计算机网络课件网络层03

1、计计算算机机网网络络第第 4 4 章章 网网络络层层三三计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络2首部固定部分课程回顾课程回顾1 1、ARPARP的作用和用法。的作用和用法。2 2、IPIP数据报首部格式、内容及具体含义和作用。数据报首部格式、内容及具体含义和作用。3 3、为什么、为什么 要划分子网？要划分子网？4 4、宿舍的、宿舍的IPIP地址和子网掩码？是否划分了子网？地址和子网掩码？是否划分了子网？版 本标志生 存 时 间协 议标 识总 长 度片 偏 移填 充首 部 检 验 和源 地 址目 的 地 址可 选 字 段 （长 度 可 变）04816192431位首部长度区 分 服 务计算机学

2、院计算机学院计算机网络计算机网络3ARP缓存的建立缓存的建立 nA ping BA ping B，A ping CA ping C；之后，；之后，A A、B B、C C上的上的ARPARP缓缓存的内容分别是什么？存的内容分别是什么？A主机：Bip-Bmac;R0/0ipR0/0macB主机：Aip-Amac;C主机：R0/1ip-R0/1macR0/0：Aip-AmacR0/1：Cip-Cmac计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络4课程目标课程目标掌握以下内容：掌握以下内容：1、子网掩码的意义。、子网掩码的意义。2、子网划分的方法和作用。、子网划分的方法和作用。3、子网划分后，每个子网的网

3、络地址、广播地址、子网划分后，每个子网的网络地址、广播地址、子网数量、主机数量。子网数量、主机数量。4、默认子网掩码和划分子网后的子网掩码的区别。、默认子网掩码和划分子网后的子网掩码的区别。了解并熟悉以下内容：了解并熟悉以下内容：1、分组在子网中的转发过程。、分组在子网中的转发过程。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络54.3 划分子网和构造超网划分子网和构造超网一个单位有三个部门，每个部门有一个单位有三个部门，每个部门有5050台主机台主机1 1、若申请三个、若申请三个C C类类IPIP，则使用，则使用150150个个IPIP地址，浪费地址，浪费254254* *3-150=6123-1

4、50=612个个IPIP地址；地址；2 2、若申请一个、若申请一个C C类地址，则使用类地址，则使用150150个，浪费个，浪费254-254-150=104150=104个个IPIP地址。地址。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络64.3 划分子网和构造超网划分子网和构造超网如果不划分子网，会出现三个问题：如果不划分子网，会出现三个问题：1 1、IPIP地址的有效利用率问题；地址的有效利用率问题；2 2、路由器的工作效率问题；、路由器的工作效率问题；3 3、灵活性差。、灵活性差。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络74.3.1 划分子网划分子网一、子网的概念一、子网的概念1 1、为什

5、么要划分子网？、为什么要划分子网？ IPIP地址的有效利用率问题；浪费地址的有效利用率问题；浪费IPIP地址。地址。 路由器的工作效率问题；每个物理网络分配路由器的工作效率问题；每个物理网络分配 一一个网络号会使路由表太大。个网络号会使路由表太大。 两级两级IPIP地址不够灵活。不能灵活地增加网络。地址不够灵活。不能灵活地增加网络。2 2、什么是子网？、什么是子网？ 将一个大的网络划分成几个较小的网络，而每将一个大的网络划分成几个较小的网络，而每一个网络都有其自己的子网地址。一个网络都有其自己的子网地址。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络83、从、从 1985 年起在年起在 IP 地址中

6、又增加了一个地址中又增加了一个“子网子网号字段号字段”，使两级的，使两级的 IP 地址变成为地址变成为三级的三级的 IP 地址地址。 这种做法叫作这种做法叫作划分子网划分子网(subnetting) 。划分子。划分子网已成为因特网的正式标准协议。网已成为因特网的正式标准协议。 4.3.1 划分子网划分子网计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络94 4、划分子网的基本思路划分子网的基本思路 将单位所拥有的多个物理网络划分成若干个子网。将单位所拥有的多个物理网络划分成若干个子网。划分子网是一个划分子网是一个单位内部的事情单位内部的事情。单位对外仍然。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。表现为没

7、有划分子网的网络。 划分子网的方法，从主机号划分子网的方法，从主机号借用借用若干个位作为若干个位作为子子网号网号 subnet-idsubnet-id，而主机号，而主机号 host-id host-id 也就相应也就相应减少了若干个位。减少了若干个位。IPIP地址地址 := := , , , , 4.3.1 划分子网划分子网计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络10 凡是从其他网络发送给本单位某个主机的凡是从其他网络发送给本单位某个主机的 IP IP 数数据报，仍然是根据据报，仍然是根据 IP IP 数据报的数据报的目的网络号目的网络号 net-idnet-id，先找到连接在，先找到连接在本

8、单位网络上的路由器本单位网络上的路由器。 此路由器此路由器收到收到 IP IP 数据报后，再按目的网络号数据报后，再按目的网络号 net-id net-id 和子网号和子网号 subnet-id subnet-id 找到目的子网。找到目的子网。 最后就将最后就将 IP IP 数据报直接交付目的主机。数据报直接交付目的主机。 4.3.1 划分子网划分子网145.13.3.10145.13.3.11145.13.3.101145.13.7.34145.13.7.35145.13.7.56145.13.21.23145.13.21.9145.13.21.8所有到网络 145.13.0.0的分组均到达

9、此路由器发向网络地址是 145.13.0.0的路由器R1R3R2网络145.13.0.0一个未划分子网的一个未划分子网的 网络网络145.13.0.0（ B 类）类）划分为三个子网后对外仍是一个网络划分为三个子网后对外仍是一个网络 145.13.3.10145.13.3.11145.13.3.101145.13.7.34145.13.7.35145.13.7.56145.13.21.23145.13.21.9145.13.21.8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145.13.0.0R1R

10、3R2计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络13划分子网后变成了三级结构划分子网后变成了三级结构 当没有划分子网时，当没有划分子网时，IP IP 地址是两级结构。地址是两级结构。 划分子网后划分子网后 IP IP 地址就变成了地址就变成了三级结构三级结构。 划分子网只是把划分子网只是把 IP IP 地址的主机号地址的主机号 host-id host-id 这这部分进行再划分，而不改变部分进行再划分，而不改变 IP IP 地址原来的网地址原来的网络号络号 net-idnet-id。 4.3.1 划分子网划分子网计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络14二、子网掩码二、子网掩码n从一个从一个

11、IP 数据报的首部并数据报的首部并无法判断无法判断源主机或目源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。的主机所连接的网络是否进行了子网划分。n使用使用子网掩码子网掩码(subnet mask)可以找出可以找出 IP 地址中地址中的子网部分。的子网部分。 1、子网掩码的概念、子网掩码的概念 子网掩码是一个应用于子网掩码是一个应用于TCP/IPTCP/IP网络的网络的3232位二位二进制值，它可以屏蔽掉进制值，它可以屏蔽掉ipip地址中的一部分，从而地址中的一部分，从而分离出分离出ipip地址中的网络部分与主机部分，基于子地址中的网络部分与主机部分，基于子网掩码，管理员可以将网络进一步划分为

12、若干子网掩码，管理员可以将网络进一步划分为若干子网。网。 4.3.1 划分子网划分子网计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络151 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 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0net-idnet-idhost-id 为全 0net-id网络地址A类地址默认子网掩码255

13、.0.0.0网络地址B类地址默认子网掩码255.255.0.0网络地址C类地址默认子网掩码255.255.255.0host-id 为全 0host-id 为全 02 2、默认子网掩码，可以分离出未划分子网的网络号、默认子网掩码，可以分离出未划分子网的网络号4.3.1 划分子网划分子网计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络163、子网掩码的重要属性、子网掩码的重要属性n子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性。子网掩码是一个网络或一个子网的重要属性。n路由器在和相邻路由器交换路由信息时，必须把路由器在和相邻路由器交换路由信息时，必须把自己所在网络（或子网）的子网掩码告诉相邻路自己所在网络（或子

14、网）的子网掩码告诉相邻路由器。由器。n路由器的路由表中的每一个项目，除了要给出目路由器的路由表中的每一个项目，除了要给出目的网络地址外，还必须同时给出该网络的子网掩的网络地址外，还必须同时给出该网络的子网掩码。码。n若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码。地址和两个子网掩码。4.3.1 划分子网划分子网计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络17145 . 13 .3 . 10两级 IP 地址子网号为 3 的网络的网络号三级 IP 地址主机号子网掩码net-idhost-id子网的网络地址1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

15、 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 00net-idsubnet-idhost-id145 . 13 .145 . 13 . 33 . 104 4、划分子网后的、划分子网后的IPIP地址和子网掩码地址和子网掩码4.3.1 划分子网划分子网计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络185 5、如何找出网络地址、如何找出网络地址(IP (IP 地址地址) AND () AND (子网掩码子网掩码) =) =网络地址网络地址网络号 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

16、号子网掩码子网的网络地址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 0net-idsubnet-id0逐位进行 AND 运算4.3.1 划分子网划分子网我们宿舍的网络是否划分了子网呢？为什么？我们宿舍的网络是否划分了子网呢？为什么？计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络194.3.1 划分子网划分子网6 6、以宿舍网络为例，判断是否划分了子网、以宿舍网络为例，判断是否划分了子网宿舍某同学电脑的宿舍某同学电脑的IPIP地址为：地址为：10.1410.14.31.31.100.100 子网掩码为：子网掩码为：255.

17、255.254.0255.255.254.0IPIP地址和子网掩码进行与操作地址和子网掩码进行与操作: :IPIP地址：地址：00001010 00001110 00011111 0110010000001010 00001110 00011111 01100100子网掩码子网掩码：11111111 11111111 11111110 0000000011111111 11111111 11111110 00000000网络地址网络地址：00001010 00001110 00011110 0000000000001010 00001110 00011110 00000000网络地址：网络地址

18、： 10 . 14 . 10 . 14 . 3030 . 0 . 0对于对于A A类类IPIP地址，未划分子网的网络号为地址，未划分子网的网络号为1010证明，宿舍的网络划分了子网。证明，宿舍的网络划分了子网。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络204.3.1 划分子网划分子网7 7、划分子网的案例、划分子网的案例（1 1）每个部门分配一个）每个部门分配一个C C类类IPIP地址，则地址，则IPIP地址的利地址的利用率低。用率低。（2 2）如果将三个部门合并为一个网段，则网络上）如果将三个部门合并为一个网段，则网络上的广播流量过多，造成带宽浪费。的广播流量过多，造成带宽浪费。如何解决？如何

19、解决？计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络214.3.1 划分子网划分子网7 7、划分子网的案例、划分子网的案例（3 3）为该单位分配一个）为该单位分配一个C C类地址，然后划分子网，要类地址，然后划分子网，要求满足各个部门计算机数量的要求。求满足各个部门计算机数量的要求。 以以C C类网络类网络192.168.1.0192.168.1.0为例：为例： 为了满足每个部门为了满足每个部门5050台计算机的要求，台计算机的要求，IPIP地址中地址中的的主机位主机位至少要至少要6 6位，即位，即2 26 6=6450=6450，可以满足要求。，可以满足要求。 为了划分三个子网，需要从主机位借用为

20、了划分三个子网，需要从主机位借用2 2位作为位作为子网位子网位，即，即2 22 2=4,=4,可以划分四个子网。可以满足要求。可以划分四个子网。可以满足要求。 注意：某些路由器支持全注意：某些路由器支持全0 0子网和全子网和全1 1子网。子网。 若要划分若要划分4 4个子网，借用两位主机位，则个子网，借用两位主机位，则子网掩子网掩码码应该为：应该为：255.255.255.192255.255.255.192计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络224.3.1 划分子网划分子网7 7、划分子网的案例、划分子网的案例 以以C C类网络类网络192.168.1.0192.168.1.0为例：为例

21、： 子网划分过程及结果为子网划分过程及结果为依据子网掩码依据子网掩码255.255.255.192255.255.255.192得出子网号为：得出子网号为：0000，0101，1010，1111。计算过程和结果如下计算过程和结果如下( (* *号代表号代表192.168.1)192.168.1)子网子网子网地址（二进制）子网地址（二进制）子网地址子网地址实际实际ip范围范围011000000.10101000.00000001.00000000*.0 *.1-*.62111000000.10101000.00000001.01000000 *.64*.65-*.126211000000.101

22、01000.00000001.10000000 *.128*.129-*.190311000000.10101000.00000001.11000000 *.192*.193-*.254计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络234.3.1 划分子网划分子网8 8、与划分子网有关的其他问题、与划分子网有关的其他问题（1 1）已知）已知IPIP地址和子网掩码，求该地址和子网掩码，求该IPIP地址所在的地址所在的子网的网络地址、广播地址、起始子网的网络地址、广播地址、起始IPIP地址和最后的地址和最后的IPIP地址。地址。（2 2）已知子网掩码，求子网数量、每个子网的网）已知子网掩码，求子网数量、

23、每个子网的网络地址、广播地址、络地址、广播地址、IPIP地址范围。地址范围。（3 3）已知各个物理网络的计算机数量，求）已知各个物理网络的计算机数量，求A A、B B、C C类地址可以划分的子网数量。类地址可以划分的子网数量。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络24补充补充-子网掩码的概念及作用子网掩码的概念及作用 子网掩码是一个应用于子网掩码是一个应用于TCP/IPTCP/IP网络的网络的3232位二进位二进制值，它可以屏蔽掉制值，它可以屏蔽掉ipip地址中的一部分，从而分离地址中的一部分，从而分离出出ipip地址中的网络部分与主机部分，基于子网掩码，地址中的网络部分与主机部分，基于子网

24、掩码，管理员可以将网络进一步划分为若干子网。管理员可以将网络进一步划分为若干子网。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络25补充补充-为什么需要使用子网掩码为什么需要使用子网掩码 虽然我们说子网掩码可以分离出虽然我们说子网掩码可以分离出ipip地址中的网地址中的网络部分与主机部分，可大家还是会有疑问，比如为络部分与主机部分，可大家还是会有疑问，比如为什么要区分网络地址与主机地址？如何区分你的计什么要区分网络地址与主机地址？如何区分你的计算机中算机中IPIP地址的网络号和主机号？地址的网络号和主机号？计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络26补充补充-为什么需要使用子网掩码为什么需要使用子网

25、掩码 在使用在使用TCP/IPTCP/IP协议的两台计算机之间进行通信协议的两台计算机之间进行通信时，我们通过将本机的子网掩码与接收方主机的时，我们通过将本机的子网掩码与接收方主机的ipip地址进行地址进行与与运算，即可得到目标主机所在的网运算，即可得到目标主机所在的网络号。络号。 又由于每台主机在配置又由于每台主机在配置TCP/IPTCP/IP协议时都设置了协议时都设置了一个本机一个本机ipip地址与子网掩码，所以可以知道本机所地址与子网掩码，所以可以知道本机所在的网络号。在的网络号。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络27补充补充-为什么需要使用子网掩码为什么需要使用子网掩码 通过比较

26、这两个网络号，就可以知道接收方主通过比较这两个网络号，就可以知道接收方主机是否在本网络上。机是否在本网络上。 如果网络号相同，表明接收方在本网络上，那如果网络号相同，表明接收方在本网络上，那么可以通过相关的协议把数据包直接发送到目标主么可以通过相关的协议把数据包直接发送到目标主机；机； 如果网络号不同，表明目标主机在远程网络上，如果网络号不同，表明目标主机在远程网络上，那么数据包将会发送给本网络上的路由器，由路由那么数据包将会发送给本网络上的路由器，由路由器将数据包发送到其他网络，直至到达目的地。在器将数据包发送到其他网络，直至到达目的地。在这个过程中我们可以看到，子网掩码是不可或缺的！这个过

27、程中我们可以看到，子网掩码是不可或缺的！ 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络28补充补充-如何用子网掩码得到网络如何用子网掩码得到网络/ /主机地址主机地址 1.1.将将ipip地址与子网掩码转换成二进制；地址与子网掩码转换成二进制；2.2.将二进制形式的将二进制形式的ipip地址与子网掩码做地址与子网掩码做与与运算，运算，将结果转换为十进制便得到将结果转换为十进制便得到网络地址网络地址；3.3.将二进制形式的子网掩码取将二进制形式的子网掩码取 反反 ；4.4.将取将取反反后的子网掩码与后的子网掩码与ipip地址做地址做与与运算，运算，将结果转换为十进制便得到将结果转换为十进制便得到主机

28、地址主机地址。 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络29补充补充-如何用子网掩码得到网络如何用子网掩码得到网络/ /主机地址主机地址 n假设有一个假设有一个I P I P 地址：地址：192.168.0.1192.168.0.1n子网掩码为：子网掩码为：255.255.255.0255.255.255.0n化为二进制为：化为二进制为：nI P I P 地址地址 11000000.10101000.00000000.00000001 11000000.10101000.00000000.00000001n子网掩码子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000

29、11111111.11111111.11111111.00000000n将两者做将两者做 与与 运算得：运算得： 11000000.10101000.00000000.00000000 11000000.10101000.00000000.00000000n将其化为十进制得：将其化为十进制得：192.168.0.0192.168.0.0n这便是上面这便是上面ipip的网络地址，主机地址依此类推。的网络地址，主机地址依此类推。 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络30补充补充-子网编址技术子网编址技术 n子网是指一个子网是指一个ipip地址上生成的逻辑网络，它可以地址上生成的逻辑网络，它可以

30、让一个网络地址跨越多个物理网络，即一个网络地让一个网络地址跨越多个物理网络，即一个网络地址代表多个网络。址代表多个网络。n举例：学校有四个处于不同物理位置的网络教室，举例：学校有四个处于不同物理位置的网络教室，每个网络教室每个网络教室2525台机器，给这些机器配置台机器，给这些机器配置ipip地址和地址和子网掩码。我们可以申请子网掩码。我们可以申请4 4个个C C类地址，每个教室一类地址，每个教室一个，然后再一一配置就可以了。这样做理论上没错，个，然后再一一配置就可以了。这样做理论上没错，但这样做很浪费，一共浪费了但这样做很浪费，一共浪费了(254-25)(254-25)* *4=9164=9

31、16个个ipip地址，如果所有的网管都这样做，那么地址，如果所有的网管都这样做，那么internetinternet上的上的ipip地址将会在极短的时间内枯竭，显然，不能地址将会在极短的时间内枯竭，显然，不能这样做，应该做子网划分。这样做，应该做子网划分。 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络31补充补充-子网编址技术子网编址技术 子网划分是这样一个事情：子网划分是这样一个事情： 因为在划分了子网后，因为在划分了子网后，ipip地址的网络号是不变地址的网络号是不变的，因此在局域网外部看来，这里仍然只存在一个的，因此在局域网外部看来，这里仍然只存在一个网络，即网络号所代表的那个网络；网络，即

32、网络号所代表的那个网络； 但在网络内部却是另外一个景象，因为我们每但在网络内部却是另外一个景象，因为我们每个子网的子网号是不同的，当用划分子网后的个子网的子网号是不同的，当用划分子网后的ipip地地址与子网掩码址与子网掩码【注意，这里指的子网掩码已经不是注意，这里指的子网掩码已经不是缺省子网掩码了，而是自定义子网掩码，是管理员缺省子网掩码了，而是自定义子网掩码，是管理员在经过计算后得出的在经过计算后得出的】做做 与与 运算时，每个子网将运算时，每个子网将得到不同的子网地址，从而实现了对网络的划分得到不同的子网地址，从而实现了对网络的划分【得到了不同的地址，当然就能区别出各个子网得到了不同的地址

33、，当然就能区别出各个子网了了】。计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络32补充补充-子网划分将解决以下问题：子网划分将解决以下问题： 1 1）巨大的网络地址管理耗费：管理）巨大的网络地址管理耗费：管理A A类网络数量庞类网络数量庞大的主机是很困难的；大的主机是很困难的；2 2）IPIP地址空间有限并终将枯竭：这是一个至关重地址空间有限并终将枯竭：这是一个至关重要的问题，高速发展的要的问题，高速发展的internet,internet,使原来的编址方使原来的编址方法不能适应，而一些法不能适应，而一些ipip地址却不能被充分的利用，地址却不能被充分的利用，造成了浪费。造成了浪费。 因此，在配置局

34、域网或其他网络时，根据需要因此，在配置局域网或其他网络时，根据需要划分子网是很重要的，有时也是必要的。划分子网是很重要的，有时也是必要的。 现在，子网编址技术已经被绝大多数局域网所现在，子网编址技术已经被绝大多数局域网所使用。使用。 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络33补充补充-如何划分子网及确定子网掩码如何划分子网及确定子网掩码 在动手划分之前，一定要考虑网络目前的需求在动手划分之前，一定要考虑网络目前的需求和将来的需求计划。和将来的需求计划。 划分子网主要从以下方面考虑划分子网主要从以下方面考虑:1.网络中要划分的子网数量网络中要划分的子网数量2.每个子网中主机的数量每个子网中主机

35、的数量 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络34补充补充-确定子网掩码的步骤：确定子网掩码的步骤： 第一步：确定子网的数量，将其转换为二进制第一步：确定子网的数量，将其转换为二进制数，并确定位数数，并确定位数n n。如：你需要。如：你需要6 6个子网，个子网，6 6的二进的二进制值为制值为110110，共，共3 3位位, ,即即n=3n=3； 第二步：按照第二步：按照ipip地址的类型写出其缺省子网掩地址的类型写出其缺省子网掩码。如码。如C C类，则缺省子网掩码为类，则缺省子网掩码为11111111.11111111.11111111.0000000011111111.11111111.1

36、1111111.00000000； 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络35补充补充-确定子网掩码的步骤：确定子网掩码的步骤： 第三步：将子网掩码中与主机号的前第三步：将子网掩码中与主机号的前n位对应的位对应的位置位置1，其余位置，其余位置0。若。若n=3且为且为 C类地址：则得到子网掩码为类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000化为十进化为十进制得到制得到255.255.255.224 B类地址：则得到子网掩码为类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11100000.00000000化为十进化为十进制得到制得到2

37、55.255.224.0 A类地址：则得到子网掩码为类地址：则得到子网掩码为11111111.11100000.00000000.00000000化为十进化为十进制得到制得到255.224.0.0 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络36补充补充-确定子网掩码的步骤：确定子网掩码的步骤： 由于网络被划分为由于网络被划分为6 6个子网，占用了主机号的个子网，占用了主机号的前前3 3位，若是位，若是C C类地址，则主机号只能用类地址，则主机号只能用5 5位来表示位来表示主机号，因此每个子网内的主机数量（主机号，因此每个子网内的主机数量（2 2的的5 5次方）次方）2 23030，6 6个子网总

38、共所能标识的主机数将小于个子网总共所能标识的主机数将小于254254，这点请大家注意！，这点请大家注意！计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络37补充补充-确定子网掩码的步骤：确定子网掩码的步骤： 划分划分4个子网，个子网，5个子网和个子网和6个子网的子网掩码个子网的子网掩码是一样的，同为是一样的，同为255.255.255.224，是不是错了呢？，是不是错了呢？三个子网掩码应该不同？三个子网掩码应该不同？ 因为因为4，5，6的二进制值都是的二进制值都是3位，因此在子网位，因此在子网掩码中这三位都置掩码中这三位都置1，划分是没有问题的，只是理，划分是没有问题的，只是理解上有一点小小的问题，划

39、分为解上有一点小小的问题，划分为4个子网，其实可个子网，其实可以理解为划分为以理解为划分为6个子网，但只使用了其中的个子网，但只使用了其中的4个。个。比如你想划分比如你想划分8个子网，与划分个子网，与划分14个子网所得到的个子网所得到的子网掩码是一样的，都占用了子网掩码是一样的，都占用了4位作为子网号。位作为子网号。 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络38补充补充-相关判断方法相关判断方法 1 1）如何判断是否做了子网划分？）如何判断是否做了子网划分？ 如果使用了缺省子网掩码，那么表示没有做子如果使用了缺省子网掩码，那么表示没有做子网划分；反之，则一定做了子网划分。网划分；反之，则一定做

40、了子网划分。 【寝室里的计算机使用的寝室里的计算机使用的IPIP地址是否划分了子地址是否划分了子网？网？】2 2）如何计算子网地址？）如何计算子网地址？ 将将ipip地址与子网掩码的二进制形式做地址与子网掩码的二进制形式做与与，得到的结果即为子网地址。得到的结果即为子网地址。3 3）如何计算主机地址？）如何计算主机地址？ 先将子网掩码的二进制取先将子网掩码的二进制取 反反 ，再与，再与ipip地址做地址做 与与 。 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络39补充补充-相关判断方法相关判断方法 4 4）如何计算子网数量？）如何计算子网数量？ 主要有两个步骤：主要有两个步骤：(1) (1) 观察

41、子网掩码的二进制形式，确定作为子网号观察子网掩码的二进制形式，确定作为子网号的位数的位数n n；(2) (2) 子网数量为子网数量为2 2的的n n次方次方2 2。（为什么减。（为什么减2 2）例如，子网掩码：例如，子网掩码：255.255.255.224255.255.255.224其二进制为：其二进制为：11111111.11111111.11111111.1110000011111111.11111111.11111111.11100000可见可见n=3,2n=3,2的的3 3次方为次方为8 8，说明子网地址可能有如下，说明子网地址可能有如下8 8种情况：种情况：000001010011

42、其中代表网络自身的其中代表网络自身的000000；代表广播；代表广播地址的地址的111111是被保留的，所以要减是被保留的，所以要减2 2。有些路由器可以设置使用子网号为全有些路由器可以设置使用子网号为全0 0和全和全1 1的子网。的子网。100101110111计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络40补充补充-相关判断方法相关判断方法 5）如何计算总主机数量，子网内主机数量？）如何计算总主机数量，子网内主机数量？总主机数量子网数量总主机数量子网数量子网内主机数量子网内主机数量 比如子网掩码为比如子网掩码为255.255.255.224 我们知道它最多可以划分我们知道它最多可以划分6个子网

43、，那么每个个子网，那么每个子网内最多有多少个主机呢？由于网络被划分为子网内最多有多少个主机呢？由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前个子网，占用了主机号的前3位，且是位，且是C类地址，类地址，则主机号只能用则主机号只能用5位来表示主机号，因此子网内的位来表示主机号，因此子网内的主机数量（主机数量（2的的5次方）次方）230. 因此通过这个子网掩码我们可以算出这个网络因此通过这个子网掩码我们可以算出这个网络最多可以标识最多可以标识6*30=180个主机（可见，在划分子个主机（可见，在划分子网后，整个网络所能标识的主机数量将减少）。网后，整个网络所能标识的主机数量将减少）。计算机学院计算机学院

44、计算机网络计算机网络41补充补充-相关判断方法相关判断方法 6 6）计算）计算ipip地址范围地址范围 通过一个自定义子网掩码，我们可以得到这个通过一个自定义子网掩码，我们可以得到这个网络所有可能的网络所有可能的ipip地址范围。地址范围。具体步骤：具体步骤：(1).(1).写出二进制子网地址；写出二进制子网地址；(2).(2).将子网掩码转换成二进制数；将子网掩码转换成二进制数；(3).(3).计算子网所能容纳主机数；计算子网所能容纳主机数；(4).(4).得出得出ipip范围（起始地址：子网地址范围（起始地址：子网地址1 1；终止；终止地址：子网地址主机数）地址：子网地址主机数）计算机学院

45、计算机学院计算机网络计算机网络42补充补充-相关判断方法相关判断方法 假设一个假设一个C C类子网掩码为：类子网掩码为：255.255.255.224255.255.255.224，可知，可知其最多可以划分其最多可以划分6 6个子网，子网内主机数为个子网，子网内主机数为3030，那么所有，那么所有可能的可能的ipip地址及计算流程如下：地址及计算流程如下：子网子网子网地址（二进制）子网地址（二进制）子网地址子网地址实际实际ip范围范围1号号11001010.01110000.00001010.00100000202.112.10.32202.112.10.33-202.112.10.622号号

46、11001010.01110000.00001010.01000000202.112.10.64202.112.10.65-202.112.10.943号号11001010.01110000.00001010.01100000202.112.10.96202.112.10.97-202.112.10.1264号号11001010.01110000.00001010.10000000202.112.10.128202.112.10.129-202.112.10.1585号号11001010.01110000.00001010.10100000202.112.10.160202.112.10.16

47、1-202.112.10.1906号号11001010.01110000.00001010.11000000202.112.10.192202.112.10.193-202.112.10.222 计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络43补充补充- - CCNACCNA考试考试中常见的题型中常见的题型 一个主机的一个主机的IPIP地址是地址是202.112.14.137202.112.14.137，掩码是，掩码是255.255.255.224255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的，要求计算这个主机所在网络的网网络地址络地址和和广播广播地址。地址。 255.255.255.

48、224的掩码所容纳的的掩码所容纳的IPIP地址有地址有25622432个（包括个（包括网络地址网络地址和和广播地址广播地址），那么具有这种掩），那么具有这种掩码的网络地址一定是码的网络地址一定是3232的倍数。而网络地址是子网的倍数。而网络地址是子网IPIP地地址的开始，广播地址是结束，可使用的主机地址在这个址的开始，广播地址是结束，可使用的主机地址在这个范围内，因此略小于范围内，因此略小于137137而又是而又是3232的倍数的只有的倍数的只有128128，所，所以得出以得出网络地址是网络地址是202.112.14.128202.112.14.128。而广播地址就是下。而广播地址就是下一个网

49、络的网络地址减一个网络的网络地址减1 1，而下一个，而下一个3232的倍数是的倍数是160160，因，因此可以得到此可以得到广播地址为广播地址为 202.112.14.159202.112.14.159。 141 . 14 . 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0【例例4-2】已知已知 IP 地址是地址是 141.14.72.24，子网，子网掩码是掩码是 255.255.192.0。试求网络地址。试求网络地址。 (a) 点分十进制表示的点分十进制表示的 IP 地址地址(c) 子网掩码是子网掩码是 255.

50、255.192.00 0 0 0 0 0 0 0141 . 14 . 72 . 24141 . 14 .64 . 0. 00 1 0 0 1 0 0 0141 . 14 . 24(b) IP 地址的第地址的第 3 字节是二进制字节是二进制(d) IP 地址与子网掩码逐位相与地址与子网掩码逐位相与(e) 网络地址（点分十进制表示）网络地址（点分十进制表示）141 . 14 . 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0【例例4-3】在上例中，若子网掩码改为在上例中，若子网掩码改为255.255.224.0。试求网

51、络地址，讨论所得结果。试求网络地址，讨论所得结果。 (a) 点分十进制表示的点分十进制表示的 IP 地址地址(c) 子网掩码是子网掩码是 255.255.224.00 0 0 0 0 0 0 0141 . 14 . 72 . 24141 . 14 .64 . 0. 00 1 0 0 1 0 0 0141 . 14 . 24(b) IP 地址的第地址的第 3 字节是二进制字节是二进制(d) IP 地址与子网掩码逐位相与地址与子网掩码逐位相与(e) 网络地址（点分十进制表示）网络地址（点分十进制表示）不同的子网掩码得出相同的网络地址。但不同的掩码的效果是不同的。 计算机学院计算机学院计算机网络计算

52、机网络46n在不划分子网的两级在不划分子网的两级 IP IP 地址下，从地址下，从 IP IP 地址地址得出网络地址是个很简单的事。得出网络地址是个很简单的事。n但在划分子网的情况下，从但在划分子网的情况下，从 IP IP 地址却不能唯地址却不能唯一地得出网络地址来，这是因为网络地址取决一地得出网络地址来，这是因为网络地址取决于那个网络所采用的子网掩码，但数据报的首于那个网络所采用的子网掩码，但数据报的首部并没有提供子网掩码的信息。部并没有提供子网掩码的信息。n因此分组转发的算法也必须做相应的改动。因此分组转发的算法也必须做相应的改动。 4.3.2 使用子网掩码的分组转发过程使用子网掩码的分组

53、转发过程计算机学院计算机学院计算机网络计算机网络47在划分子网的情况下路由器转发分组的算法在划分子网的情况下路由器转发分组的算法 (1)(1)从收到的分组的首部提取目的从收到的分组的首部提取目的 IP IP 地址地址 D D。(2)(2)先用各网络的子网掩码和先用各网络的子网掩码和 D D 逐位相逐位相“与与”，看是否，看是否和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。和相应的网络地址匹配。若匹配，则将分组直接交付。否则就是间接交付，执行否则就是间接交付，执行(3)(3)。(3)(3)若路由表中有目的地址为若路由表中有目的地址为 D D 的特定主机路由，则将的特定主机路由，则将分组传送给指

54、明的下一跳路由器；否则，执行分组传送给指明的下一跳路由器；否则，执行(4)(4)。(4)(4)对路由表中的每一行的子网掩码和对路由表中的每一行的子网掩码和 D D 逐位相逐位相“与与”，若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送若其结果与该行的目的网络地址匹配，则将分组传送给该行指明的下一跳路由器；否则，执行给该行指明的下一跳路由器；否则，执行(5)(5)。(5)(5)若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表若路由表中有一个默认路由，则将分组传送给路由表中所指明的默认路由器；否则，执行中所指明的默认路由器；否则，执行(6)(6)。(6) (6) 报告转发分组出错。报告转发分组出错。1

55、28.30.33.10目的网络地址目的网络地址子网掩码子网掩码下一跳下一跳128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口接口 0接口接口 1R2128.30.33.13H1子网子网1： 网络地址网络地址 128.30.33.0 子网掩码子网掩码 255.255.255.128128.30.33.130R1 的路由表（未给出默认路由器）的路由表（未给出默认路由器）R11R2子网子网2：网络地址：网络地址 128.30.33.128 子网掩码子网掩码 255.255.255.128H2

56、128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2子网子网3：网络地址：网络地址 128.30.36.0 子网掩码子网掩码 255.255.255.0128.30.36.12【例例4-4】已知互联网和路由器已知互联网和路由器 R1 中的路由表。中的路由表。主机主机 H1 向向 H2 发送分组。试讨论发送分组。试讨论 R1 收到收到 H1 向向 H2 发送的分组后查找路由表的过程。发送的分组后查找路由表的过程。 主机主机 H1 要发送分组给要发送分组给 H2 128.30.33.10目的网络地址目的网络地址子网掩码子网掩码下一跳下一跳128.30.33.0128.

57、30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255.255.255.0接口接口 0接口接口 1R2R1 的路由表（未给出默认路由器）的路由表（未给出默认路由器）128.30.33.13H1子网子网1： 网络地址网络地址 128.30.33.0 子网掩码子网掩码 255.255.255.128128.30.33.130R11R2子网子网2：网络地址：网络地址 128.30.33.128 子网掩码子网掩码 255.255.255.128H2128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2子网3：网络地址 12

58、8.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0128.30.36.12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。128.30.33.10目的网络地址目的网络地址子网掩码子网掩码下一跳下一跳128.30.33.0128.30.33.128128.30.36.0255.255.255.128255.255.255.128255

59、.255.255.0接口接口 0接口接口 1R2H1子网1： 网络地址 128.30.33.0 子网掩码 255.255.255.128128.30.33.130R11R2子网2：网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128H2128.30.33.13128.30.33.13801128.30.33.129H3128.30.36.2子网3：网络地址 128.30.36.0 子网掩码 255.255.255.0128.30.36.12主机主机 H1 首先将本子网的子网掩码首先将本子网的子网掩码 255.255.255.128与分组的与分组的 IP 地址地址 12

60、8.30.33.138 逐比特相逐比特相“与与”(AND 操操作作) 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 10000000138 10001010逐比特 AND 操作后：10000000 128255.255.255.128128. 30. 33.138128. 30. 33.128逐比特 AND 操作 H1 的网络地址因此因此 H1 必须把分组传送到路由器必须把分组传送到路由器 R1然后逐项查找路由表然后逐项查找路由表128.3