0401地址管理和子网划分基础

1、 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-1学习目标学习目标通过本章的学习，你将能做到以下内容：通过本章的学习，你将能做到以下内容：1、了解并掌握、了解并掌握IP地址及其分类地址及其分类2、能熟练进行网络中子网的划分、能熟练进行网络中子网的划分3、 熟练进行熟练进行IP地址与子网掩码的计算地址与子网掩码的计算4、 可初步进行可初步进行IP地址的规划地址的规划 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-2目标一目标一了解二进制的产生了解二进制的产生掌握二进

2、制掌握二进制十进制的转化方法十进制的转化方法 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-3各国的数字各国的数字0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (阿拉伯？）阿拉伯？）一一 二二 三三 四四 五五 六六 七七 八九八九 十十壹壹 贰贰 叁叁 肆肆 伍伍 陆陆 柒柒 捌捌 玖玖 拾拾(大写大写,防止欺骗防止欺骗) (罗马罗马) 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-4计算机计数机制二进制：二进制：0 1十进制：十进制：0-9什么是权值什么是权值?权权

3、=底数底数幂幂 底数底数=进制数进制数 指数指数=小数点小数点-左左 0、1、2、3 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-5各进制数位权值对照各进制数位权值对照21=220=12-1=0.581=880=18-1=0.125101=10100=110-1=0.1161=16160=116-1=0.0625 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-6 数制之间的转换数制之间的转换 （1 1）二进制、十六进制、八进制转换为十进制）二进制、十六进制、八进

4、制转换为十进制 要将一个二进制数、八进制或十六进制数转换为十进制数，要将一个二进制数、八进制或十六进制数转换为十进制数，可以统一将这个数按权位展开成多项式，然后计算该多项式的值可以统一将这个数按权位展开成多项式，然后计算该多项式的值即为十进制数。即为十进制数。 例例1 1 将二进制数（将二进制数（1011.1011011.101）2 2转换成等值的十进制数。转换成等值的十进制数。（1011.1011011.101）2 = 1 2 = 1 23+0 23+0 22+1 22+1 21+1 21+1 20 +1 20 +1 2- 2-1 + 0 1 + 0 2-2+1 2-2+1 2-3 =2-3

5、 =（11.62511.625）1010 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-7十进制十进制二进制练习二进制练习11101=?101101=?0110011=?100110=? 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-8例例4 4：十进制数转换为二进制数：十进制数转换为二进制数 （26.8125)10=( 11010.1101 )2 十进制十进制二进制（短除法）二进制（短除法） 2004, Cisco Systems, Inc. All right

6、s reserved.ICND 2.00-9十进制十进制二进制二进制(权值法权值法)10000000=12811000000=19211100000=22411110000=24011111000=24811111100=25211111110=25411111111=255128 6432168421 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-10十进制十进制二进制二进制(权值法练习权值法练习)10=? 30=?128=?200=?254=? 2004, Cisco Systems, Inc. All rights res

7、erved.ICND 2.00-11目标三目标三理解理解IP地址及其分类地址及其分类 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-12 唯一的编址方式允许端到端的通信唯一的编址方式允许端到端的通信 路径的选择是基于路径的选择是基于IP编址的编址的 Location is represented by an address介绍介绍 TCP/IP 地址地址SADAHDRDATA192.168.1

8、.0 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-13IPIP地址的基本概念地址的基本概念（1 1）IPIP地址的组成地址的组成 IP IP地址地址= =网络地址网络地址+ +主机地址主机地址( (电话区号）电话区号） 只有拥有相同网路地址部分的主机才能通讯只有拥有相同网路地址部分的主机才能通讯（2 2）IPIP地址的表示方法地址的表示方法 IP IP地址是一个地址是一个3232位二进制数（位二进制数（4 4个字节）组成。为个字节）组成。为了方便记忆，将了方便记忆，将IPIP地址写成以圆

9、点地址写成以圆点“.”“.”分隔的分隔的4 4个十进个十进制数字表示，每个数字对应制数字表示，每个数字对应8 8位二进制数，例如，位二进制数，例如，33。 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-14主机地址主机地址018E1172.161212NetworkHost.NetworkInterfaceE0E1Rou

10、ting TableE0 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-15IP 编址编址 255255 255 255点分十进制点分十进制最大值最大值NetworkHost32 bits 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-16IP 编址编址 255255 255 255点分十进制点分十进制最大值最大值NetworkHost1286432168421 11111111 11111111 11111111 11111

11、111二进制二进制32 bits18 916 1724 2532128643216842112864321684211286432168421 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-17IP 编址编址 255255 255 255点分十进制点分十进制最大值最大值NetworkHost1286432168421 11111111 11111111 11111111 11111111 10101100 00010000 01111010 11001100二进制二进制32 bits 172 16 122 204十进制范例十进制

12、范例二进制范例二进制范例18 916 1724 2532128643216842112864321684211286432168421 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-18Class A: Class B: Class C: Class D: 组播组播 Class E: 研究保留研究保留IP 地址分类地址分类NetworkHostHostHostNetwork NetworkHostHostNetwork Network NetworkHost8 bits8 bits8 bits8 bits哪一类网络的网段容量最多

13、，哪一类网络的主机容量最多哪一类网络的网段容量最多，哪一类网络的主机容量最多? 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-19IP 地址分类地址分类1Class A:Bits:0NNNNNNNHostHostHost8 916 1724 2532范围范围 (1-126)1Class B:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost8 916 1724 2532范围范围 (128-191)1Class C:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost8 916 17242532范围范围(192-2

14、23)1Class D:Bits:1110MMMMMulticast Group Multicast Group Multicast Group8 916 17242532范围范围 (224-239) 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-20IP地址分类总结地址分类总结总结：总结：A：一个字节：一个字节N 三个字节三个字节H 1-126.H.H.HB：两个字节：两个字节N 两个字节两个字节H 128-191.N.H.HC：三个字节：三个字节N 一个字节一个字节H 192-223.N.N.HD: 无无N无无H 无无N无无

15、H 224-239.M.M.ME：保留：保留 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-21 11111111定义合法的主机地址定义合法的主机地址 172 16 0 0 10101100 00010000 00000000 0000000016151413121110 987654321NetworkHost 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 11111110. 00000000 00000011 11111101123655346553565536-.265534N2

16、N-2 = 216-2 = 65534 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-22AddressClassNetworkHost004620IP地址的分类地址的分类(cont.) 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-23004130.113.

17、64.1620NonexistentAB00C4CB6AddressClassNetworkHost004620NonexistentAB00C4C0.

18、0.0.2B6IP地址的分类地址的分类(cont.) 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-24目标四目标四理解私有理解私有IP地址、广播地址、组播地址地址、广播地址、组播地址 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-25IP地址分类之私有地址分类之私有IP地址地址少数网络被保留用做私有地址少数网络被保留用做私有地址,这些地址不能出这些地址不能出现在互联网上现在互联网上. 包括以下地址包括以下地址: A 10.x

19、.x.x B 172.16.x.x through 172.31.x.x C 192.168.x.x 169.254.x.x microsoft reserved127.x.x.x for loopback 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-26私有私有IP地址与广播地址地址与广播地址私有私有IP地址：地址：1、A类地址中类地址中:到到55.2552、B类地址中类地址中:到到553、C类地址中类地址中:到到192

20、.168.255.2554、169.254.x.x microsoft reserved5、127.x.x.x for loopback 广播地址：广播地址：1、 2层广播层广播:FF.FF.FF.FF.FF.FF,发送给发送给LAN内所有节点内所有节点2、 3层广播层广播:发送给网络上所有节点发送给网络上所有节点3、单播、单播(unicast):发送给单独某个目标主机发送给单独某个目标主机4、多播、多播:由由1台主机发出台主机发出,发送给不同网络的许多节点发送给不同网络的许多节点 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-

21、27目标五目标五了解子网奄码掌握其用法了解子网奄码掌握其用法掌握子网划分的方法掌握子网划分的方法 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-28子网掩码的特点子网掩码的特点子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址地址相同，子网掩码的长度也是相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，左边是网络位，用二进制数字位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，表示；右边是主机位，用二进制数字用二进制数字“0”表示。只有通过子网掩码，表示。只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的

22、关系才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。，使网络正常工作。 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-29子网掩码子网掩码1721600255255002552552550IP地址地址确省的子网掩码确省的子网掩码8-bit子网掩码子网掩码NetworkHostNetworkHostNetworkSubnetHost同样可以被写成同样可以被写成 “/16” 这种形式这种形式,其中每个其中每个1代表代表1位位同样可以被写成同样可以被写成 “/24” 这种形式这种形式,其中每个其中每个1代表代表1位位 11

23、111111 111111110000000000000000 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-30十进制等量的二进制表十进制等量的二进制表10000000=12811000000=19211100000=22411110000=24011111000=24811111100=25211111110=25411111111=255128 6432168421 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-31子网划分子网划分子网掩码向右扩展子网掩码向

24、右扩展 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-32网络网络 没有划分子网的没有划分子网的IP地址地址 .53 54 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-33子网划分公式子网划分公式l2x=所须的网络数量所须的网络数量(x代表子网比特位数代表子网比特位数).l2y-2=最大网段上的主机数最大网段上的主

25、机数(y代表主机比特位代表主机比特位数数)lx+y=主机比特的总位数主机比特的总位数. 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-3416网络网络主机主机172001010110011111111101011000001000011111111000100000000000000000000101000000000000000000000缺省情况下缺省情况下子网不被使用子网不被使用00000010使用默认网掩码的子网使用默认网掩码的子网60 网络号网络号 2004, Cisco Sy

26、stems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-35网络号向外扩展了网络号向外扩展了8位位带子网掩码的子网带子网掩码的子网16网络网络主机主机60 17220101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000000000000000000000000010子网子网网络号网络号128192224240248252254255 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICN

27、D 2.00-36子网地址子网地址(未划分前未划分前)00600050E0172.16NetworkNetworkInterfaceE0E1New Routing Table 2160Host.E1 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-37子网地址子网地址(划分后划分后)00172.

28、16.2.1600050E0E1172.162160NetworkHost.NetworkInterfaceE0E1New Routing TableSubnet 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-38Network 划分了子网了的划分了子网了的IP地址地址 2004, Cisco

29、 Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-39思考题思考题/16-/24划分前的网络位划分前的网络位=?划分后的网络位划分后的网络位=?划分后的子网掩码划分后的子网掩码=?子网位子网位(划分前网络位划分前网络位-划分后网络位）划分后网络位）=?多少个子网多少个子网?每个子网的所在网段地址和广播地址每个子网的所在网段地址和广播地址?每个子网的合法每个子网的合法IP？ 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-40子网划分练习子网划分练习(1

30、)实例实例1：给定一个：给定一个C类地址（类地址（），并且网络中有），并且网络中有4个网段，网络中最大的网段有个网段，网络中最大的网段有50台主机。台主机。应该使用什么子网掩码以及地址的规划如何？应该使用什么子网掩码以及地址的规划如何？划分前的网络位划分前的网络位=?划分后的网络位划分后的网络位=?划分后的子网掩码划分后的子网掩码=?子网位子网位=?多少个子网多少个子网?每个子网的所在网段地址和广播地址每个子网的所在网段地址和广播地址?每个子网的合法每个子网的合法IP？ 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND

31、2.00-41子网划分练习子网划分练习(2)现有一个变长地址现有一个变长地址7 24 或或(7/?)计算出它的网络地址，广播地址计算出它的网络地址，广播地址。 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-42CIDR 标记法标记法也称网络前缀标记法。也称网络前缀标记法。IP：/20表示：其子网掩码有表示：其子网掩码有20个连续的个连续的1，用来确定网络，用来确定网络ID；余下的必须是余下的必须是0，用来确定主机，用来确定主机ID。为能

32、更好的利用为能更好的利用B类和类和C类地址空间类地址空间不再遵从不再遵从A,B,C类地址的缺省子网掩码类地址的缺省子网掩码 subnet mask /24只是一种新的只是一种新的Net ID的表示法的表示法Superneting借用网络借用网络ID建立建立Host ID 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-43子网掩码练习子网掩码练习AddressSubnet MaskClassSubnet0010.30.36.

33、12 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-44子网掩码练习答案子网掩码练习答案AddressSubnet MaskClassSubnet002BAA 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND

34、2.00-45地址汇总案例地址汇总案例16172216010101100000100001010000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609241 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-46地址汇总案例地址汇总案例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60

35、9212161722160 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-47地址汇总案例地址汇总案例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921237161722160 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-48地址汇总案例地址

36、汇总案例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921234161722160 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-49地址汇总案例地址汇总案例10101100111111110001000011111111111111111010000011000000100000000000001010111111H

37、ostMaskSubnetBroadcastLastFirst6092123456161722160 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-50子网划分案例子网划分案例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000010000000000000101011111110000001HostMaskSubnetBroadcastLastFirst6092123456161

38、722160 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-51地址汇总案例地址汇总案例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60921234567161722160 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND

39、2.00-52地址汇总案例地址汇总案例10101100111111111010110000010000111111110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst609212345678161722160 2004, Cisco

40、 Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-53地址汇总案例地址汇总案例10101100111111111010110000010000111111110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst60255.

41、255.255.19228912990123456789161722160 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-54 如果你公司需要如果你公司需要3000个地个地址址,应该怎么分配地址？应该怎么分配地址？ 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-55基于类的网络基于类的网络I D进一步分成几个等规模的子网进一步分成几个等规模的子网是一种用不同长度子网掩码来分配子网网络是

42、一种用不同长度子网掩码来分配子网网络I DI D的技术。的技术。在已经子网化的网络在已经子网化的网络I D中进行子网划分中进行子网划分 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-56 例如例如: 给定基于类的网络给定基于类的网络ID /16，需要的配置是需要的配置是1个能容纳个能容纳32 000台主机的子网，台主机的子网，1 5个能容纳个能容纳2 , 0 0 0台主机的子台主机的子网和网和8个能容纳个能容纳2 5 4台主机的子网。台主机的子网。方案方案 2004, Cisco Systems, Inc.

43、All rights reserved.ICND 2.00-571 3 5 . 4 1 . 0 . 0 / 1 71 3 5 . 4 1 . 1 2 8 . 0 / 1 71 3 5 . 4 1 . 0 . 0能容纳能容纳32 766台主机的一个子网台主机的一个子网 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-581 5个能容纳个能容纳2 , 0 0 0台主机的子网台主机的子网( 1 3 5. 4 1. 1 2 8 .0 / 2 1 1 3 5. 4 1. 1 3 6 .0 / 2 1 . . . 1 3 5. 4 1 . 2

44、 4 0.0 / 2 1 1 3 5. 4 1. 2 4 8 .0 / 2 1 )1 3 5 . 4 1 . 1 2 8 . 0 / 1 7 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-59( 1 3 5 . 4 1 . 2 4 8 . 0 / 2 4， 1 3 5 . 4 1 . 2 4 9 . 0 / 2 4. 1 3 5 . 4 1 . 2 5 4 . 0 / 2 4， 1 3 5 . 4 1 . 2 5 5 . 0 / 2 4 ) ，1 3 5 . 4 1 . 2 4 8 . 0 / 2 18个能容纳个能容纳2 5 0

45、台主机的子网台主机的子网 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-601 3 5 . 4 1 . 0 . 0 / 1 6 1 3 5 . 4 1 . 0 . 0 / 1 7-一个有一个有32 766 台主机的子网台主机的子网 1 3 5 . 4 1 . 1 2 8 . 0 / 1 7 1 3 5 . 4 1 . 1 2 8 . 0 / 2 1 - 1 5个有个有2 046 台主机的子网台主机的子网 1 3 5 . 4 1 . 2 4 8 . 0 / 2 1 1 3 5 . 4 1 . 2 4 8 . 0 / 2 4 -8个

46、有个有2 5 4台主机的网台主机的网 1 3 5 . 4 1 . 2 5 5 . 0 / 2 4/16的变长子网划分 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-61IP地址分配原则地址分配原则主机主机 ID 不能都是不能都是 0 主机主机 ID 不能都是不能都是 255网络网络 ID 中第一个数不能是中第一个数不能是 127 主机主机 ID 对于本地网络对于本地网络 ID 来说是唯一来说是唯一 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-

47、62子网掩码的分配规律：子网掩码的分配规律：1、连续的最大值、连续的最大值1跟最小值跟最小值0。2、连续的、连续的1确定网络确定网络ID。3、连续的、连续的0确定主机确定主机ID。4、子网掩码可定制、子网掩码可定制; 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-63Ip address ip地址地址 子网掩码子网掩码访问该端口访问该端口配置配置激活激活 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-64Config tInt ethernet 0Ip addre

48、ss Ip address secongdaryIp address secongdaryNo shutdown一个端口分配多个一个端口分配多个ip地址地址 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-65总结总结通过完成本章学习通过完成本章学习, 你可以完成以下任务你可以完成以下任务:将将IP地址分成几个部分描述地址分成几个部分描述: 网络号网络号, 子网号子网号, 和主机和主机

49、地址部分地址部分在在Cisco的路由器和交换机上配置的路由器和交换机上配置IP地址地址VLSM 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-66思考：思考： 1、 将一个将一个C类网络类网络划分多个子网，划分多个子网，每个子网要求每个子网要求22台主机，最多划分多少个子网台主机，最多划分多少个子网(8)，子，子网掩码是多少网掩码是多少(224)？ 2、你们公司得到了一个网络号、你们公司得到了一个网络号，你，你准备用路由器把这个子网进行进一步拆分，拆分后每个准备用路由器把这个子网进

50、行进一步拆分，拆分后每个子网子网45台主机。请选择子网掩码。台主机。请选择子网掩码。 3、你们公司得到一个、你们公司得到一个IP地址段地址段，现在，现在你们公司需要你们公司需要56个子网，每个子网最多需要个子网，每个子网最多需要800台主机台主机。请选择子网掩码。请选择子网掩码。 4、主机、主机A的的IP地址为地址为5/29 ，主机，主机B的的IP地址为地址为3/29，能否联机打，能否联机打CS 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-67一些特殊的一些特殊的IP地址地址1、IP地址地址:本地回环本地回环(loopback)测试地址测试地址2、广播地址、广播地址:553、IP地址地址:代表任何网络代表任何网络4、网络号全为、网络号全为1:代表所有的网络代表所有的网络5、节点号全为、节点号全为0:代表某个网段的任何主机地址代表某个网段的任何主机地址6、节点号全为、节点号全为1:代表该网段的所有主机代表该网段的所有主机 2004, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.ICND 2.00-68 2004, Cisco Syste