IP地址与子网规划

1、2021/6/201 IP地址与子网规划 2021/6/202 一、IP地址简介 1.什么是IP地址 2.IP地址的表示 3.IP地址是由什么机构分配 4.查询设置本机的IP地址 2021/6/203 1.什么是什么是IP地址地址 众所周知，在电话通讯中，电话用户是靠 电话号码来识别的。同样，在网络中为了 区别不同的计算机，也需要给计算机指定 一个号码，这个号码就是“IP地址”。 2021/6/204 1.什么是什么是IP地址地址 所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的 主机分配的一个32bit地址。 Internet 上的每台主机(Host)都有一个唯一 的IP地址。IP协议就是使

2、用这个地址在主机 之间传递信息，这是Internet 能够运行的基 础。 2021/6/205 2.IP地址的表示地址的表示 IP地址用二进制来表示，每个IP地址长32bit，比特 换算成字节，就是4个字节。例如一个采用二进制 形式的IP地址是 “00001010000000000000000000000001”，这么长 的地址，人们处理起来也太费劲了。 为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的 形式，中间使用符号“.”分开不同的字节。于是， 上面的IP地址可以表示为“10.0.0.1”。IP地址的这种 表示法叫做“点分十进制表示法”，这显然比1和0 容易记忆得多。 IP地址的长度为32

3、位，分为4段，每段8位，用十进 制数字表示，每段数字范围为0255，段与段之间 用句点隔开。 2021/6/206 IP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； 采用采用点分四组表示法点分四组表示法，每八位一组，并用十，每八位一组，并用十 进制表示，十进制间用点隔开，或者说是进制表示，十进制间用点隔开，或者说是点点 分十进制分十进制的表示方法，如：的表示方法，如：172.16.1.2 （可以让大家看看自己机器上的（可以让大家看看自己机器上的IP地址。）地址。） 2021/6/207 二进制二进制 二进制的定义：二进制的定义： 计算机中传输的电子信号

4、是用计算机中传输的电子信号是用“0”和和“1”来表示的。来表示的。 “0”表示低电平，表示低电平，“1”表示高电平。这种表示高电平。这种“0”和和“1”信号称信号称 为二进制位，也称为为二进制位，也称为bit。 计算机中传输的数据就是这样一连串和组成的二进计算机中传输的数据就是这样一连串和组成的二进 制数。制数。 有时为了更加容易理解地表示数据，可以采用八进制、有时为了更加容易理解地表示数据，可以采用八进制、 十进制或者是十六进制。十进制或者是十六进制。 下面重点来讲解二进制与十进制间的转换。下面重点来讲解二进制与十进制间的转换。 2021/6/208 二进制与十进制二进制与十进制 十进制转换

5、为二进制十进制转换为二进制 15 2 2 2 2 7 1 1 3 11 0 01111 1 2021/6/209 二进制与十进制二进制与十进制 二进制转换为十进制二进制转换为十进制 例如：例如： 00101101=1*20+0*21+1*22+1*23+0*24+1*25=45 练习：练习： 1、十进制转换为二进制：、十进制转换为二进制：48、99、156、224 2、二进制转换为十进制：、二进制转换为十进制：1100110、10101011 2021/6/2010 二进制与十进制二进制与十进制 二进制转换为十进制的技巧二进制转换为十进制的技巧 11111111=128+64+32+16+8+

6、4+2+1 99=64+32+2+1=01100011 2021/6/2011 3.IP地址是由什么机构分配地址是由什么机构分配 所有的IP地址都由国际组织NIC（Network Information Center）负责统一分配，目前全世界 共有三个这样的网络信息中心。 InterNIC：负责美国及其他地区； ENIC：负责欧洲地区； APNIC：负责亚太地区。Asia-Pacific Network Information Centre 我国申请IP地址要通过APNIC，APNIC的总部 设在日本东京大学。申请时要考虑申请哪一类的 IP地址，然后向国内的代理机构提出。 2021/6/201

7、2 4.查询设置本机的查询设置本机的IP地址地址 开始 - 运行 - cmd - ipconfig /all 可以查询本机的 ip 地址，以及 子网掩 码、网关、物理地址（Mac 地址）、DNS 等 详细情况。 Physical Address: 44-37-E6-33-23-7A,由网卡 生产厂家烧入网卡的EPROM 设置本机的IP地址可以通过： 网上邻居 - 属性 - TCP/IP 就可以开始设置了。 2021/6/2013 ARP(地址解析协议address resolution protocol ) 2021/6/2014 RARP ARP-地址解析协议，已知IP地址，解析为 MAC地

8、址。 RARP-反向ARP，已知MAC地址，解析为IP 地址。 2021/6/2015 二.标准分类的IP地址 最初设计互联网络时，为了便于寻址以及 层次化构造网络，每个IP地址包括两个标识 码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理 网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网 络上的一个主机（包括网络上工作站，服 务器和路由器等）有一个主机ID与其对应。 IP地址根据网络ID的不同分为5种类型，A类 地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类 地址。 IP地址=网络地址+主机地址 2021/6/2016 标准分类标准分类IP地址地址的组成的组成 uIP地址的组成：地址的组成： 由由网络号（网络

9、号（Network ID）+主机号主机号 （Host ID）组成；组成； 同一网络内的所有主机使用相同的网同一网络内的所有主机使用相同的网 络号，同一网络内的主机号是唯一的；络号，同一网络内的主机号是唯一的； 自行定义或是由自行定义或是由NIC分配的方法。分配的方法。 2021/6/2017 电话号码与IP地址比较 2021/6/2018 标准分类的IP地址 2021/6/2019 标准分类的IP地址 2021/6/2020 IP地址的分类地址的分类 IP地址被分为五大类：地址被分为五大类： A类、类、B类、类、C类、类、D类、类、E类；类； 其中只有其中只有A类、类、B类、类、C类是可供一般

10、主机使用的类是可供一般主机使用的IP地址。在申地址。在申 请请Network ID时，可以根据公司的网络规模选择适合的网络号。时，可以根据公司的网络规模选择适合的网络号。 下表是各类下表是各类IP地址的分布状况，表中地址的分布状况，表中IP地址的地址的4个字节用个字节用 W.X.Y.Z来表示。来表示。 类类Network IDHost IDW值可为值可为所支持的网络所支持的网络 数数 每个网络可支每个网络可支 持的主机数持的主机数 AWX.Y.Z112612627216777214 BW.XY.Z1281911638421465534 CW.X.YZ1922232097152221254 20

11、21/6/2021 专用地址 类网络号网络总数每个网络 支持胡最 大主机数 A101224-2 B172.16- 172.31 1616*(216-2) C192.168.0_ 192.168.25 5 256256*(28-2) 2021/6/2022 IP地址的分类地址的分类 D:224（11100000）239（11101111） 多播，保留出来 E:240255：待用 2021/6/2023 IP地址的分类地址的分类 A类类IP地址：地址： 最小：00000000=0 最大：01111111=127 但是网络号中全0的IP地址是个保留地址，意思是“本 网络”；另外网络号为127保留作为

12、本地软件环回测试 本主机所用。因此A类地址的第一个字节范围为：1至 126即（27-2=126） 2021/6/2024 IP地址的分类地址的分类 A类类IP地址：地址： 由由1.0.0.0到到126.0.0.0的网络构成；的网络构成； 网络号占用第一个字节（网络号占用第一个字节（W），所以可提供），所以可提供126 （27-2=126）个个A类的网络；类的网络； 主机号共占用主机号共占用X、Y、Z三个字节，所以每个网络三个字节，所以每个网络 的主机数为：的主机数为：224 2=16777214台主机。（说明台主机。（说明 为什么减为什么减2：主机号全：主机号全0表示单个网络地址，例表示单个网

13、络地址，例 如如5.6.7.8的网络地址是的网络地址是5.0.0.0；主机号全；主机号全1的表的表 示网络上的所有主机。故需要减示网络上的所有主机。故需要减2） 适用于大型网络适用于大型网络 2021/6/2025 IP地址的分类地址的分类 B类类IP地址：地址： 128.0.0.0到到191.255.0.0的网络；的网络； 网络号占用前二个字节（网络号占用前二个字节（W、X），所以它可），所以它可 提供提供214=16384个个B类的网络；类的网络； 主机号共占用主机号共占用Y、Z两个字节，所以每个网络的两个字节，所以每个网络的 主机数为：主机数为：216 2=65534台主机。台主机。 适

14、用于中型网络适用于中型网络 * 最小：10000000=128 最大：10111111=191 2021/6/2026 IP地址的分类地址的分类 C类类IP地址：地址： 192.0.0.0到到223.255.255.0的网络；的网络； 网络号占用前三个字节（网络号占用前三个字节（W、X、Y），所以它），所以它 可提供可提供221=2097152个个C类的网络；类的网络； 主机号共占用主机号共占用Z一个字节，所以每个网络的主一个字节，所以每个网络的主 机数为：机数为：282=254台主机。台主机。 适用于小型网络适用于小型网络 最小：11000000=192 最大：11011111=223 20

15、21/6/2027 IP地址的分类地址的分类 D D类地址：类地址： 用于多播。第一个数字是用于多播。第一个数字是224239224239。剩余。剩余 的位设计客户机参加的特定组。在多播操作中的位设计客户机参加的特定组。在多播操作中 没有网络或主机位，数据包将传送到网络中选没有网络或主机位，数据包将传送到网络中选 定的主机子集中。定的主机子集中。 E E类：类： 第一个数字为第一个数字为240-247240-247 2021/6/2028 IP地址的分类地址的分类 保留的保留的IP地址地址 主机部分的所有比特位为全零的地址引用为一个网络主机部分的所有比特位为全零的地址引用为一个网络 比如比如1

16、92.168.1.0/24 主机部分的所有比特位为全主机部分的所有比特位为全1的地址称为广播地址。的地址称为广播地址。 它同时指一个网络上的所有主机。它同时指一个网络上的所有主机。 比如比如192.168.1.255/24 网络号网络号127保留，用来执行循环测试，不可用作其他保留，用来执行循环测试，不可用作其他 用途。用户可以利用用途。用户可以利用ping 127.0.0.1命令执行循环测试，命令执行循环测试， 以便检查网卡驱动是否正常工作。以便检查网卡驱动是否正常工作。 2021/6/2029 IP地址的使用范围 2021/6/2030 例题： 128.36.199.3 （B）类 21.1

17、2.240.17 （A）类 183.194.76.253 （B）类 192.12.69.248 （C）类 189.3.0.1 （B）类 221.3.6.2 （C）类 2021/6/2031 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 因特网信息中心）负 责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请 的组织机构。通过它直接访问因特网。 私有地址（Private address）属于非注册地址， 专门为组织机构内部使用。 以下列出留用的内部私有地址 A类 10

18、.0.0.0-10.255.255.255 B类 172.16.0.0-172.31.255.255 C类 192.168.0.0-192.168.255.255 2021/6/2032 (APIPAAutomatic Private IP Address) 自动私有自动私有IP地址的起始范围是地址的起始范围是 169.254.0.1169.254.255. 254。当。当DHCP客户端与客户端与 DHCP服务器建立联系时，如果客户机等待服务器建立联系时，如果客户机等待1秒服务器秒服务器 没有回应，它会分别以没有回应，它会分别以2、4、8、16秒的时间间隔重秒的时间间隔重 新广播四次。如果第四

19、次请求仍然没有接到服务器新广播四次。如果第四次请求仍然没有接到服务器 的响应，则客户端就会采用保留的自动私有的响应，则客户端就会采用保留的自动私有IP地址暂地址暂 时作为自已的时作为自已的IP地址，地址，同时每隔五分钟还会继续尝试同时每隔五分钟还会继续尝试 寻找寻找DHCP服务器服务器，以获得正确的，以获得正确的IP地址地址。 使用自动私有使用自动私有IP地址可以使得当地址可以使得当DHCP服务器不可服务器不可 用时，用时，DHCP客户端之间仍然可以利用自动私有客户端之间仍然可以利用自动私有IP地地 址进行通讯。址进行通讯。 IP地址的分类地址的分类 2021/6/2033 三、子网划分 In

20、ternet组织机构定义了五种IP地址，用于主机的有A、B、C 三类地址。其中A类网络有126个，每个A类网络可能有16， 777，214台主机，它们处于同一广播域。而在同一广播域中 有这么多结点是不可能的，网络会因为广播通信而饱和，结 果造成16，777，214个地址大部分没有分配出去，形成了浪 费。而另一方面，随着互连网应用的不断扩大，IP地址资源 越来越少。为了实现更小的广播域并更好地利用主机地址中 的每一位，可以把基于类的IP网络进一步分成更小的网络， 每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网 地址是借用基于类的网络地址的主机部分创建的。划分子网 后，通过使用掩码，把子网隐

21、藏起来，使得从外部看网络没 有变化，这就是子网掩码。 2021/6/2034 子网划分是通过合理设置子网掩码的值来 实现的。 2021/6/2035 子网概念的基本思想 允许将网络划分成多个部分供内部使用， 但对于外界说来依然像是一个网络 子网划分有利于优化网络性能、改善网络 管理 子网划分通过设置子网掩码实现 划分子网后IP地址由：网络地址+子网地址+主 机地址，称为三级地址结构三级地址结构 网络号+子网号+主机号 2021/6/2036 1.子网掩码 子网掩码是一个32位的2进制数，其对应网络地 址的所有位都置为1，对应于主机地址的所有位 都置为0。 网络号+子网号+主机号 1 + 1 +

22、0 网络号+子网号=网络地址 主机号=主机地址 2021/6/2037 1.子网掩码 子网掩码是一个32位的2进制数，其对应网络地 址的所有位都置为1，对应于主机地址的所有位 都置为0。由此可知，A类网络的缺省的子网掩码 是255.0.0.0，B类网络的缺省的子网掩码是 255.255.0.0，C类网络的缺省的子网掩码是 255.255.255.0。 2021/6/2038 1.子网掩码 将子网掩码和将子网掩码和IP地址地址按位按位进行逻辑进行逻辑“与与”运算运算，得，得 到到IP地址的地址的网络地址网络地址，剩下的部分就是，剩下的部分就是主机地址主机地址， 从而区分出任意从而区分出任意IP地

23、址中的网络地址和主机地址。地址中的网络地址和主机地址。 子网掩码常用点分十进制表示，我们还可以用网 络前缀法表示子网掩码，即“/”。 如138.96.0.0/16表示B类网络138.96.0.0的子网掩 码为255.255.0.0。 2021/6/2039 例题： 求出IP地址中的网络地址和地址中的网络地址和 主机地址主机地址 IP:210.36.247.125 子网掩码：255.255.255.0 问：以上IP中的网络地址与主机地址分别 是什么？ 网络地址：210.36.247.0 主机地址：0.0.0.125 2021/6/2040 例题例题2 u判断任意两台计算机的判断任意两台计算机的I

24、P地址是否属于同一地址是否属于同一子网络子网络的的 根据。也就是说子网掩码是从根据。也就是说子网掩码是从IP地址中抽取网络号的地址中抽取网络号的 工具。工具。 u两台计算机各自的两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行地址与子网掩码进行按位与按位与运算运算 后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机 是处于同一个子网络上的，可以进行是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯直接的通讯。 u利用利用1与运算的特殊性。所以子网掩码有两个特征：与运算的特殊性。所以子网掩码有两个特征： 子网掩码由前面连续的子网掩码由前面连续的1位和后面连续的位和后面连续

25、的0位组成位组成 子网掩码由前面连续的子网掩码由前面连续的1位长度等于网络号的长度位长度等于网络号的长度 2021/6/2041 IP地址地址-子网掩码子网掩码 子网络子网络 这里指广播报文可达的网络这里指广播报文可达的网络 直接的通讯直接的通讯这里指广播报文可达这里指广播报文可达 按位与按位与对二进制表示方式进行逐位的与对二进制表示方式进行逐位的与 运算运算. 与运算与运算(&)：只有两个操作数：只有两个操作数(0、1)都为都为1时，时， 运算结果才为运算结果才为1，否则都为，否则都为0； 1&0 = 0 0&1=0 0&0 = 0 1&1 =1 2021/6/2042 (IP 地址) AN

26、D (子网掩码) = 网络号（包括子网号） 网络号 net-id主机号 host-id两级 IP 地址 网络号 三级 IP 地址 主机号 net-idhost-idsubnet-id 子网号 子网掩码 因特网部分本地部分 因特网部分本地部分 划分子网时 的网络地址 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 net-idsubnet-idhost-id 为全 0 AND 网络地址 2021/6/2043 C类地址的子网划分选择 子 网 位数 子网掩码子网数可用主机数 1255.255.255.12821126（

27、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） 说明：子网数是根据子网号计算出来的，除去全0与全1 的两种情况（RFC950规定）。可用主机数中主机号全0的 表示这个网络号，全1的表示广播地址。 默认子网掩码：255.255.255.0 2021/6/2044 11111111 11111111 11111111 00000000 11111111 11111111

28、11111111 10000000 11111111 11111111 11111111 11000000 11111111 11111111 11111111 11100000 2021/6/2045 例题3：如何进行子网划分 某公司现在1C类IP地址： 201.12.168.1201.12.168.255 现在根据业务需要，把本公司的网络划分 成6个子网，每个子网要求有30台可用的IP 。作为网络工程师，请你拿出子网划分的 方案。 解决方案：把IP的子网掩码设置成 255.255.255.224 2021/6/2046 按照此方案换分子网后 1（24个）00000000（默认） 1（24个

29、）11100000 第一个子网 201.12.168.0（1-15） 201.12.168.32 201.12.168.64 201.12.168.92 2021/6/2047 如何进行子网划分 （1）判断用户需求(例如6个子网，30台主机) （2）计算满足需求的子网数与主机数 （3）计算子网掩码 2n=子网数 2x-n-2=主机数 （n为子网位数，x为默认主机位数 ） 假如以上两个条件同时满足，即可确定n的大小 2021/6/204848 IP地址地址-子网掩码子网掩码 划分划分IP子网：将子网：将IP地址中的地址中的再划分为再划分为和和 目的：节约目的：节约IP地址空间；网段隔离的需要地址

30、空间；网段隔离的需要 掩码的另一表示方法：掩码的另一表示方法：192.168.1.12/24 2021/6/2049 IP地址地址-子网掩码子网掩码 运算演示之一：运算演示之一：求求IP地址所属的网络号地址所属的网络号 求求192.168.1.32的网络号的网络号 I P 地址地址 192.168.1.32 子网掩码子网掩码 255.255.255.0 AND运算运算 转化为二进制进行运算：转化为二进制进行运算： I P 地址地址 11000000.10101000.00000001.00100000 子网掩码子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000 AN

31、D运算运算 11000000.10101000.00000001.00000000 转化为十进制后为：转化为十进制后为： 192.168.1.0 2021/6/2050 IP地址地址-子网掩码子网掩码 运算演示之一：运算演示之一：求求IP地址所属的网络号地址所属的网络号(续续) 简便的做法，因为简便的做法，因为255全全1,与运算结果就是另一个操作数与运算结果就是另一个操作数，因因 而实际操作中仅须对非而实际操作中仅须对非255255的掩码部分进行与运算的掩码部分进行与运算。 I P 地址地址 192.168.1.32 子网掩码子网掩码 255.255.255.0 AND运算运算 所求网络号所

32、求网络号 192.168.1.0 2021/6/2051 IP地址地址-子网掩码子网掩码 运算演示之二：运算演示之二：判断判断IP地址是否属于同一子网地址是否属于同一子网 IP地址地址172.16.1.12，172.16.1.32， 172.16.3.20 ，掩码掩码 255.255.255.0255.255.255.0 运算结果运算结果 IP地址地址网络号网络号 172.16.1.12172.16.1.0 172.16.1.32172.16.1.0 172.16.3.20172.16.3.0 结论：结论：172.16.1.12与与172.16.1.32在同一子网，而在同一子网，而172.16

33、.3.20属属 于另一子网于另一子网 2021/6/2052 C类类IP地址地址-子网掩码子网掩码 合格的子网掩码合格的子网掩码 255.255.255.000000000 255.255.255.12810000000 255.255.255.19211000000 255.255.255.22411100000 255.255.255.24011110000 255.255.255.24811111000 255.255.255.25211111100 2021/6/205353 B类类IP地址地址-子网掩码子网掩码 合格的子网掩码合格的子网掩码 255.255.0.000000000 2

34、55.255.128.010000000 00000000 255.255.192.011000000 00000000 255.255.255.22411100000 255.255.255.24011110000 255.255.255.24811111000 255.255.255.25211111111 11111100 2021/6/2054 IP地址地址-子网掩码子网掩码 演示之三：下列演示之三：下列IP地址是否属于同一子网地址是否属于同一子网 172.16.1.3，172.16.1.35，掩码掩码255.255.255.224255.255.255.224 仅末字节须运算仅末字节

35、须运算 地址末字节地址末字节掩码掩码结果结果 00000011 1110000000000000=0 001000111110000000100000=32 网络号分别为：网络号分别为：172.16.1.0，172.16.1.32，所以，所以2个个IP地址属地址属 于不同的子网。于不同的子网。 2021/6/2055 2.子网划分与掩码的设置 子网掩码不能任意设置，子网掩码的设置关系 到子网的划分 例如： A 主机的 IP 地址是 192.155.12.112，B 主机的IP 地址是 192.155.12.120，C 主机的 IP 地址是 192.155.12.176，D 主机的 IP 地址是

36、 192.155.12.222。共同的子网掩码是 255.255.255.224。 2021/6/2056 子网划分与掩码的设置 给出一个IP与子网掩码判断是否划分子网的方法 （1）先看IP属于那类 （2）看看其子网掩码是否采用默认子网掩码 （3）若采用默认子网掩码则表示不划分子网，否 则划分子网。 例如：210.36.247.125/255.255.255.0不划分子 而210.36.247.125/255.255.255.192则划分子网 2021/6/2057 划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然 表现为没有划分子网的网络。 从主机号借用若干个比特作为子网号 subnet-id，

37、而 主机号 host-id 也就相应减少了若干个比特。 IP地址 := , , 划分子网的基本思路 2021/6/2058 子网划分与掩码的设置 子网划分是通过借用IP地址的若干位主机位来 充当子网地址从而将原网络划分为若干子网而 实现的。划分子网时，随着子网地址借用主机 位数的增多，子网的数目随之增加，而每个子 网中的可用主机数逐渐减少。 以C类网络为例，原有8位主机位，2的8次方即 256个主机地址，默认子网掩码255.255.255.0。 借用1位主机位，产生2个子网，每个子网有 126个主机地址；借用2位主机位，产生4个子 网，每个子网有62个主机地址 2021/6/2059 子网划分

38、选择 每个网中，第一个IP地址（即主机部分全部 为0的IP）和最后一个IP（即主机部分全部 为1的IP）不能分配给主机使用，所以每个 子网的可用IP地址数为总IP地址数量减2； 根据子网ID借用的主机位数，我们可以计算 出划分的子网数、掩码、每个子网主机数， 列表如下 2021/6/2060 C类地址的子网划分选择 子 网 位数 子网掩码子网数可用主机数 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）

39、14（24-2） 5255.255.255.24830(25-2）6（23-2） 6255.255.255.25262（26-2）2（22-2） 说明：子网数是根据子网号计算出来的，除去全0与全1 的两种情况（RFC950规定）。可用主机数中主机号全0的 表示这个网络号，全1的表示广播地址。 2021/6/2061 IP地址地址-子网掩码子网掩码 C类子网划分类子网划分:网段中可用的网段中可用的IP地址地址 对于对于C类子网，掩码末字节中取类子网，掩码末字节中取0的位数为的位数为n，则划分的网段中可则划分的网段中可 用的用的IP地址个数为地址个数为2 2n-2 !注意：注意：同一网段内子网掩码

40、的选择要一致。同一网段内子网掩码的选择要一致。 问题问题1:为什么是为什么是2 2n-2而不是而不是2 2n 问题问题2:为什么掩码为什么掩码255.255.255.254在实际子网划分中不用在实际子网划分中不用? 练习练习1:某公司目前下设经理室、财务部、销售部研发部和等四个部某公司目前下设经理室、财务部、销售部研发部和等四个部 门，拥有一个门，拥有一个C类地址，问类地址，问IP子网划分的掩码应怎样选择子网划分的掩码应怎样选择？每个每个 部门各可以接入多少台机器部门各可以接入多少台机器? ? 2021/6/2062 计算题（网络设计师试题） 【说明】 设有 A，B，C，D 四台主机都处在同一

41、个物理网络中，A 主机 的 IP 地址是 192.155.12.112，B 主机的IP 地址是 192.155.12.120，C 主机的 IP 地址是 192.155.12.176，D 主机 的 IP 地址是 192.155.12.222。共同的子网掩码是 255.255.255.224。 【问题1】 A，B，C，D 四台主机之间哪些可以直接通信？哪些需要通过 设置网关(或路由器)才能通信？请画出网络连接示意图，并注 明各个主机的子网地址和主机地址。 【问题2】 若要使主机 A，B，C，D 在这个网上都能直接相互通信，可采 取什么办法？ 2021/6/2063 根据192.155.12.112

42、“与”255.255.255.224的 结构得出A主机的子网地址为192.155.12.96 ，主机地址为0.0.0.16 根据192.155.12.120“与”255.255.255.224的 结构得出B主机的子网地址为192.155.12.96 ，主机地址为0.0.0.24 根据192.155.12.176“与”255.255.255.224的 结构得出C主机的子网地址为192.155.12.160 ，主机地址为0.0.0.16 根据192.155.12.222“与”255.255.255.224的 结构得出D主机的子网地址为192.155.12. 192，主机地址为0.0.30. 202

43、1/6/2064 主机C： 子网地址：192.155.12.160 主机地址：0.0.0.16 主机A： 子网地址：192.155.12.96 主机地址：0.0.0.16 2021/6/2065 主机B： 子网地址：192.155.12.96 主机地址：0.0.0.24 主机D： 子网地址：192.155.12.192 主机地址：0.0.0.30 2021/6/2066 解题思路 1）同一个子网可以直接通信，不同子网需要 通过网关或者路由器才能通信 2021/6/2067 答案 问题1： A、B两台主机之间可以直接通信。 A、B与C之间通过路由器方能通信。 A、B与D之间通过路由器方能通信。

44、C与D之间通过路由器方能通信。 问题2：将子网掩码改为255.255.255.0（即C类地址的默认值） 192.155.12.96 192.155.12.96 192.155.12.160 192.155.12.192 2021/6/2068 145.13.3.10 145.13.3.11 145.13.3.101 145.13.7.34 145.13.7.35 145.13.7.56 145.13.21.23 145.13.21.9 145.13.21.8 所有到网络 145.13.0.0的分组均 到达此路由器 我的网络地址 是 145.13.0.0 R1 R3 R2 网络 145.13.0

45、.0 一个未划分子网的 B 类网络145.13.0.0 2021/6/2069 划分为三个子网后对外仍是一个网络 145.13.3.10 145.13.3.11145.13.3.101145.13.7.34 145.13.7.35 145.13.7.56 145.13.21.23 145.13.21.9 145.13.21.8 子网 145.13.21.0 子网 145.13.3.0 子网 145.13.7.0 所有到达网络 145.13.0.0 的分组均到达 此路由器 网络 145.13.0.0 R1 R3 R2 2021/6/2070 当没有划分子网时，IP 地址是两级结构， 地址的网络号

46、字段也就是 IP 地址的“因 特网部分”，而主机号字段是 IP 地址的 “本地部分”。 划分子网后 IP 地址就变成了三级结构。 划分子网只是将 IP 地址的本地部分进行 再划分，而不改变 IP 地址的因特网部分。 划分子网后变成了三级结构 2021/6/2071 128.30.33.1 0 目的网络地址子网掩码下一跳 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 接口 0 接口 1 R2 128.30.33.13 H1 子网1： 网络地址 128.30.33.0 子网掩码

47、 255.255.255.128 128.30.33.130 R1 的路由表（未给出默认路由器） R1 1 R2 子网2：网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128 H2 128.30.33.138 0 1 128.30.33.129 H3 128.30.36.2 子网3：网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0 128.30.36.12 划分子网后分组的转发举例 2021/6/2072 主机 H1 要发送分组给 H2 128.30.33.1 0 目的网络地址子网掩码下一跳 128.30.33.0 128.30.33.128 1

48、28.30.36.0 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未给出默认路由器） 128.30.33.13 H1 子网1： 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128 128.30.33.130 R1 1 R2 子网2：网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128 H2 128.30.33.138 0 1 128.30.33.129 H3 128.30.36.2 子网3：网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255

49、.0 128.30.36.12 要发送的分组的目的 IP 地址：128.30.33.138 请注意：H1 并不知道 H2 连接在哪一个网络上。 H1 仅仅知道 H2 的 IP 地址是 128.30.33.138 因此 H1 首先检查主机 128.30.33.138 是否连接在本网络上 如果是，则直接交付； 否则，就送交路由器 R1，并逐项查找路由表。 2021/6/2073 128.30.33.1 0 目的网络地址子网掩码下一跳 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0

50、 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未给出默认路由器） H1 子网1： 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128 128.30.33.130 R1 1 R2 子网2：网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128 H2 128.30.33.13 128.30.33.138 0 1 128.30.33.129 H3 128.30.36.2 子网3：网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0 128.30.36.12 主机 H1 首先将 本子网的子网掩码 255.255.255.128 与分组的

51、IP 地址 128.30.33.138 逐比特相“与”(AND 操作) 255.255.255.128 AND 128.30.33.138 的计算 255 就是二进制的全 1，因此 255 AND xyz = xyz， 这里只需计算最后的 128 AND 138 即可。 128 10000000 138 10001010 逐比特 AND 操作后：10000000 128 255.255.255.128 128. 30. 33.138 255.255.255.128 逐比特 AND 操作 H1 的网络地址 2021/6/2074 因此 H1 必须把分组传送到路由器 R1 然后逐项查找路由表 12

52、8.30.33.1 0 目的网络地址子网掩码下一跳 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未给出默认路由器） 128.30.33.13 H1 子网1： 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128 128.30.33.130 R1 1 R2 子网2：网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128 H2 128.30.33.138 0 1 128.30.33.129

53、 H3 128.30.36.2 子网3：网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0 128.30.36.12 2021/6/2075 路由器 R1 收到分组后就用路由表中第 1 个项目的 子网掩码和 128.30.33.138 逐比特 AND 操作 128.30.33.1 0 目的网络地址子网掩码下一跳 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未给出默认路由器） 128.30.33.13 H1 子网

54、1： 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128 128.30.33.130 R1 1 R2 子网2：网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128 H2 128.30.33.138 0 1 128.30.33.129 H3 128.30.36.2 子网3：网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0 128.30.36.12 255.255.255.128 AND 128.30.33.138 = 128.30.33.128 不匹配! （因为128.30.33.128 与路由表中的 128.30.33.0

55、 不一致） R1 收到的分组的目的 IP 地址：128.30.33.138 不一致 2021/6/2076 路由器 R1 再用路由表中第 2 个项目的 子网掩码和 128.30.33.138 逐比特 AND 操作 128.30.33.1 0 目的网络地址子网掩码下一跳 128.30.33.0 128.30.33.128 128.30.36.0 255.255.255.128 255.255.255.128 255.255.255.0 接口 0 接口 1 R2 R1 的路由表（未给出默认路由器） 128.30.33.13 H1 子网1： 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255

56、.255.128 128.30.33.130 R1 1 R2 子网2：网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128 H2 128.30.33.138 0 1 128.30.33.129 H3 128.30.36.2 子网3：网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0 128.30.36.12 255.255.255.128 AND 128.30.33.138 = 128.30.33.128 匹配! 这表明子网 2 就是收到的分组所要寻找的目的网络 R1 收到的分组的目的 IP 地址：128.30.33.138 一致! 2021/6/

57、2077 210.108.16.0为一个C类网络，若将该网络划 分出6个子网，问子网掩码是多少？损失的 ip地址数是多少？ 2021/6/2078 子网划分的例子子网划分的例子 一家集团公司有12家子公司，每家子公司 又有4个部门。上级给出一个 172.16.0.0/16的网段，让给每家子公司以 及子公司的部门分配网段 2021/6/2079 步骤：步骤： A. 先划分各子公司的所属网段。 有12家子公司，那么就有2的n次方12， n的最小值=4。因此，网络位需要向主机位 借4位。那么就可以从172.16.0.0/16这个大 网段中划出2的4次方=16个子网。 2021/6/2080 借4位后

58、（可划分出16个子网）： 1) 10101100.00010000.00000000.00000000/20【172.16.0.0/20】 2) 10101100.00010000.00010000.00000000/20【172.16.16.0/20】 3) 10101100.00010000.00100000.00000000/20【172.16.32.0/20】 4) 10101100.00010000.00110000.00000000/20【172.16.48.0/20】 5) 10101100.00010000.01000000.00000000/20【172.16.64.0/20

59、】 6) 10101100.00010000.01010000.00000000/20【172.16.80.0/20】 7) 10101100.00010000.01100000.00000000/20【172.16.96.0/20】 8) 10101100.00010000.01110000.00000000/20【172.16.112.0/20】 9) 10101100.00010000.10000000.00000000/20【172.16.128.0/20】 10) 10101100.00010000.10010000.00000000/20【172.16.144.0/20】 11)

60、10101100.00010000.10100000.00000000/20【172.16.160.0/20】 12) 10101100.00010000.10110000.00000000/20【172.16.176.0/20】 13) 10101100.00010000.11000000.00000000/20【172.16.192.0/20】 14) 10101100.00010000.11010000.00000000/20【172.16.208.0/20】 15) 10101100.00010000.11100000.00000000/20【172.16.224.0/20】 16)