第3章IP地址

1、Page 1 某公司有数十台电脑，由于工作需要，要将这些设某公司有数十台电脑，由于工作需要，要将这些设备实现联网。备实现联网。 假设公司由你负责构建办公网络，应该如何做？假设公司由你负责构建办公网络，应该如何做？ 第第3章章 IP地址地址Page 2问题分析问题分析 硬件：可采用硬件：可采用100base-T技术构建以太网，购买以技术构建以太网，购买以太网交换机、双绞线等。（也可以采用太网交换机、双绞线等。（也可以采用IEEE 802.11技术构建技术构建WLAN，购买无线路由器），购买无线路由器） 网络硬件接好了，还需要网络中每个设备的每个网网络硬件接好了，还需要网络中每个设备的每个网络接口

2、有统一格式且网络唯一的络接口有统一格式且网络唯一的网络地址网络地址，才可能，才可能正确的通信。正确的通信。 理论上，以太网内有理论上，以太网内有MAC地址就可以通信了，但往地址就可以通信了，但往往还需和外网互联通信，因此还需要更高层次网络往还需和外网互联通信，因此还需要更高层次网络层统一的层统一的IP地址。地址。Page 3第第3章章 IP地址地址 IP地址概述地址概述 分类分类IP地址地址 特殊特殊IP地址地址 私有私有IP地址地址 IP地址配置规则地址配置规则 划分子网划分子网 构造超网构造超网 无类地址无类地址 Page 43.1 IP地址地址 地址的作用地址的作用：网络中传输的信息会携

3、带源地址和目：网络中传输的信息会携带源地址和目的地址，这是网络信息正确传递的依据。的地址，这是网络信息正确传递的依据。 TCP/IP网络中主要有网络接口层不同形式的物理地网络中主要有网络接口层不同形式的物理地址和网络层统一的址和网络层统一的IP地址。地址。 物理地址物理地址：设备的每个网络接口都有的一个所在本：设备的每个网络接口都有的一个所在本地网络的物理地址，一般固化在设备的接口卡中。地网络的物理地址，一般固化在设备的接口卡中。 物理地址不能作为跨网通信的地址物理地址不能作为跨网通信的地址。因为：不同网。因为：不同网络可能采用不同的物理地址编址方式，主要表现为络可能采用不同的物理地址编址方式

4、，主要表现为不同的地址结构和不同的地址长度不同的地址结构和不同的地址长度(不一致性不一致性)；不；不同网络中的物理地址可能重复同网络中的物理地址可能重复(不唯一性不唯一性)。Page 5 因特网的解决方案因特网的解决方案：在更高的网络层定义统一的：在更高的网络层定义统一的IP地址地址做为跨网通信的依据。做为跨网通信的依据。 IP地址的特点地址的特点：网络层：网络层的的IP协议定义协议定义IP地址格式地址格式 (保证保证了了IP地址的一致性地址的一致性)；IP地址由统一机构管理和分配地址由统一机构管理和分配 (保保证证IP地址的唯一性地址的唯一性)。注意注意：网络层的：网络层的IP地址并不是取代

5、了底层的物理地地址并不是取代了底层的物理地址，物理地址仍作为本地网络底层通信的地址。址，物理地址仍作为本地网络底层通信的地址。Page 6网络层网络层网络接口层网络接口层物理网络物理网络A地址地址 IP地址地址物理网络物理网络B地址地址物理网络物理网络N地址地址Page 7 以太网以太网1 以太网以太网2P1P2P3P4P5I2I1I3I4I5I6H 1H 2R1R2P6环形网环形网IP数据报数据报IP数据报数据报IP数据报数据报Page 8 采用层次型地址采用层次型地址：因特网由网络互联而成，而网：因特网由网络互联而成，而网络由主机互联而成。因此，络由主机互联而成。因此，IP地址由网络号和主

6、地址由网络号和主机号构成。机号构成。 网网络络号号 （Network-number） 主主机机号号（Host-number） 其中网络号的长度决定地址能描述多少个网络，其中网络号的长度决定地址能描述多少个网络，主机号的长度决定每个网络最多能容纳多少台主机。主机号的长度决定每个网络最多能容纳多少台主机。IP地址的结构地址的结构 Page 9长度：长度：IPv4地址长度为地址长度为32比特（比特（IPv6为为128比特）。因比特）。因此，此，IPv4的地址空间大小为的地址空间大小为232，即，即4 294 967 296个个IP地址。本书若不特别说明，地址。本书若不特别说明，IP地址指地址指IPv

7、4地址。地址。表示法：表示法： 二进制表示：二进制表示：11001010 01110111 01010100 01111000 点分十进制表示：点分十进制表示：202. 119. 84. 120IP地址的表示地址的表示Page 10IPv4地址地址：地址长度：地址长度32位位 早期，网络号长度固定为早期，网络号长度固定为8位。位。 1981年提出年提出分类的分类的IP地址地址：单播地址的网络号长：单播地址的网络号长度可为度可为8，16，24位。位。 1993年提出年提出无分类域间路由无分类域间路由(CIDR)地址地址：网络：网络号长度可为号长度可为1-32位任意长度。位任意长度。IPv6地址地

8、址：地址长度：地址长度128位位。第。第21章介绍。章介绍。IP地址的发展地址的发展Page 113.2 分类分类IP地址地址 IP地址的利用率，地址的利用率，1981年提出分类地址，把年提出分类地址，把IP地址地址分为：分为：A、B、C、D和和E五类。其中五类。其中ABC类为单播地类为单播地址，址，D类为组播地址，类为组播地址，E类为保留地址。类为保留地址。0 0-1273字节1字节A类类:第1个字节 第2个字节 第3个字节第4个字节 第1个字节取值主机号网络号10 128-1912字节2字节B类类: 10 2字节2字节110 192-2231字节3字节C类类:1110 224-239D类类

9、:11110 240-255E类类:Page 12 A类地址：类地址：最高位固定为最高位固定为0，剩下的，剩下的7位的网络号中全位的网络号中全0一般不用，全一般不用，全1(127)用作特殊的环回地址，所以只能表用作特殊的环回地址，所以只能表示示27-2 =126个个A类网络。类网络。24位主机号全位主机号全0时表示本网络，时表示本网络，全全1时表示本网络的广播地址，所以，每个时表示本网络的广播地址，所以，每个A类网络最类网络最多可以容纳多可以容纳224 -2=16,777,214台主机。因此，台主机。因此，A类地址类地址用于大型网络。用于大型网络。 B类地址：类地址：最高最高2位位固定为固定为

10、10，剩下的剩下的14位位的网络号可的网络号可以表示以表示214= 16384个个B类网络。类网络。16位的主机号不能为全位的主机号不能为全0和全和全1，所以，每个，所以，每个B类网络最多可以容纳类网络最多可以容纳216-2 = 65,534台主机。因此，台主机。因此，B类地址用于中型网络。类地址用于中型网络。Page 13 C类地址：类地址：最高最高3位位固定为固定为110，剩下的，剩下的21位位的网络号可的网络号可以标识以标识221 =2,097,152个个C类网络。类网络。8位主机号不能为全位主机号不能为全0和全和全1，所以，每个，所以，每个C类网络最多可以容纳类网络最多可以容纳28-2

11、 = 254台主机。台主机。因此，因此，C类地址用于小型网。类地址用于小型网。 D类地址：类地址：最高最高4位固定为位固定为1110。D类地址是组播地址，类地址是组播地址，不能分配给设备的网络接口，只能作为信息的目的地址，不能分配给设备的网络接口，只能作为信息的目的地址，表示信息的接收者是一组设备接口。表示信息的接收者是一组设备接口。 E类地址：类地址：最高最高5位固定为位固定为11110。保留地址，。保留地址，可以用于可以用于实验目的。实验目的。Page 14 分类地址示例：分类地址示例： 类别类别起始地址起始地址结束地址结束地址网络地址网络地址主机地址范围主机地址范围广播地址广播地址A A

12、类类86.0.0.086.0.0.086.255.255.25586.255.255.25586.0.0.086.0.0.086.0.0.1-86.0.0.1-86.255.255.25486.255.255.25486.255.255.25586.255.255.255B B类类188.6.0.0188.6.0.0188.6.255.255188.6.255.255188.6.0.0188.6.0.0188.6.0.1-188.6.0.1-188.6.255.254188.6.255.254188.6.255.255188.6.255.255C C类类206.8.2.0206.8.2.020

13、6.8.2.255206.8.2.255206.8.2.0206.8.2.0206.8.2.1-206.8.2.1-206.8.2.254206.8.2.254206.8.2.255206.8.2.255Page 15问题问题 根据分类根据分类IP地址的特点，如果公司几十台电脑地址的特点，如果公司几十台电脑构成一个网络，可使用哪类构成一个网络，可使用哪类IP地址？地址？C类地址，地址第一个字节为类地址，地址第一个字节为192-223，前，前三个字节为网络号，如三个字节为网络号，如202.119.80，最后一个，最后一个字节为主机号。网络中最多允许容纳字节为主机号。网络中最多允许容纳254台主台

14、主机，可以满足公司几十台电脑的机，可以满足公司几十台电脑的IP地址要求。地址要求。Page 16 IP地址不是用来标识设备的，例如：当一个路由器连接地址不是用来标识设备的，例如：当一个路由器连接多个网络时，路由器在每个网络的网络接口都会有一个多个网络时，路由器在每个网络的网络接口都会有一个含该网络网络号的含该网络网络号的IP地址，因此，设备是可以有多个地址，因此，设备是可以有多个IP地址。地址。 另外，一台主机也可以有多个网卡连接不同网络，称为另外，一台主机也可以有多个网卡连接不同网络，称为多宿主主机（多宿主主机（Multi-homed Host）。多宿主主机也会）。多宿主主机也会拥有多个拥有

15、多个IP地址，每个地址，每个IP地址对应于它的一个网络接口。地址对应于它的一个网络接口。 由此可见，由此可见，IP地址的本质：标识设备的网络接口。地址的本质：标识设备的网络接口。 IP地址的本质地址的本质 Page 17 路路由由器器 203.16.22.0 203.16.21.0 203.16.20.0 多多宿宿主主主主机机 203.16.20.1 203.16.21.1 203.16.22.1 203.16.22.2 203.16.21.2 含多个含多个IP地址的路由器和主机地址的路由器和主机 Page 18 如何申请如何申请IP地址块地址块：可从向：可从向InterNIC的下属组织的下属

16、组织(例如例如中国的中国的CNNIC)或当地的因特网服务提供商或当地的因特网服务提供商ISP(例如中例如中国的电信、移动、联通等国的电信、移动、联通等)申请获得网络地址块。申请获得网络地址块。 问题：问题：假设公司申请了一个假设公司申请了一个C类类IP地址块地址块: 202.119.80.0202.119.80.255共共256个地址，这些地址个地址，这些地址是否都可以指派给设备的网络接口呢？是否都可以指派给设备的网络接口呢？Page 193.3 特殊特殊IP地址地址 有些有些IP地址不能用来指派给设备的网络接口，称为地址不能用来指派给设备的网络接口，称为特殊特殊IP地址地址。包括网络地址、直

17、接广播地址、有限广播地址、。包括网络地址、直接广播地址、有限广播地址、本网络地址、环回地址等。本网络地址、环回地址等。Page 201、网络地址、网络地址网络也有网络也有IP地址，其主机号全为地址，其主机号全为“0”。 ， =，全，全0 举例：举例：A类网络的网络地址：类网络的网络地址：120.0.0.0 B类网络的网络地址：类网络的网络地址：139.22.0.0 C类网络的网络地址：类网络的网络地址：203.120.16.0作用作用：用于标识网络。一般在路由器的路由表中使用，可：用于标识网络。一般在路由器的路由表中使用，可以减小路由表的规模。以减小路由表的规模。 此地址不能分配给设备。此地址

18、不能分配给设备。Page 212、直接广播地址、直接广播地址主机号全为主机号全为“1”的的IP地址。地址。 ， =, 全全1 举例：举例：A类网络的直接广播地址：类网络的直接广播地址：120.255.255.255 B类网络的直接广播地址：类网络的直接广播地址：139.22.255.255 C类网络的直接广播地址：类网络的直接广播地址：203.120.16.255作用：作用：只能作为信息的目的地址，表示信息发往某个网络只能作为信息的目的地址，表示信息发往某个网络上所有的主机上所有的主机 (包括计算机和路由器包括计算机和路由器)。此地址不能分配。此地址不能分配给设备。给设备。Page 22221

19、.45.71.0221.45.71.20221.45.71.64221.45.71.126目的地址：目的地址：221.45.71.255特定的特定的(网络号网络号)全全1(主机号主机号)只能作目的地址使用只能作目的地址使用直接广播地址直接广播地址Page 233、受限广播地址、受限广播地址32比特全为比特全为“1” 。 ， =全全1 ， 全全1 = 255.255.255.255 作用作用：只能作为信息的目的地址，表示此信息发往所在网：只能作为信息的目的地址，表示此信息发往所在网络上所有的主机络上所有的主机 。此地址不能分配给设备。此地址不能分配给设备。注意：路由器将隔离受限广播信息，不向其他

20、网络进行转注意：路由器将隔离受限广播信息，不向其他网络进行转发。对其他网络进行保护。发。对其他网络进行保护。 Page 24221.45.71.0221.45.71.20221.45.71.64221.45.71.126目的地址：目的地址：255.255.255.255全全1(网络号网络号)全全1(主机号主机号)路由器不转发受路由器不转发受限广播分组限广播分组！只能作目的地址使用只能作目的地址使用受限广播地址受限广播地址Page 254、本网络地址、本网络地址网络号全为网络号全为“0” 。分为两种：分为两种：1) 本网络特定主机地址本网络特定主机地址： , =全全0 , 举例：举例：A类网络的

21、本网络特定主机地址：类网络的本网络特定主机地址：0.10.130.12 B类网络的本网络特定主机地址：类网络的本网络特定主机地址：0.0.135.12 C类网络的本网络特定主机地址：类网络的本网络特定主机地址：0.0.0.12作用：作用：只能作为信息的目的地址，表示信息发给本网络的只能作为信息的目的地址，表示信息发给本网络的指定设备指定设备。此地址不能分配给设备。此地址不能分配给设备。Page 262) 本网络本主机地址本网络本主机地址：, = 全全0 , 全全0 = 0.0.0.0作用作用：只能作为信息的：只能作为信息的源地址，表示信息来自于本设备，源地址，表示信息来自于本设备，但具体的但具

22、体的IP地址未知地址未知。例如，无盘工作站启动时不知道。例如，无盘工作站启动时不知道自己的自己的IP地址，此时发送的信息的源地址为全地址，此时发送的信息的源地址为全0的本网的本网络本主机地址。络本主机地址。此地址不能分配给设备。此地址不能分配给设备。Page 27源地址：源地址：0.0.0.0目的地址目的地址:255.255.255.255全全0(网络号网络号)全全0(主机号主机号)221.45.71.0？.？.？.？221.45.71.64221.45.71.126221.45.71.140引导服务器引导服务器只能作源地址使用只能作源地址使用无盘工作站无盘工作站Page 285、环回地址、环

23、回地址以以127开头的开头的IP地址。地址。 , =127 , 任意任意 作用作用：只能作为信息的目的地址，表示信息的接收者是本：只能作为信息的目的地址，表示信息的接收者是本机。可用于同一设备中客户程序与服务器程序之间的通机。可用于同一设备中客户程序与服务器程序之间的通信测试。信测试。Page 293.5 IP地址的正确配置地址的正确配置 分类分类IP地址的配置原则地址的配置原则： 同一网络上的同一网络上的IP地址应该具有相同的网络号；地址应该具有相同的网络号； 网络号在因特网上必须是唯一的；网络号在因特网上必须是唯一的； 在本地网络中主机号必须是唯一的；在本地网络中主机号必须是唯一的； 主机

24、号不能为全主机号不能为全“0”； 主机号不能为全主机号不能为全“1”； 网络号应该在网络号应该在1-223之间；之间； 网络号不能以网络号不能以127开头。开头。Page 30常见的常见的IP地址配置问题地址配置问题 错误的错误的IP地址。地址。例如，如果一台主机例如，如果一台主机IP地址的网络号与地址的网络号与本地网络号不相同，那么，本网络会将发往此设备的信本地网络号不相同，那么，本网络会将发往此设备的信息交给路由器转发出去，而不是在本网络直接交付。息交给路由器转发出去，而不是在本网络直接交付。 图图 3-8 错误的错误的 IP 地址地址 IP 地址：地址：103.16.20.11 默认网关

25、：默认网关：202.119.80.1 202.119.80.1 IP 地址：地址：202.119.80.11 默认网关：默认网关：202.119.80.1 路由器路由器 Page 31 重复的重复的IP地址。地址。当网络上出现重复当网络上出现重复IP地址时，通信也地址时，通信也无法正常进行。无法正常进行。为此，使用为此，使用Windows的计算机在启动期间，会在的计算机在启动期间，会在本地网络进行本地网络进行ARP广播，检查自己的广播，检查自己的IP在本网络中是在本网络中是否重复。但有些操作系统不会进行类似检查。否重复。但有些操作系统不会进行类似检查。另外一种避免另外一种避免IP地址重复的方法

26、是使用动态主机地址重复的方法是使用动态主机配置协议配置协议DHCP（第（第10章）。该协议在网络中自动进章）。该协议在网络中自动进行行IP地址分配，确保不会出现地址重复。地址分配，确保不会出现地址重复。Page 32 新问题：新问题：由于公司的发展，公司网络要做成三个互联但由于公司的发展，公司网络要做成三个互联但又相对独立的子网络，分别用于管理部、开发部和财务又相对独立的子网络，分别用于管理部、开发部和财务部，每个部门最多有部，每个部门最多有25台电脑，如何分配台电脑，如何分配IP地址？地址？公司已申请到的公司已申请到的C类地址块虽然有类地址块虽然有256个地址，但以个地址，但以目前所学知识只

27、能用于一个网络。目前所学知识只能用于一个网络。问题：如何将一个网问题：如何将一个网络地址块应用到多个子网络？络地址块应用到多个子网络？Page 333.6 子网划分及子网掩码子网划分及子网掩码 划分子网的作用划分子网的作用：使单个网络地址块用于由路由器互联：使单个网络地址块用于由路由器互联的多个子网络。的多个子网络。 划分子网的好处划分子网的好处：（1）可使）可使IP地址得到充分有效利用。地址得到充分有效利用。（2）将网络划分为与部门相对应的多个子网络，便于管）将网络划分为与部门相对应的多个子网络，便于管理。理。（3）使用路由器连接不同子网，可以隔离子网内部广播）使用路由器连接不同子网，可以隔

28、离子网内部广播和通信，减少网络拥塞。和通信，减少网络拥塞。（4）可将管理网络和服务网络分开，更安全。）可将管理网络和服务网络分开，更安全。Page 34 划分子网的方法：划分子网的方法：从从IP地址的主机号前面拿出一地址的主机号前面拿出一部分作为子网号，用来标识不同子网。部分作为子网号，用来标识不同子网。划分子网后，划分子网后，IP地址由三部分组成：地址由三部分组成： 网网络络号号 （Network-number） 主主机机号号（Host-number） 子子网网号号 （Subnet-number） 网网络络号号 （Network-number） 主主 机机 号号（Host-number） 网

29、络号加上子网号可以唯一地标识一个子网，网络号加上子网号可以唯一地标识一个子网，此时主机号全此时主机号全0的地址称为的地址称为子网络地址子网络地址。如何确。如何确定子网络的地址？定子网络的地址？Page 35 子网掩码：子网掩码：一个一个32位的二进制串，它将网络号和子网号位的二进制串，它将网络号和子网号部分置部分置1，将主机号部分置，将主机号部分置0。例如某个例如某个B类网络的子网掩码为类网络的子网掩码为255.255.192.0，即，即 11111111 11111111 11000000 0000000子网掩码子网掩码 Page 36 子网掩码的作用子网掩码的作用：将：将IP地址与其对应的

30、子网掩码进行地址与其对应的子网掩码进行按位按位“与与”运算，运算， 可得可得IP地址所在子网的子网络地址。地址所在子网的子网络地址。 与与运运算算 IP 地地址址：172.16.80.28 子子网网掩掩码码：255.255.192.0 子子网网地地址址：172.16.64.0 IP 地地址址： 1 10 01 10 01 11 10 00 0 0 00 00 01 10 00 00 00 0 0 01 10 01 10 00 00 00 0 0 00 00 01 11 11 10 00 0 1 11 11 11 11 11 11 11 1 1 11 11 11 11 11 11 11 1 1

31、11 10 00 00 00 00 00 0 0 00 00 00 00 00 00 00 0 1 10 01 10 01 11 10 00 0 0 00 00 01 10 00 00 00 0 0 01 10 00 00 00 00 00 0 0 00 00 00 00 00 00 00 0 子子网网掩掩码码： 子子网网地地址址： 10101100 00010000 01Page 37如何划分子网如何划分子网 关键是判断从主机号中拿出多少比特作为子网号来标识关键是判断从主机号中拿出多少比特作为子网号来标识各子网各子网。这取决于所需子网的数量和子网的大小。这取决于所需子网的数量和子网的大小。假

32、设从假设从p比特主机号的最高位中拿出比特主机号的最高位中拿出m比特作为子网比特作为子网号，则剩下号，则剩下n=p-m比特作为新的主机号。比特作为新的主机号。m比特的子网号比特的子网号最多可以标识最多可以标识2m个不同子网，但一个不同子网，但一般不建议使用般不建议使用m比特全比特全“0”和全和全“1”的子网。这样，的子网。这样，m比特子网号一般认为最多可以标识比特子网号一般认为最多可以标识2m -2个子网。个子网。n比特的主机号比特的主机号最多可以标识最多可以标识2n台不同主机，但台不同主机，但n比比特全特全“0”时表示子网地址，全时表示子网地址，全“1”时表示子网广播地址。时表示子网广播地址。

33、这样，这样，n比特主机号最多可以标识一个子网内的比特主机号最多可以标识一个子网内的2n -2台台主机。主机。 Page 38以以B类网络类网络172.16.0.0为例为例 当当m=1时，表示主机号的最高位拿出来划分子网。此时子网掩码时，表示主机号的最高位拿出来划分子网。此时子网掩码为为255.255.128.0。两个子网为：。两个子网为： 172.16.0.0 （10101100 00010000 00000000 00000000）不建议用）不建议用 172.16.128.0（10101100 00010000 10000000 00000000）不建议用）不建议用 当当m=2时，表示主机号

34、的最高两位拿出来划分子网。此时子网掩时，表示主机号的最高两位拿出来划分子网。此时子网掩码为码为255.255.192.0。四个子网为：。四个子网为： 172.16.0.0 (10101100 00010000 00000000 00000000 ) 不建议用不建议用 172.16.64.0 (10101100 00010000 01000000 00000000 ) 172.16.128.0 (10101100 00010000 10000000 00000000 ) 172.16.192.0 (10101100 00010000 11000000 00000000 ) 不建议用不建议用 当当

35、m=8时，时， ，表示主机号的最高，表示主机号的最高8位拿出来划分子网。此时子网位拿出来划分子网。此时子网掩码为掩码为255.255.192.0。256个子网：个子网：172.16.0.0, 172.16.1.0, , 172.16.255.0。其中第一个和最后一个不建议使用。其中第一个和最后一个不建议使用。Page 39 划分子网的步骤划分子网的步骤：（1）综合考虑子网数量和子网大小，确定需要从主机号）综合考虑子网数量和子网大小，确定需要从主机号最高位拿多少比特作为子网号，并确定子网掩码。最高位拿多少比特作为子网号，并确定子网掩码。（2）确定每个子网的子网地址、可用的主机地址的范围）确定每个

36、子网的子网地址、可用的主机地址的范围和子网广播地址。和子网广播地址。 Page 40 应用应用：假设已有一个：假设已有一个C类地址块类地址块202.119.80.0，现在想，现在想把公司网络划分成把公司网络划分成3个子网，每个子网最多可能有个子网，每个子网最多可能有25台台主机。如何进行网络的子网规划主机。如何进行网络的子网规划?从主机号最高位拿出从主机号最高位拿出3比特最多可以标识比特最多可以标识8个子网，个子网，除去子网号为全除去子网号为全“0”和全和全“1”的情况，还可以标识的情况，还可以标识6个个子网，符合子网数量要求；剩下的子网，符合子网数量要求；剩下的5个比特可以标识个比特可以标识

37、25 -2 =30台主机，也满足子网大小的要求。这样，子网掩台主机，也满足子网大小的要求。这样，子网掩码确定为：码确定为：255.255.255.224。后表中给出了各个子网。后表中给出了各个子网的子网地址、子网中主机的子网地址、子网中主机IP地址的范围以及子网的直接地址的范围以及子网的直接广播地址。广播地址。 11111111111111111111111111100000 网络号网络号 子网号子网号 主机号主机号子网掩码子网掩码: 255. 255. 255. 224Page 41子网子网的的划分划分 子网地址子网地址 主机主机开始地址开始地址 主机主机结束地址结束地址 子网子网广播地址广

38、播地址 202.119.80.0 n/a n/a n/a 202.119.80.32 202.119.80.33 202.119.80.62 202.119.80.63 202.119.80.64 202.119.80.65 202.119.80.94 202.119.80.95 202.119.80.96 202.119.80.97 202.119.80.126 202.119.80.127 202.119.80.128 202.119.80.129 202.119.80.158 202.119.80.159 202.119.80.160 202.119.80.161 202.119.80.

39、190 202.119.80.191 202.119.80.192 202.119.80.193 202.119.80.222 202.119.80.223 202.119.80.224 n/a n/a n/a Page 42 例：例：假设已有一个假设已有一个A类地址块类地址块86.0.0.0。现在想把网络。现在想把网络划分成划分成4个子网，其中最大的子网要求有个子网，其中最大的子网要求有9000个地址，个地址，并在未来两年内其主机数可能增至并在未来两年内其主机数可能增至20000台。如何进行台。如何进行子网规划子网规划?从从24位的主机号最高位拿出位的主机号最高位拿出3比特可以划分比特可以划

40、分8个子网，个子网，除去子网号为全除去子网号为全“0”和全和全“1”的子网外，还可以有的子网外，还可以有6个个子网，每个子网可以容纳的主机数为子网，每个子网可以容纳的主机数为221 -2 台。这样，台。这样，子网掩码为：子网掩码为：255.224.0.0。表中给出了各个子网的地。表中给出了各个子网的地址、子网中主机址、子网中主机IP地址范围以及子网的广播地址。地址范围以及子网的广播地址。 11111111111000000000000000000000 网络号网络号 子网号子网号 主机号主机号子网掩码子网掩码: 255.224.0.0Page 43子网划分子网划分 子网地址子网地址 主机主机开

41、始地址开始地址 主机主机结束地址结束地址 子网子网广播地址广播地址 86.0.0.0 n/a n/a n/a 86.32.0.0 86.32.0.1 86.63.255.254 86.63.255.255 86.64.0.0 86.64.0.1 86.95.255.254 86.95.255.255 86.96.0.0 86.96.0.1 86.127.255.254 86.127.255.255 86.128.0.0 86.128.0.1 86.159.255.254 86.159.255.255 86.160.0.0 86.160.0.1 86.191.255.254 86.191.255

42、.255 86.192.0.0 86.192.0.1 86.223.255.254 86.223.255.255 86.224.0.0 n/a n/a n/a Page 44 例：例：假设已有一个假设已有一个B类地址块类地址块160.46.0.0。要求把网络划分成。要求把网络划分成18个不同的子网，最大的子网要求个不同的子网，最大的子网要求1800个可供主机寻址的地址。个可供主机寻址的地址。想要标识想要标识18个子网，子网号必须至少个子网，子网号必须至少5比特。除去子网号为比特。除去子网号为全全“0”和全和全“1”的情况，的情况，5比特可以表示比特可以表示25 -2=30个子网。每个个子网。每

43、个子网可以容纳的主机数为子网可以容纳的主机数为211-2，可以满足要求。这样，子网掩码，可以满足要求。这样，子网掩码为：为：255.255.248.0。表中给出了各子网的子网地址、主机。表中给出了各子网的子网地址、主机IP地地址范围以及子网的直接广播地址。址范围以及子网的直接广播地址。 子子网网地地址址 主主机机开开始始地地址址 主主机机结结束束地地址址 子子网网广广播播地地址址 160.46.0.0 n/a n/a n/a 160.46.8.0 160.46.8.1 160.46.15.254 160.46.15.255 160.46.16.0 160.46.16.1 160.46.23.2

44、54 160.46.23.255 160.46.24.0 160.46.24.1 160.46.31.254 160.46.31.255 160.46.32.0 160.46.32.1 160.46.39.254 160.46.39.255 160.46.240.0 160.46.240.1 160.46.247.254 160.46.247.255 160.46.248.0 n/a n/a n/a Page 45 在以上的例子中，划分的各子网的大小和各子网的掩码在以上的例子中，划分的各子网的大小和各子网的掩码也是一样的。为了进一步提高也是一样的。为了进一步提高IP地址的利用率，有时需地址的利

45、用率，有时需要要将子网再进行子网划分，将子网再进行子网划分，此时需要用到此时需要用到可变长子网掩可变长子网掩码码VLSM (Variable-Length Subnet Mask)。VLSM要求路由器支持子网掩码和路由信息的同时要求路由器支持子网掩码和路由信息的同时发布功能。当网络中的所有路由器都支持此功能时，不发布功能。当网络中的所有路由器都支持此功能时，不仅可以使用可变长子网掩码，也可以使用全仅可以使用可变长子网掩码，也可以使用全“0” 和全和全“1”的子网号。的子网号。 Page 46 可变长子网掩码的例子可变长子网掩码的例子 子子网网地地址址 开开始始地地址址 结结束束地地址址 广广播

46、播地地址址 子子网网掩掩码码 86.0.0.0 86.0.0.1 86.31.255.254 86.31.255.255 255.224.0.0 86.32.0.0 86.32.0.1 86.63.255.254 86.63.255.255 255.224.0.0 86.64.0.0 86.64.0.1 86.95.255.254 86.95.255.255 255.224.0.0 86.96.0.0 86.96.0.1 86.127.255.254 86.127.255.255 255.224.0.0 86.128.0.0 86.128.0.1 86.159.255.254 86.159.2

47、55.255 255.224.0.0 86.160.0.0 86.160.0.1 86.191.255.254 86.191.255.255 255.224.0.0 86.192.0.0 86.192.0.1 86.199.255.254 86.199.255.255 255.248.0.0 86.200.0.0 86.200.0.1 86.207.255.254 86.207.255.255 255.248.0.0 86.208.0.0 86.208.0.1 86.215.255.254 86.215.255.255 255.248.0.0 86.216.0.0 86.216.0.1 86.

48、223.255.254 86.223.255.255 255.248.0.0 86.224.0.0 86.224.0.1 86.255.255.254 86.255.255.255 255.224.0.0 Page 47 问题：问题：假设某公司通过交换机的级联构建了一个含假设某公司通过交换机的级联构建了一个含800台计算机的局域网。但公司只申请到台计算机的局域网。但公司只申请到4个个C类地址块，类地址块，如何进行如何进行IP地址的分配。地址的分配。 单个单个C类的地址块不够一个大网络使用，因此，如类的地址块不够一个大网络使用，因此，如何将多个小的地址块合并，用在同一个大网络上？何将多个小的地址

49、块合并，用在同一个大网络上？Page 483.7 构造超网构造超网 由于由于A类和类和B类地址块较少，因此往往只能申请到类地址块较少，因此往往只能申请到C类地址块。利用超网技术，可以将多个小的类地址块。利用超网技术，可以将多个小的C类地址块类地址块合并为一个大的地址块，用在同一个网络上。当然，理合并为一个大的地址块，用在同一个网络上。当然，理论上也可以将多个论上也可以将多个B类地址块合并为一个更大的地址块。类地址块合并为一个更大的地址块。 方法方法：从网络号最低位拿出一些比特合并到主机号。：从网络号最低位拿出一些比特合并到主机号。 超超网网号号（Supernet-number） 主主机机号号（

50、Host-number） 网网络络号号 （Network-number） 主主 机机 号号（Host-number） m位位 Page 49 超网掩码：超网掩码：32个比特，其中对应个比特，其中对应IP地址超网号的比特都地址超网号的比特都置置1，对应于主机号的比特都置，对应于主机号的比特都置0。例如，几个例如，几个C类地址块构造的超网的超网掩码为：类地址块构造的超网的超网掩码为：255.255.252.0 即：即： 11111111 11111111 11111100 00000000 超网掩码的作用：超网掩码的作用：将将IP地址与其对应的超网掩码进行按地址与其对应的超网掩码进行按位位“与与”

51、运算，可获得所在超网的超网地址。运算，可获得所在超网的超网地址。Page 50 构造超网必须满足以下构造超网必须满足以下3点点：（1）待合并的地址块网络号部分必须是连续的。）待合并的地址块网络号部分必须是连续的。（2）待合并的地址块的数量必须是）待合并的地址块的数量必须是2m（m=1，2，）个。个。（3）待合并的）待合并的C类地址块的第一个地址的第三字节的值类地址块的第一个地址的第三字节的值必须是待合并的地址块数量的整数倍。必须是待合并的地址块数量的整数倍。例如，可以将下列例如，可以将下列8个个C类地址块合并为一个超网。类地址块合并为一个超网。 192.168.168.0 192.168.16

52、9.0 192.168.170.0 192.168.171.0 192.168.172.0 192.168.173.0 192.168.174.0 192.168.175.0Page 51例如，可以将下列例如，可以将下列8个个C类地址块合并为一个超网。类地址块合并为一个超网。 192.168.168.0 192.168.169.0 192.168.170.0 192.168.171.0 192.168.172.0 192.168.173.0 192.168.174.0 192.168.175.0 如何构造超网如何构造超网：从网络号的最低位拿出从网络号的最低位拿出n比特来合并到主机号部分，比特来

53、合并到主机号部分，表示将表示将2n个地址块合并成超网。个地址块合并成超网。例如，上例中从网络号的后面拿出例如，上例中从网络号的后面拿出3比特来合并到主机号部分，比特来合并到主机号部分，用于表示将这用于表示将这8个个C类地址块类地址块合并成超网合并成超网。此时超网掩码为：。此时超网掩码为：11111111 11111111 11111000 00000000，即，即255.255.248.0。上述任何地址与此超网掩码按位与运算的结果都是上述任何地址与此超网掩码按位与运算的结果都是192.168.168.0，表明这些地址都位于同一个超网：，表明这些地址都位于同一个超网：192.168.168.0。

54、 Page 52 例子：例子：假设某公司通过交换机的级联构建了一个含假设某公司通过交换机的级联构建了一个含800台计算机的局域网。但公司只申请到台计算机的局域网。但公司只申请到4个个C类地址块为类地址块为202.119.80.0，202.119.81.0，202.119.82.0，202.119.83.0。 如何进行如何进行IP地址的分配。地址的分配。首先判断这些地址块是否满足构造超网的三个条件。首先判断这些地址块是否满足构造超网的三个条件。然后考虑从网络号最低位拿出然后考虑从网络号最低位拿出2个比特合并到主机号，个比特合并到主机号，用于将用于将4个地址块构造超网，因此超网掩码是个地址块构造超

55、网，因此超网掩码是255.255.252.0。构成的超网网络号为。构成的超网网络号为202.119.80.0。Page 53构造的超网示意图构造的超网示意图 超超网网掩掩码码：255.255.252.0 202.119.80.1 202.119.80.2 路路由由器器 202.119.80.3 202.119.83.1 1 202.119.83.2 202.119.83.200 202.119.82.1 202.119.82.2 交交换换机机 202.119.82.254 202.119.80.254 Page 543.8 无类地址无类地址 在分类地址中，一个在分类地址中，一个A类地址块含类地

56、址块含1600多万个地址，多万个地址， 一个一个B类地址块含类地址块含65536个地址，一个个地址，一个C类地址块含类地址块含256个地址。无法真正按需分配地址，仍会造成个地址。无法真正按需分配地址，仍会造成IP地址较大地址较大的浪费。为了提高的浪费。为了提高IP地址的利用率，地址的利用率，1993年年IETF发布发布了了无类别域间路由无类别域间路由CIDR (Classless Interdomain Routing)技术，即无类地址。技术，即无类地址。此时此时IP地址中网络号长度可以是地址中网络号长度可以是1-32位任意长度。位任意长度。因此整个因此整个IP地址空间被分割为许多个不同大小规

57、格的地地址空间被分割为许多个不同大小规格的地址块，可以址块，可以按需分配地址块。按需分配地址块。Page 55 CIDR的掩码的掩码：32位，用来区分网络号和主机号。位，用来区分网络号和主机号。 掩码的表示掩码的表示：采用比点分十进制更简洁的方法：斜线表：采用比点分十进制更简洁的方法：斜线表示法示法 (Slash Notation)：W.X.Y.Z /n。斜线前面是。斜线前面是IP地地址，后面表示其掩码中连续址，后面表示其掩码中连续“1”的个数。的个数。 如：如：11.126.60.41 /27Page 56掩码的斜线表示法与点分十进制表示法：掩码的斜线表示法与点分十进制表示法： /1 128

58、.0.0.0 /9 255.128.0.0 /17 255.255.128.0 /25 255.255.255.128 /2 192.0.0.0 /10 255.192.0.0 /18 255.255.192.0 /26 255.255.255.192 /3 224.0.0.0 /11 255.224.0.0 /19 255.255.224.0 /27 255.255.255.224 /4 240.0.0.0 /12 255.240.0.0 /20 255.255.240.0 /28 255.255.255.240 /5 248.0.0.0 /13 255.248.0.0 /21 255.25

59、5.248.0 /29 255.255.255.248 /6 252.0.0.0 /14 255.252.0.0 /22 255.255.252.0 /30 255.255.255.252 /7 254.0.0.0 /15 255.254.0.0 /23 255.255.254.0 /31 255.255.255.254 /8 255.0.0.0 /16 255.255.0.0 /24 255.255.255.0 /32 255.255.255.255 Page 57 掩码的作用掩码的作用：将：将IP地址和其掩码进行按位与运算，可得地址和其掩码进行按位与运算，可得地址所在网络的网络号。另外，通

60、过掩码，就知道了主地址所在网络的网络号。另外，通过掩码，就知道了主机号的长度，也就知道了地址块的大小。因此，只需给机号的长度，也就知道了地址块的大小。因此，只需给出出CIDR地址块的起始地址和对应掩码，就可以确定地址块的起始地址和对应掩码，就可以确定CIDR地址块的地址范围。地址块的地址范围。例如例如：CIDR地址块为地址块为11.126.60.32 /27，此地址块，此地址块所对应的地址范围是所对应的地址范围是11.126.60.32-11.126.60.63。注意，。注意，该地址块的第一个地址作为网络地址，最后一个地址作该地址块的第一个地址作为网络地址，最后一个地址作为该网络直接广播地址。