wǎng)部分本地部分因特網(wǎng)部分本地部分劃分子網(wǎng)時的網(wǎng)絡(luò)地址1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0net-idsubnet-idhost-id 為全 0AND網(wǎng)絡(luò)地址C類地址的子網(wǎng)劃分選擇子 網(wǎng)位數(shù)子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)數(shù)可用主機數(shù)1255.255.255.12821126（27-2）2255.255.255.1922262（26-2）3255.255.255.2242330（25-2）4255.255.255.2402414（24-2）5255.255.2

25、55.248256（23-2）6255.255.255.252262（22-2）說明：子網(wǎng)數(shù)是根據(jù)子網(wǎng)號計算出來的，除去全0與全1的兩種情況（RFC950規(guī)定）。可用主機數(shù)中主機號全0的表示這個網(wǎng)絡(luò)號，全1的表示廣播地址。默認子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000 11111111 11111111 11111111 10000000 11111111 11111111 11111111 11000000 11111111 11111111 11111111 11100000 例題3：如何進行子網(wǎng)劃分 某公司現(xiàn)在1C類IP地

26、址： 201.12.168.1201.12.168.255 現(xiàn)在根據(jù)業(yè)務(wù)需要，把本公司的網(wǎng)絡(luò)劃分成6個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)要求有30臺可用的IP。作為網(wǎng)絡(luò)工程師，請你拿出子網(wǎng)劃分的方案。 解決方案：把IP的子網(wǎng)掩碼設(shè)置成255.255.255.224按照此方案換分子網(wǎng)后 1（24個）00000000（默認） 1（24個）11100000 第一個子網(wǎng) 201.12.168.0（1-15） 201.12.168.32 201.12.168.64 201.12.168.92如何進行子網(wǎng)劃分（1）判斷用戶需求(例如6個子網(wǎng)，30臺主機)（2）計算滿足需求的子網(wǎng)數(shù)與主機數(shù)（3）計算子網(wǎng)掩碼2n=子網(wǎng)數(shù)2x-n

27、-2=主機數(shù) （n為子網(wǎng)位數(shù)，x為默認主機位數(shù)）假如以上兩個條件同時滿足，即可確定n的大小48IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 劃分劃分IP子網(wǎng)：將子網(wǎng)：將IP地址中的地址中的再劃分為再劃分為和和 目的：節(jié)約目的：節(jié)約IP地址空間；網(wǎng)段隔離的需要地址空間；網(wǎng)段隔離的需要 掩碼的另一表示方法：掩碼的另一表示方法：192.168.1.12/2449IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 運算演示之一：運算演示之一：求求IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號 求求192.168.1.32的網(wǎng)絡(luò)號的網(wǎng)絡(luò)號 I P 地址地址 192.168.1.32 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0 AND運算運算 轉(zhuǎn)

28、化為二進制進行運算：轉(zhuǎn)化為二進制進行運算： I P 地址地址 11000000.10101000.00000001.00100000 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼11111111.11111111.11111111.00000000 AND運算運算 11000000.10101000.00000001.00000000 轉(zhuǎn)化為十進制后為：轉(zhuǎn)化為十進制后為：192.168.1.050IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 運算演示之一：運算演示之一：求求IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號(續(xù)續(xù)) 簡便的做法，因為簡便的做法，因為255全全1,與運算結(jié)果就是另一個操作數(shù)與運算結(jié)果就是另一個操作數(shù)，因因而實際操作中僅

29、須對非而實際操作中僅須對非255的掩碼部分進行與運算的掩碼部分進行與運算。 I P 地址地址 192.168.1.32 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0 AND運算運算 所求網(wǎng)絡(luò)號所求網(wǎng)絡(luò)號 192.168.1.051IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 運算演示之二：運算演示之二：判斷判斷IP地址是否屬于同一子網(wǎng)地址是否屬于同一子網(wǎng) IP地址地址172.16.1.12，172.16.1.32， 172.16.3.20 ，掩碼掩碼255.255.255.0 運算結(jié)果運算結(jié)果IP地址地址網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號172.16.1.12172.16.1.0172.16.1.32172.16.1.0172.

30、16.3.20172.16.3.0結(jié)論：結(jié)論：172.16.1.12與與172.16.1.32在同一子網(wǎng)，而在同一子網(wǎng)，而172.16.3.20屬屬于另一子網(wǎng)于另一子網(wǎng)52IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 運算演示之二：運算演示之二：判斷判斷IP地址是否屬于同一子網(wǎng)地址是否屬于同一子網(wǎng) IP地址地址172.16.1.12，172.16.1.32， 172.16.3.20 ， 掩碼掩碼255.255.0.0 運算結(jié)果運算結(jié)果IP地址地址網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號172.16.1.12172.16.0.0172.16.1.32172.16.0.0172.16.3.20172.16.0.0結(jié)論：結(jié)論：172.16.

31、1.12與與172.16.1.32在同一子網(wǎng)，而在同一子網(wǎng)，而172.16.3.20屬屬于另一子網(wǎng)于另一子網(wǎng)53C類類IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼合格的子網(wǎng)掩碼合格的子網(wǎng)掩碼 255.255.255.000000000 255.255.255.12810000000 255.255.255.19211000000 255.255.255.22411100000 255.255.255.24011110000 255.255.255.24811111000 255.255.255.2521111110054B類類IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼合格的子網(wǎng)掩碼合格的子網(wǎng)掩碼 255.255.0.0

32、00000000 255.255.128.010000000 00000000 255.255.192.011000000 00000000 255.255.255.22411100000 255.255.255.24011110000 255.255.255.24811111000 255.255.255.25211111111 1111110055IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼演示之三：下列演示之三：下列IP地址是否屬于同一子網(wǎng)地址是否屬于同一子網(wǎng) 172.16.1.3，172.16.1.35，掩碼掩碼255.255.255.224 僅末字節(jié)須運算僅末字節(jié)須運算地址末字節(jié)地址末字節(jié)掩碼掩碼

33、結(jié)果結(jié)果00000011 1110000000000000=0001000111110000000100000=32網(wǎng)絡(luò)號分別為：網(wǎng)絡(luò)號分別為：172.16.1.0，172.16.1.32，所以，所以2個個IP地址屬地址屬于不同的子網(wǎng)。于不同的子網(wǎng)。C類IP子網(wǎng)劃分實例 有一個C類地址換分成4子網(wǎng)255.255.255.0255.255.255.224解決辦法，把IP地址的子網(wǎng)掩碼設(shè)置成： 255.255.255.2242.子網(wǎng)劃分與掩碼的設(shè)置 子網(wǎng)掩碼不能任意設(shè)置，子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分 例如： A 主機的 IP 地址是 192.155.12.112，B 主機的IP 地址是 192.

34、155.12.120，C 主機的 IP 地址是 192.155.12.176，D 主機的 IP 地址是 192.155.12.222。共同的子網(wǎng)掩碼是 255.255.255.224。 以上主機有可能屬于不同的子網(wǎng)子網(wǎng)劃分與掩碼的設(shè)置 給出一個IP與子網(wǎng)掩碼判斷是否劃分子網(wǎng)的方法 （1）先看IP屬于那類 （2）看看其子網(wǎng)掩碼是否采用默認子網(wǎng)掩碼 （3）若采用默認子網(wǎng)掩碼則表示不劃分子網(wǎng)，否則劃分子網(wǎng)。 例如：210.36.247.125/255.255.255.0不劃分子 而210.36.247.125/255.255.255.192則劃分子網(wǎng) 劃分子網(wǎng)純屬一個單位內(nèi)部的事情。單位對外仍然表現(xiàn)

35、為沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。 從主機號借用若干個比特作為子網(wǎng)號 subnet-id，而主機號 host-id 也就相應(yīng)減少了若干個比特。IP地址 := , , 劃分子網(wǎng)的基本思路 子網(wǎng)劃分與掩碼的設(shè)置 子網(wǎng)劃分是通過借用IP地址的若干位主機位來充當子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實現(xiàn)的。劃分子網(wǎng)時，隨著子網(wǎng)地址借用主機位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個子網(wǎng)中的可用主機數(shù)逐漸減少。 以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機位，2的8次方即256個主機地址，默認子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。借用1位主機位，產(chǎn)生2個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有126個主機地址；借用2位主機位，產(chǎn)生4個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有62個主機地址

36、子網(wǎng)劃分選擇 每個網(wǎng)中，第一個IP地址（即主機部分全部為0的IP）和最后一個IP（即主機部分全部為1的IP）不能分配給主機使用，所以每個子網(wǎng)的可用IP地址數(shù)為總IP地址數(shù)量減2；根據(jù)子網(wǎng)ID借用的主機位數(shù)，我們可以計算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個子網(wǎng)主機數(shù)，列表如下C類地址的子網(wǎng)劃分選擇子 網(wǎng)位數(shù)子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)數(shù)可用主機數(shù)1255.255.255.1280（21-2）126（27-2）2255.255.255.1922（22-2）62（26-2）3255.255.255.2246（23-2）30（25-2）4255.255.255.24014(24-2）14（24-2）5255.255.255.2

37、4830(25-2）6（23-2）6255.255.255.25262（26-2）2（22-2）說明：子網(wǎng)數(shù)是根據(jù)子網(wǎng)號計算出來的，除去全0與全1的兩種情況（RFC950規(guī)定）?？捎弥鳈C數(shù)中主機號全0的表示這個網(wǎng)絡(luò)號，全1的表示廣播地址。63IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 C類子網(wǎng)劃分類子網(wǎng)劃分:網(wǎng)段中可用的網(wǎng)段中可用的IP地址地址 對于對于C類子網(wǎng)，掩碼末字節(jié)中取類子網(wǎng)，掩碼末字節(jié)中取0的位數(shù)為的位數(shù)為n，則劃分的網(wǎng)段中可用的則劃分的網(wǎng)段中可用的IP地址個數(shù)為地址個數(shù)為2n-2 !注意：注意：同一網(wǎng)段內(nèi)子網(wǎng)掩碼的選擇要一致。同一網(wǎng)段內(nèi)子網(wǎng)掩碼的選擇要一致。問題問題1:為什么是為什么是2n-2

38、而不是而不是2n問題問題2:為什么掩碼為什么掩碼255.255.255.254在實際子網(wǎng)劃分中不用在實際子網(wǎng)劃分中不用?練習練習1:某公司目前下設(shè)經(jīng)理室、財務(wù)部、銷售部研發(fā)部和等四個部某公司目前下設(shè)經(jīng)理室、財務(wù)部、銷售部研發(fā)部和等四個部門，擁有一個門，擁有一個C類地址，問類地址，問IP子網(wǎng)劃分的掩碼應(yīng)怎樣選擇子網(wǎng)劃分的掩碼應(yīng)怎樣選擇？每個每個部門各可以接入多少臺機器部門各可以接入多少臺機器?計算題（2002年網(wǎng)絡(luò)設(shè)計師試題） 【說明】 設(shè)有 A，B，C，D 四臺主機都處在同一個物理網(wǎng)絡(luò)中，A 主機的 IP 地址是 192.155.12.112，B 主機的IP 地址是 192.155.12.12

39、0，C 主機的 IP 地址是 192.155.12.176，D 主機的 IP 地址是 192.155.12.222。共同的子網(wǎng)掩碼是 255.255.255.224。 【問題1】 A，B，C，D 四臺主機之間哪些可以直接通信？哪些需要通過設(shè)置網(wǎng)關(guān)(或路由器)才能通信？請畫出網(wǎng)絡(luò)連接示意圖，并注明各個主機的子網(wǎng)地址和主機地址。 【問題2】 若要使主機 A，B，C，D 在這個網(wǎng)上都能直接相互通信，可采取什么辦法？ 根據(jù)192.155.12.112“與”255.255.255.224的結(jié)構(gòu)得出A主機的子網(wǎng)地址為192.155.12.96，主機地址為0.0.0.16 根據(jù)192.155.12.120“

40、與”255.255.255.224的結(jié)構(gòu)得出A主機的子網(wǎng)地址為192.155.12.96，主機地址為0.0.0.24 根據(jù)192.155.12.176“與”255.255.255.224的結(jié)構(gòu)得出A主機的子網(wǎng)地址為192.155.12.160，主機地址為0.0.0.16 根據(jù)192.155.12.222“與”255.255.255.224的結(jié)構(gòu)得出A主機的子網(wǎng)地址為192.155.12. 192，主機地址為0.0.30.66例題例題2u判斷任意兩臺計算機的判斷任意兩臺計算機的IP地址是否屬于同一地址是否屬于同一子網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)絡(luò)的的根據(jù)。也就是說子網(wǎng)掩碼是從根據(jù)。也就是說子網(wǎng)掩碼是從IP地址中抽取網(wǎng)

41、絡(luò)號的地址中抽取網(wǎng)絡(luò)號的工具。工具。u兩臺計算機各自的兩臺計算機各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進行地址與子網(wǎng)掩碼進行按位與按位與運算運算后，如果得出的后，如果得出的結(jié)果是相同結(jié)果是相同的，則說明這兩臺計算機的，則說明這兩臺計算機是處于是處于同一個子網(wǎng)絡(luò)上的同一個子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進行，可以進行直接的通訊直接的通訊。u利用利用1與運算的特殊性。所以子網(wǎng)掩碼有兩個特征：與運算的特殊性。所以子網(wǎng)掩碼有兩個特征： 子網(wǎng)掩碼由前面連續(xù)的子網(wǎng)掩碼由前面連續(xù)的1位和后面連續(xù)的位和后面連續(xù)的0位組成位組成 子網(wǎng)掩碼由前面連續(xù)的子網(wǎng)掩碼由前面連續(xù)的1位長度等于網(wǎng)絡(luò)號的長度位長度等于網(wǎng)絡(luò)號的長度 主機C：子網(wǎng)地址：192

42、.155.12.160主機地址：0.0.0.16主機A：子網(wǎng)地址：192.155.12.96主機地址：0.0.0.16 主機B：子網(wǎng)地址：192.155.12.96主機地址：0.0.0.24主機D：子網(wǎng)地址：192.155.12.192主機地址：0.0.0.30解題思路1）同一個子網(wǎng)可以直接通信，不同子網(wǎng)需要通過網(wǎng)關(guān)或者路由器才能通信答案問題1：A、B兩臺主機之間可以直接通信。A、B與C之間通過路由器方能通信。A、B與D之間通過路由器方能通信。C與D之間通過路由器方能通信。問題2：將子網(wǎng)掩碼改為255.255.255.0（即C類地址的默認值）192.155.12.96192.155.12.96

43、192.155.12.160192.155.12.192本章需要掌握計算題 （1）能算出標準IP分類表72IP地址的分類地址的分類IP地址被分為五大類：地址被分為五大類：A類、類、B類、類、C類、類、D類、類、E類；類；其中只有其中只有A類、類、B類、類、C類是可供一般主機使用的類是可供一般主機使用的IP地址。在申地址。在申請請Network ID時，可以根據(jù)公司的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模選擇適合的網(wǎng)絡(luò)號。時，可以根據(jù)公司的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模選擇適合的網(wǎng)絡(luò)號。下表是各類下表是各類IP地址的分布狀況，表中地址的分布狀況，表中IP地址的地址的4個字節(jié)用個字節(jié)用W.X.Y.Z來表示。來表示。類類Network IDHost

44、IDW值可為值可為所支持的網(wǎng)絡(luò)所支持的網(wǎng)絡(luò)數(shù)數(shù)每個網(wǎng)絡(luò)可支每個網(wǎng)絡(luò)可支持的主機數(shù)持的主機數(shù)AWX.Y.Z112612627216777214BW.XY.Z1281911638421465534CW.X.YZ1922232097152221254本章需要掌握計算題 (2)給出IP與子網(wǎng)掩碼，能求出其網(wǎng)絡(luò)地址與主機地址，并能判斷給出的多個IP地址中那些屬于同一個子網(wǎng)（即哪些IP之間可以直接通訊） （3）給出IP范圍，能根據(jù)實際需要劃分子網(wǎng)（如何確定子網(wǎng)掩碼）給出IP與子網(wǎng)掩碼，能確定此IP是否劃分了子網(wǎng) 210.36.247.120 255.255.255.0 沒有劃分子網(wǎng) 160.36.247.120 255.255.255.0 劃分子網(wǎng) 判斷依據(jù)：看IP是否采用默認子網(wǎng)掩碼，假如是則沒有劃分子網(wǎng)，假如不是，則劃分了子網(wǎng)下下 課課