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(jī)構(gòu)分配 4.查詢?cè)O(shè)置本機(jī)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(hào)碼來識(shí)別的。同樣，在網(wǎng)絡(luò)中為了區(qū)別不同的計(jì)算機(jī)，也需要給計(jì)算機(jī)指定一個(gè)號(hào)碼，這個(gè)號(hào)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(gè)連接在Internet上的主機(jī)分配的一個(gè)32bit地址。 Internet 上的每臺(tái)主機(jī)(Host)都有一個(gè)唯一的IP地址。IP協(xié)議就是使用這個(gè)地址在主機(jī)之間傳遞信息，這是Internet 能夠運(yùn)行的基礎(chǔ)。 2.IP地址的表示地址的表示 IP地址用二進(jìn)制來表示，每個(gè)IP地址長32bit，比特?fù)Q算成字節(jié)，就是4個(gè)字節(jié)。例如一個(gè)采用二進(jìn)制形式的IP地址是“00001010000000000000000000000001”，這么長的地址，人們處理起來也太費(fèi)勁了。 為了方便人們的使用，IP地址經(jīng)常被寫成十進(jìn)制的形式，中間使用符號(hào)“.”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(diǎn)分十進(jìn)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(jìn)制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0255，段與段之間用句點(diǎn)隔開。6IP地址地址的表示的表示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(diǎn)分四組表示法點(diǎn)分四組表示法，每八位一組，并用十，每八位一組，并用十進(jìn)制表示，十進(jìn)制間用點(diǎn)隔開，或者說是進(jìn)制表示，十進(jìn)制間用點(diǎn)隔開，或者說是點(diǎn)點(diǎn)分十進(jìn)制分十進(jìn)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(jī)器上的（可以讓大家看看自己機(jī)器上的IP地址。）地址。）7二進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制的定義：二進(jìn)制的定義：計(jì)算機(jī)中傳輸?shù)碾娮有盘?hào)是用計(jì)算機(jī)中傳輸?shù)碾娮有盘?hào)是用“0”和和“1”來表示的。來表示的?！?”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(hào)稱信號(hào)稱為二進(jìn)制位，也稱為為二進(jìn)制位，也稱為bit。計(jì)算機(jī)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就是這樣一連串和組成的二進(jìn)計(jì)算機(jī)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就是這樣一連串和組成的二進(jìn)制數(shù)。制數(shù)。有時(shí)為了更加容易理解地表示數(shù)據(jù)，可以采用八進(jìn)制、有時(shí)為了更加容易理解地表示數(shù)據(jù)，可以采用八進(jìn)制、十進(jìn)制或者是十六進(jìn)制。十進(jìn)制或者是十六進(jìn)制。下面重點(diǎn)來講解二進(jìn)制與十進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換。下面重點(diǎn)來講解二進(jìn)制與十進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換。8二進(jìn)制與十進(jìn)制二進(jìn)制與十進(jìn)制 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制15222271131100111119二進(jìn)制與十進(jìn)制二進(jìn)制與十進(jìn)制 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制例如：例如：00101101=1*20+0*21+1*22+1*23+0*24+1*25=45練習(xí)：練習(xí)：1、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：48、99、156、2242、二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制：、二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制：1100110、1010101110二進(jìn)制與十進(jìn)制二進(jìn)制與十進(jìn)制 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的技巧二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)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(jī)構(gòu)分配地址是由什么機(jī)構(gòu)分配 所有的IP地址都由國際組織NIC（Network Information Center）負(fù)責(zé)統(tǒng)一分配，目前全世界共有三個(gè)這樣的網(wǎng)絡(luò)信息中心。 InterNIC：負(fù)責(zé)美國及其他地區(qū)； ENIC：負(fù)責(zé)歐洲地區(qū)； APNIC：負(fù)責(zé)亞太地區(qū)。Asia-Pacific Network Information Centre 我國申請(qǐng)IP地址要通過APNIC，APNIC的總部設(shè)在日本東京大學(xué)。申請(qǐng)時(shí)要考慮申請(qǐng)哪一類的IP地址，然后向國內(nèi)的代理機(jī)構(gòu)提出。4.查詢?cè)O(shè)置本機(jī)的查詢?cè)O(shè)置本機(jī)的IP地址地址 開始 - 運(yùn)行 - cmd - ipconfig /all 可以查詢本機(jī)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(xì)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(jī)的IP地址可以通過： 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(biāo)準(zhǔn)分類的IP地址 最初設(shè)計(jì)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，為了便于尋址以及層次化構(gòu)造網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)IP地址包括兩個(gè)標(biāo)識(shí)碼（ID），即網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID。同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)都使用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)ID，網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)主機(jī)（包括網(wǎng)絡(luò)上工作站，服務(wù)器和路由器等）有一個(gè)主機(jī)ID與其對(duì)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E類地址。 IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機(jī)地址16標(biāo)準(zhǔn)分類標(biāo)準(zhǔn)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(hào)（網(wǎng)絡(luò)號(hào)（Network ID）+主機(jī)號(hào)主機(jī)號(hào)（Host ID）組成；組成；同同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機(jī)使用相同的網(wǎng)一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有主機(jī)使用相同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)號(hào)是唯一的；絡(luò)號(hào)，同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)號(hào)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(hào)碼與IP地址比較標(biāo)準(zhǔn)分類的IP地址標(biāo)準(zhǔn)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、類、C類是可供一般主機(jī)使用的類是可供一般主機(jī)使用的IP地址。在申地址。在申請(qǐng)請(qǐng)Network ID時(shí)，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(hào)。時(shí)，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(hào)。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(gè)字節(jié)用個(gè)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(gè)網(wǎng)絡(luò)可支每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可支持的主機(jī)數(shù)持的主機(jī)數(shù)AWX.Y.Z112612627216777214BW.XY.Z1281911638421465534CW.X.YZ1922232097152221254專用地址類網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)總數(shù)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)支持胡最大主機(jī)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?。?0000000=0最大：01111111=127但是網(wǎng)絡(luò)號(hào)中全0的IP地址是個(gè)保留地址，意思是“本網(wǎng)絡(luò)”；另外網(wǎng)絡(luò)號(hào)為127保留作為本地軟件環(huán)回測試本主機(jī)所用。因此A類地址的第一個(gè)字節(jié)范圍為：1至126即（27-2=126）24IP地址的分類地址的分類 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(hào)占用第一個(gè)字節(jié)（網(wǎng)絡(luò)號(hào)占用第一個(gè)字節(jié)（W），所以可提供），所以可提供126 （27-2=126）個(gè)個(gè)A類的網(wǎng)絡(luò)；類的網(wǎng)絡(luò)； 主機(jī)號(hào)共占用主機(jī)號(hào)共占用X、Y、Z三個(gè)字節(jié)，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)三個(gè)字節(jié)，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)為：的主機(jī)數(shù)為：224 2=16777214臺(tái)主機(jī)。（說明臺(tái)主機(jī)。（說明為什么減為什么減2：主機(jī)號(hào)全：主機(jī)號(hào)全0表示單個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，例表示單個(gè)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(jī)號(hào)全；主機(jī)號(hào)全1的表的表示網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。故需要減示網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。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(hào)占用前二個(gè)字節(jié)（網(wǎng)絡(luò)號(hào)占用前二個(gè)字節(jié)（W、X），所以它可），所以它可提供提供214=16384個(gè)個(gè)B類的網(wǎng)絡(luò)；類的網(wǎng)絡(luò)； 主機(jī)號(hào)共占用主機(jī)號(hào)共占用Y、Z兩個(gè)字節(jié)，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)字節(jié)，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)為：主機(jī)數(shù)為：216 2=65534臺(tái)主機(jī)。臺(tái)主機(jī)。 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223.255.255.0的網(wǎng)絡(luò)；的網(wǎng)絡(luò)； 網(wǎng)絡(luò)號(hào)占用前三個(gè)字節(jié)（網(wǎng)絡(luò)號(hào)占用前三個(gè)字節(jié)（W、X、Y），所以它），所以它可提供可提供221=2097152個(gè)個(gè)C類的網(wǎng)絡(luò)；類的網(wǎng)絡(luò)； 主機(jī)號(hào)共占用主機(jī)號(hào)共占用Z一個(gè)字節(jié)，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主一個(gè)字節(jié)，所以每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)為：機(jī)數(shù)為：282=254臺(tái)主機(jī)。臺(tái)主機(jī)。 適用于小型網(wǎng)絡(luò)適用于小型網(wǎng)絡(luò)最小：11000000=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(gè)數(shù)字是用于多播。第一個(gè)數(shù)字是224239224239。剩余。剩余的位設(shè)計(jì)客戶機(jī)參加的特定組。在多播操作中的位設(shè)計(jì)客戶機(jī)參加的特定組。在多播操作中沒有網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)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(jī)位，數(shù)據(jù)包將傳送到網(wǎng)絡(luò)中選定的主機(jī)子集中。定的主機(jī)子集中。 E E類：類：第一個(gè)數(shù)字為第一個(gè)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(jī)部分的所有比特位為全零的地址引用為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)部分的所有比特位為全零的地址引用為一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 比如比如192.168.1.0/24 主機(jī)部分的所有比特位為全主機(jī)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(shí)指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。它同時(shí)指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)。 比如比如192.168.1.255/24 網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)127保留，用來執(zhí)行循環(huán)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(dòng)是否正常工作。以便檢查網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)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 Information Center 因特網(wǎng)信息中心）負(fù)責(zé)。這些IP地址分配給注冊(cè)并向Inter NIC提出申請(qǐng)的組織機(jī)構(gòu)。通過它直接訪問因特網(wǎng)。 私有地址（Private address）屬于非注冊(cè)地址，專門為組織機(jī)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(dòng)私有自動(dòng)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(dāng)。當(dāng)DHCP客戶端與客戶端與DHCP服務(wù)器建立聯(lián)系時(shí)，如果客戶機(jī)等待服務(wù)器建立聯(lián)系時(shí)，如果客戶機(jī)等待1秒服務(wù)器秒服務(wù)器沒有回應(yīng)，它會(huì)分別以沒有回應(yīng)，它會(huì)分別以2、4、8、16秒的時(shí)間間隔重秒的時(shí)間間隔重新廣播四次。如果第四次請(qǐng)求仍然沒有接到服務(wù)器新廣播四次。如果第四次請(qǐng)求仍然沒有接到服務(wù)器的響應(yīng)，則客戶端就會(huì)采用保留的自動(dòng)私有的響應(yīng)，則客戶端就會(huì)采用保留的自動(dòng)私有IP地址暫地址暫時(shí)作為自已的時(shí)作為自已的IP地址，地址，同時(shí)每隔五分鐘還會(huì)繼續(xù)嘗試同時(shí)每隔五分鐘還會(huì)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(dòng)私有使用自動(dòng)私有IP地址可以使得當(dāng)?shù)刂房梢允沟卯?dāng)DHCP服務(wù)器不可用服務(wù)器不可用時(shí)，時(shí)，DHCP客戶端之間仍然可以利用自動(dòng)私有客戶端之間仍然可以利用自動(dòng)私有IP地址地址進(jìn)行通訊。進(jìn)行通訊。IP地址的分類地址的分類三、子網(wǎng)劃分 Internet組織機(jī)構(gòu)定義了五種IP地址，用于主機(jī)的有A、B、C三類地址。其中A類網(wǎng)絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可能有16，777，214臺(tái)主機(jī)，它們處于同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多結(jié)點(diǎn)是不可能的，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，結(jié)果造成16，777，214個(gè)地址大部分沒有分配出去，形成了浪費(fèi)。而另一方面，隨著互連網(wǎng)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，IP地址資源越來越少。為了實(shí)現(xiàn)更小的廣播域并更好地利用主機(jī)地址中的每一位，可以把基于類的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)子網(wǎng)由路由器界定并分配一個(gè)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(jī)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(shí)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(gè)部分供內(nèi)部使用，但對(duì)于外界說來依然像是一個(gè)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(shí)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(jī)地址，稱為三級(jí)地址結(jié)構(gòu)三級(jí)地址結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)號(hào)+子網(wǎng)號(hào)+主機(jī)號(hào)1.子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的2進(jìn)制數(shù)，其對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1，對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址的所有位都置為0。 網(wǎng)絡(luò)號(hào)+子網(wǎng)號(hào)+主機(jī)號(hào) 1 + 1 +0 網(wǎng)絡(luò)號(hào)+子網(wǎng)號(hào)=網(wǎng)絡(luò)地址 主機(jī)號(hào)=主機(jī)地址1.子網(wǎng)掩碼 子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的2進(jìn)制數(shù)，其對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1，對(duì)應(yīng)于主機(jī)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(jìn)行邏輯進(jìn)行邏輯“與與”運(yùn)算運(yùn)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(jī)地址主機(jī)地址，從而區(qū)分出任意從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼常用點(diǎn)分十進(jìn)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(jī)地址機(jī)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(jī)地址分別是什么？ 網(wǎng)絡(luò)地址：210.36.247.0 主機(jī)地址：0.0.0.12540例題例題2u判斷任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的判斷任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)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)絡(luò)號(hào)的地址中抽取網(wǎng)絡(luò)號(hào)的工具。工具。u兩臺(tái)計(jì)算機(jī)各自的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位與按位與運(yùn)算運(yùn)算后，如果得出的結(jié)果是相同的，則說明這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)后，如果得出的結(jié)果是相同的，則說明這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是處于同一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進(jìn)行是處于同一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進(jìn)行直接的通訊直接的通訊。u利用利用1與運(yùn)算的特殊性。所以子網(wǎng)掩碼有兩個(gè)特征：與運(yùn)算的特殊性。所以子網(wǎng)掩碼有兩個(gè)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(hào)的長度位長度等于網(wǎng)絡(luò)號(hào)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(bào)文可達(dá)的網(wǎng)絡(luò)這里指廣播報(bào)文可達(dá)的網(wǎng)絡(luò) 直接的通訊直接的通訊這里指廣播報(bào)文可達(dá)這里指廣播報(bào)文可達(dá) 按位與按位與對(duì)二進(jìn)制表示方式進(jìn)行逐位的與對(duì)二進(jìn)制表示方式進(jìn)行逐位的與運(yùn)算運(yùn)算. 與運(yùn)算與運(yùn)算(&)：只有兩個(gè)操作數(shù)：只有兩個(gè)操作數(shù)(0、1)都為都為1時(shí)，時(shí)，運(yùn)算結(jié)果才為運(yùn)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(hào)（包括子網(wǎng)號(hào)）網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id主機(jī)號(hào) host-id兩級(jí) IP 地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)三級(jí) IP 地址主機(jī)號(hào)net-idhost-idsubnet-id子網(wǎng)號(hào)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(shí)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(jī)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）5255.255.255.248256（23-2）6255.255.255.252262（22-2）說明：子網(wǎng)數(shù)是根據(jù)子網(wǎng)號(hào)計(jì)算出來的，除去全0與全1的兩種情況（RFC950規(guī)定）?？捎弥鳈C(jī)數(shù)中主機(jī)號(hào)全0的表示這個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，全1的表示廣播地址。默認(rèn)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(jìn)行子網(wǎng)劃分 某公司現(xiàn)在1C類IP地址： 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(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)要求有30臺(tái)可用的IP。作為網(wǎng)絡(luò)工程師，請(qǐng)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(gè)）00000000（默認(rèn)） 1（24個(gè)）11100000 第一個(gè)子網(wǎng) 201.12.168.0（1-15） 201.12.168.32 201.12.168.64 201.12.168.92如何進(jìn)行子網(wǎng)劃分（1）判斷用戶需求(例如6個(gè)子網(wǎng)，30臺(tái)主機(jī))（2）計(jì)算滿足需求的子網(wǎng)數(shù)與主機(jī)數(shù)（3）計(jì)算子網(wǎng)掩碼2n=子網(wǎng)數(shù)2x-n-2=主機(jī)數(shù) （n為子網(wǎng)位數(shù)，x為默認(rèn)主機(jī)位數(shù)）假如以上兩個(gè)條件同時(shí)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(yùn)算演示之一：運(yùn)算演示之一：求求IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào)地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào) 求求192.168.1.32的網(wǎng)絡(luò)號(hào)的網(wǎng)絡(luò)號(hào) 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(yùn)算運(yùn)算 轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)算：轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制進(jìn)行運(yùn)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(yùn)算運(yùn)算 11000000.10101000.00000001.00000000 轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制后為：轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制后為：192.168.1.050IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 運(yùn)算演示之一：運(yùn)算演示之一：求求IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào)地址所屬的網(wǎng)絡(luò)號(hào)(續(xù)續(xù)) 簡便的做法，因?yàn)楹啽愕淖龇?，因?yàn)?55全全1,與運(yùn)算結(jié)果就是另一個(gè)操作數(shù)與運(yùn)算結(jié)果就是另一個(gè)操作數(shù)，因因而實(shí)際操作中僅須對(duì)非而實(shí)際操作中僅須對(duì)非255的掩碼部分進(jìn)行與運(yùn)算的掩碼部分進(jìn)行與運(yùn)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(yùn)算運(yùn)算 所求網(wǎng)絡(luò)號(hào)所求網(wǎng)絡(luò)號(hào) 192.168.1.051IP地址地址-子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 運(yùn)算演示之二：運(yùn)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(yùn)算結(jié)果運(yùn)算結(jié)果IP地址地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)172.16.1.12172.16.1.0172.16.1.32172.16.1.0172.16.3.20172.16.3.0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(yùn)算演示之二：運(yùn)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(yùn)算結(jié)果運(yùn)算結(jié)果IP地址地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)網(wǎng)絡(luò)號(hào)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：172.16.1.12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 255.255.0.000000000 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(yùn)算僅末字節(jié)須運(yùn)算地址末字節(jié)地址末字節(jié)掩碼掩碼結(jié)果結(jié)果00000011 1110000000000000=0001000111110000000100000=32網(wǎng)絡(luò)號(hào)分別為：網(wǎng)絡(luò)號(hào)分別為：172.16.1.0，172.16.1.32，所以，所以2個(gè)個(gè)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(shí)例 有一個(gè)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(jī)的 IP 地址是 192.155.12.112，B 主機(jī)的IP 地址是 192.155.12.120，C 主機(jī)的 IP 地址是 192.155.12.176，D 主機(jī)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(jī)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(gè)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(rèn)子網(wǎng)掩碼 （3）若采用默認(rèn)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(gè)單位內(nèi)部的事情。單位對(duì)外仍然表現(xiàn)為沒有劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。 從主機(jī)號(hào)借用若干個(gè)比特作為子網(wǎng)號(hào) subnet-id，而主機(jī)號(hào) host-id 也就相應(yīng)減少了若干個(gè)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(jī)位來充當(dāng)子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實(shí)現(xiàn)的。劃分子網(wǎng)時(shí)，隨著子網(wǎng)地址借用主機(jī)位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個(gè)子網(wǎng)中的可用主機(jī)數(shù)逐漸減少。 以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機(jī)位，2的8次方即256個(gè)主機(jī)地址，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。借用1位主機(jī)位，產(chǎn)生2個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有126個(gè)主機(jī)地址；借用2位主機(jī)位，產(chǎn)生4個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有62個(gè)主機(jī)地址子網(wǎng)劃分選擇 每個(gè)網(wǎng)中，第一個(gè)IP地址（即主機(jī)部分全部為0的IP）和最后一個(gè)IP（即主機(jī)部分全部為1的IP）不能分配給主機(jī)使用，所以每個(gè)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(jī)位數(shù)，我們可以計(jì)算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)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(jī)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）5255.255.255.24830(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(hào)計(jì)算出來的，除去全0與全1的兩種情況（RFC950規(guī)定）。可用主機(jī)數(shù)中主機(jī)號(hào)全0的表示這個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，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(duì)于對(duì)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(gè)數(shù)為地址個(gè)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(shí)際子網(wǎng)劃分中不用在實(shí)際子網(wǎng)劃分中不用?練習(xí)練習(xí)1:某公司目前下設(shè)經(jīng)理室、財(cái)務(wù)部、銷售部研發(fā)部和等四個(gè)部某公司目前下設(shè)經(jīng)理室、財(cái)務(wù)部、銷售部研發(fā)部和等四個(gè)部門，擁有一個(gè)門，擁有一個(gè)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(gè)每個(gè)部門各可以接入多少臺(tái)機(jī)器部門各可以接入多少臺(tái)機(jī)器?計(jì)算題（2002年網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師試題） 【說明】 設(shè)有 A，B，C，D 四臺(tái)主機(jī)都處在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中，A 主機(jī)的 IP 地址是 192.155.12.112，B 主機(jī)的IP 地址是 192.155.12.120，C 主機(jī)的 IP 地址是 192.155.12.176，D 主機(jī)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(tái)主機(jī)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(qǐng)畫出網(wǎng)絡(luò)連接示意圖，并注明各個(gè)主機(jī)的子網(wǎng)地址和主機(jī)地址。 【問題2】 若要使主機(jī) A，B，C，D 在這個(gè)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(jī)的子網(wǎng)地址為192.155.12.96，主機(jī)地址為0.0.0.16 根據(jù)192.155.12.120“與”255.255.255.224的結(jié)構(gòu)得出A主機(jī)的子網(wǎng)地址為192.155.12.96，主機(jī)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(jī)的子網(wǎng)地址為192.155.12.160，主機(jī)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(jī)的子網(wǎng)地址為192.155.12. 192，主機(jī)地址為0.0.30.66例題例題2u判斷任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)的判斷任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)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)絡(luò)號(hào)的地址中抽取網(wǎng)絡(luò)號(hào)的工具。工具。u兩臺(tái)計(jì)算機(jī)各自的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行地址與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行按位與按位與運(yùn)算運(yùn)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(tái)計(jì)算機(jī)的，則說明這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)是處于是處于同一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)上的同一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)上的，可以進(jìn)行，可以進(jìn)行直接的通訊直接的通訊。u利用利用1與運(yùn)算的特殊性。所以子網(wǎng)掩碼有兩個(gè)特征：與運(yùn)算的特殊性。所以子網(wǎng)掩碼有兩個(gè)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(hào)的長度位長度等于網(wǎng)絡(luò)號(hào)的長度 主機(jī)C：子網(wǎng)地址：192.155.12.160主機(jī)地址：0.0.0.16主機(jī)A：子網(wǎng)地址：192.155.12.96主機(jī)地址：0.0.0.16 主機(jī)B：子網(wǎng)地址：192.155.12.96主機(jī)地址：0.0.0.24主機(jī)D：子網(wǎng)地址：192.155.12.192主機(jī)地址：0.0.0.30解題思路1）同一個(gè)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(tái)主機(jī)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(rèn)值）192.155.12.96192.155.12.96192.155.12.160192.155.12.192本章需要掌握計(jì)算題 （1）能算出標(biāo)準(zhǔn)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(jī)使用的類是可供一般主機(jī)使用的IP地址。在申地址。在申請(qǐng)請(qǐng)Network ID時(shí)，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(hào)。時(shí)，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(hào)。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(gè)字節(jié)用個(gè)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(gè)網(wǎng)絡(luò)可支每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可支持的主機(jī)數(shù)持的主機(jī)數(shù)AWX.Y.Z112612627216777214BW.XY.Z1281911638421465534CW.X.YZ1922232097152221254本章需要掌握計(jì)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(jī)地址，并能判斷給出的多個(gè)IP地址中那些屬于同一個(gè)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(shí)際需要?jiǎng)澐肿泳W(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(rèn)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