IPV4协议ppt课件.ppt

IPv4协议,1,IP地址的形式,IP地址由32位二进制数组成，一般分为4组，每组8位，用小圆点隔开。每组8位二进制数正好转换成0255的十进制数，便于记忆和输入例如:10001100.10111010.01010001.00000001对应十进制为：140.186.81.1,2,IP地址的类型,为充分利用IP地址资源，考虑到不同规模网络的需要，IP地址采用一种两级结构32位二进制数的前一部分表示主机所属的网络，后一部分表示主机本身主机必须位于特定的网络中，IP地址的基本组成为：“网络标识号主机标识号”（见图5-1）,3,A类IP地址,A类地址中，首字节最高位设为0，首字节其余7位标识网络号，24位标识计算机号A类地址的网络标识取值介于1-126之间，每个A类网络可以连接224-2=16777214台计算机,4,B类IP地址,B类地址中，首字节最高两位设为10，随后14位标识网络号，16位标识计算机号B类地址的首字节取值介于128-191之间，结合第二字节最多可有214-1=16383个B类网络，每个B类网络可以连接216-2=65534台计算机,5,C类IP地址,C类地址中，首字节最高三位设为110，随后21位标识网络号，8位标识计算机号C类地址的首字节取值介于192-223之间，结合第二、第三字节最多可有221-1=2097151个C类网络，每个C类网络可以连接28-2=254台计算机,6,C类IP地址的保留网段：192.168.0.0192.168.255.254这一网段的IP地址指定用于局域网连接。并且局域网中用户不会采用该网段以外的IP地址，这样可以有效防止与广域网的IP地址产生冲突,7,A/B/C三类IP地址的比较,IP地址采用高位字节的高位来标识地址级别A类：0B类：10C类：110A类地址最少，每个网络支持主机最多C类地址最多，每个网络支持主机最少,应为2097151,8,D类地址,D类地址用于多重广播组D类地址网络标识部分前4位固定为1110，第一个八位字段的取值范围是1110000011101111十进制介于224239之间：224.000.000.000239.255.255.255剩余的位设置客户机参加的特定组,9,E类地址,240.000.000.000255.255.255.255通常不用的实验性地址，保留作为以后使用E类地址网络标识部分的最高5位固定为11110，第一个八位字段的取值范围是1111000011110111对应十进制是240-247248-254段暂无规定,10,几类特殊地址,广播地址：主机号全为1的网络地址用于向指定网络上所有主机发送报文有限广播：32位全为1的网间地址用于本网广播，无需知道网络标识0地址：各位全为0的网络号被解释成本网络回送地址：127.0.0.1专用于网络软件测试及本地机进程间通信，不能用作网络上的IP地址,11,IP地址的分配,所有IP地址都由国际组织NIC负责统一分配，全球有三个相关的网络信息中心：InterNIC,ENIC,APNICAPNIC总部设在日本东京大学先考虑申请哪一类IP地址，然后向国内代理机构提出一般同时申请IP地址和对应的域名地址,12,可分配的IP地址空间,13,C类地址空间分配概况,14,保留地址,15,子网,在IP网络中，只有同一个网络号下的计算机之间才能直接连通，不同网络号的计算机必须通过网关Gateway才能互通A、B、C类网络，每一类网络中的主机数是固定的，造成了地址空间的很大浪费。为了提高IP地址的使用效率，可将一个网络划分更小的网络，称为子网Subnet，从而产生了子网掩码,16,子网掩码的概念,子网掩码也是一组32位的二进制数，形式上与IP地址一样。同一子网中的子网掩码相同，其作用是确定IP地址中的网络地址子网掩码用于判断任意两个IP地址是否属于同一子网络，只有同一子网上计算机方可直接互通,17,确定子网掩码的方法,将子网标识位与IP地址中标识网络号的所有对应位全部设为1，主机标识位全部设为0A/B/C类网络的默认子网掩码如下图,18,确定Ip地址的网络号与主机号,例：IP地址192.9.200.13子网掩码255.255.255.011000000.00001001.11001000.00001101and11111111.11111111.11111111.00000000=11000000.00001001.11001000.00000000网络号为192.9.200.011000000.00001001.11001000.00001101and00000000.00000000.00000000.11111111=00000000.00000000.00000000.00001101主机号为0.0.0.13可简化为13,19,练习,202.30.152.3202.30.152.80202.30.152.208是哪类IP地址？如果默认子网掩码为255.255.255.0，问它们是否处于同一网络？各自的主机标志是多少？解法：将两个IP地址与掩码的二进制作and运算，求出所属的网络标志是否一致,20,练习,如果默认子网掩码为255.255.255.0问202.196.72.66和202.196.64.1的网络号分别是多少？是否可以直接互通？,21,子网的划分方法,从原有IP地址的主机标志中选取若干位标志子网选取1位划分2个子网选取2位划分4个子网选取3位划分8个子网,22,实例,23,练习,202.30.152.3202.30.152.80202.30.152.208是哪类IP地址？如果子网掩码为255.255.255.128，表示分割成几个子网?问它们是否处于同一子网络？它们在各自子网中的主机标志是多少？,24,子网掩码的运算,将要划分的子网数目转换为最接近的2的x次方。例如，要划分6个子网，则x=3；要划分5个子网，x也取3；。从主机位最高位开始借x位，即为最终确定的子网掩码。例如，x=3，则该段的掩码是11100000，转换为十进制为224。所以：对C类网，子网掩码为255.255.255.224；对B类网，子网掩码为255.255.224.0；对A类网，子网掩码为255.224.0.0,25,B类地址192.168.0.0三位子网划分,26,IP地址规定：网络号不能以(01111111)127开头且首字节不能全为0，也不能全为1(255)主机号不能全为0，也不能全为1子网划分越多，浪费的IP地址资源就越多（每个子网浪费2个）,27,直接广播地址,TCP/IP协议规定合法的广播地址指主机的网络地址加上最大的主机号，也就是主机标识全部为1的IP地址例：136.78.255.255是B类地址中的一个广播地址，表示向所有136.78.xxx.xxx的主机发送信息直接广播地址直观，但必须知道信宿网络的地址是什么,28,有限广播地址,有限广播地址：32位全为1的地址用于本网广播。表示向源主机所在的网络进行广播发送，它不需要知道网络地址例：255.255.255.255表示向本网络内全部主机发送信息,29,例：IP地址10.78.202.175子网掩码255.255.255.0求合法广播地址00001010.01001110.11001010.10101111and11111111.11111111.11111111.00000000=00001010.01001110.11001010.00000000网络地址为10.78.202.0加上主机号全部取1：=00001010.01001110.11001010.11111111得到合法广播地址10.78.202.255,30,练习,如果子网掩码是255.255.255.192求192.168.12.68的直接广播地址。解：将它们写成二进制形式地址的最后8位：01000100掩码的最后8位：11000000(and运算得)网络地址最后8位：01000000主机位全设为1：01111111=(127)10直接广播地址是：192.168.12.127,31,CIDR和VLSM,无类域间路由(ClasslessInter-DomainRouting,CIDR)提供一种更灵活的指定网络地址的方法。例如用户可以申请连续的几个C类地址取代申请一个单独的B类地址192.168.10.32/28“/28”表示掩码中有28位是1，最后4位是主机标识,32,可变长子网掩码(Variable-LengthSubnetMasks,VLSM)对同一个网络的不同子网使用不同的子网掩码，短的子网掩码用于容纳较多的主机，长的子网掩网所能容纳的主机较少。例如一个B类网络，掩码255.255.255.0可用于254个子网，每个子网254台主机，而掩码255.255.192.0可用于2个子网，每个子网16382台主机,33,练习,子网掩码255.255.192.0将IP地址191.10.xxx.xxx划分为几个子网？每个子网段的IP地址范围是多少？如果子网掩码是255.255.255.192求192.168.12.125的直接广播地址,34,练习,在Internet中，