子网掩码与子网的划分课件

Internet技术目标Internet概述Internet的接入方法Internet的基本使用Internet的通信协议

TCP/IPInternet以TCP/IP作为标准通信协议，只要计算机系统支持TCP/IP，它就可以连入Internet，同时由IP子协议为连入Internet的计算机分配一个IP地址作为唯一标识。IP地址Internet中能够唯一确定计算机位置的标识就是IP地址。对于终端用于来说，IP地址还有另一种表示方法：域名（网址）。IP地址采用分层结构：

IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit)，

整个地址分为两部分，即网络号(NetworkID)

和主机号(HostID)。IP地址IP地址结构：是一种层次型地址结构。

IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit)

整个地址分为两部分，即网络号(NetID)和主机号(HostID)。

NetIDHostIDIP地址的表示方法：方法：采用点分十进制记法（dotteddecimalnotation）即将32bit的IP地址中的每8位二进制数用1个等效的十进制数表示，并每个十进制数之间加上一个点。例：1000000100001011000000110001111112911331IP=129.11.3.31网络号主机号0A类地址E类地址D类地址C类地址B类地址10网络号0783115162324主机号110网络号主机号110111011组播地址保留IP地址格式IP地址分类：分为5类，见下图。IP地址类别—A类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前1字节标识网络地址，后3字节标识主机地址每个网络最多可容纳（2－2）台主机从高位起，前1位为“0”，第1字节用十进制表示的取值范围为“0～127”具有A类地址特征的网络总数为126个

0～127 0～255 0～255 0～255网络地址主机地址024IP地址类别—B类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前2字节标识网络地址，后2字节标识主机地址每个网络最多可容纳（2－2）台主机从高位起，前2位为“10”，第1字节用十进制表示的取值范围为“128～191”具有B类地址特征的网络总数为2个

128～191 0～255 0～255 0～255网络地址主机地址101416IP地址类别—C类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210

前3字节标识网络地址，后1字节标识主机地址每个网络最多可容纳254台主机从高位起，前3位为“110”，第1字节用十进制表示的取值范围为“192～223”具有C类地址特征的网络总数为2个

192～223 0～255 0～255 0～255网络地址主机地址11021A、B、C三类地址的网络数和主机数

根据首字节的取值可以判断IP地址的类别。例如202.112.14.161为C类地址类别首字节值范围网络数主机数A1--12612616777314B128--1911638265534C192--2232097150254特殊用途的IP地址主机号为全“0”的IP地址为网络地址，表示该网络本身。主机号为全“1”的地址是广播(broadcast)地址。任何一个以数字127开头的IP地址(127.any.any.any)都叫做回送地址(loopbackaddress)。它是一个保留地址，最常见的表示形式为127.0.0.1。

IP协议规定：当任何程序用回送地址作为目的地址时，计算机上的协议软件不会把该数据报向网络上发送，而是把数据直接返回给本主机。回送地址的用途：实现对本机网络协议的测试或实现本地进程间的通信。以上地址从来不分配给任何一个单个的主机。特殊IP地址举例网络地址主机地址部分全部定义为“0”，用于区分网络例：主机212.111.44.136所在网络的地址为212.111.44.0全0的网络地址：0.0.0.0表示网络本身，用于网络初始化广播地址直接广播地址主机地址部分为全“1”，用于向某个网络的所有主机广播例：主机212.111.44.136

所在网络的广播地址为212.111.44.255有限广播地址（255.255.255.255）在未知本网地址情况下用于本网广播内部地址(私用地址)

IP地址范围内有一些未被InterNic指定，这些地址可分配给未连接到Internet的主机使用，这些主机如果需要访问Internet,可使用网络代理(proxy)服务器连接到公共网络上。

它们是：

A类：10.0.0.0---10.255.255.255B类：172.16.0.0---172.31.255.255C类：192.168.0.0---192.168.255.255子网掩码与子网的划分与运算运算规则：相与的两个数都为1，结果为1，否则结果就为0。例如：

1与1=11与0=00与1=00与0=0子网掩码的作用计算机是通过将子网掩码与IP地址相“与运算”来区分出计算机的网络号和主机号。例如：IP地址为：210.41.237.10，其子网掩码为255.255.255.0，则进行如下“与运算”：

IP:11010010.00101001.11101101.00001010

M:11111111.11111111.11111111.00000000

与:11010010.00101001.11101101.00000000

反:00000000.00000000.00000000.00001010子网掩码（Subnetmask）默认子网掩码,子网掩码中“1”的长度就是网络号的长度：A类B类11…10000…011………100………08bit24bit16bit16bitC类子网掩码255.0.0.0子网掩码255.255.0.0子网掩码255.255.255.011………100…024bit8bit默认值如何判断两台主机是否在同一子网设本地主机所在子网地址为Nx，子网掩码为Mx，远程主机的IP地址为Ay，再设Ny=Ay&Mx

若Nx==Ny，则认定远程主机与本地主机在同一子网上若Nx<>Ny，则认定远程主机与本地主机不在同一子网上同一子网中的主机之间通信子网地址210.39.15.0210.39.15.15 210.39.15.127

源地址 目的地址 发送 接收

不同子网中的主机之间通信子网地址210.39.15.0 202.112.4.63

目的地址

210.39.15.15

源地址 发送 R210.39.15.32接收转发子网地址202.112.4.0子网掩码的表示直接的32bit的位模式（不常用）点分整数法（常用）

例：255.255.255.192子网掩码的斜杠表示法：斜杠表示的整数，就是子网掩码中所有1的个数

例：带点十进制数表示斜杠表示

255.255.255.0/24

例：IP地址/子网掩码对：

156.26.30.60/255.255.240.0

可表示为：156.26.30.60/20

若划分子网，Router在运算时，IP地址和子网掩码按位相与。子网划分划分子网的重要性

IP寻址方案的开发始于20世纪60年代后期，当初并没有考虑到Internet发展这么快，有限的32位地址空间使人们陷入了IP地址分配无法满足众多需求的窘境。划分子网的好处：

1)充分利用IP地址

2)方便管理，网络管理者有时需要分割网络,尤其是大型网络，使其成为较小的网络，减小广播域.子网的划分什么时候需要划分子网？当需要将一个给定的网络划分为各个互不相关的网络时，就需要划分子网。怎样划分子网？

将IP地址中的主机号部分再拿出某几位来作为网络号，剩下的部分作为主机号。划分子网的实例例如：现给定一个C类网210.41.237.X，此时X代表从1—254。由于有四个不同的部门要使用这段IP，为了不让各个部门之间相互干扰，我们需要将原来给出的一个网络划分为四个子网，以使得各个子网间互不影响。确定各子网IPIP:11010010.00101001.11101101.xxxxxxxx

我们将IP地址的主机部分中（8位）xxxxxxxx拿出前面2位来作为我们的子网网络号部分，因此用作主机的位数就只有剩下的6位。

00xxxxxx：00000001----001111101--62

01xxxxxx：01000001----0111111065--126

10xxxxxx：10000001----10111110129--190

11xxxxxx：11000001----11111110193--254确定子网掩码由于我们将原来IP地址中主机号的前两位用来作为了网络号部分，因此，为了让计算机能知道这两位是网络号，所以我们需要将相应的子网掩码中对应的这两位设置为1。IP:11010010.00101001.11101101.00001010M:11111111.11111111.11111111.11000000

最后我们得到的子网掩码即为：

255.255.255.192（非标准类型）划分的结果第一个子网：

IP：210.41.237.(1—62)M:255.255.255.192第二个子网：

IP：210.41.237.(65—126)M:255.255.255.192第三个子网：

IP：210.41.237.(129—190)M:255.255.255.192第四个子网：

IP：210.41.237.(193—254)M:255.255.255.192R子网1子网2说明：（1）用路由器连接单位的子网，其优点：

①出现故障时容易隔离和管理

②不引起广播风暴（2）建立子网，R通过子网号来管理和识别；注意：划分子网后，各个网络的网络号不再一样，此时处于不同网段，不再在同一个网络，因此，各网络间的连接需要三层以上的网间设备来连接，比如说：路由器、三层交换机、网关等。子网地址

思路：从IP地址的HostID中借若干位表示子网号。

IP地址包括一个网络号、一个网络内的子网号和一个子网内的主机号码三部分，其中子网号和主机号是网络管理员按需要分配的。

RFC950规定：不允许使用全“0”和全“1”的子网，即子网号不能全“0”和全“1”，同样，主机号也如此。

子网划分前后IP地址结构：网络号主机位号网络号子网号主机号子网和主机的计算公式

RFC950规定：不允许使用全“0”和全“1”的子网，即子网号不能全“0”和全“1”，同样，主机号也如此。

根据此限制，有：1位子网掩码不允许（因对应位上只有0和1）B类15位子网掩码和C类7位子网掩码也是非法的（因只给主机留了1位）。最小的IP网络Mask＝255.255.255.252两个bit作主机号，共四个IP地址主机号全1=11,全0=00,只有01和10可用容纳两个站点的网，常用于路由器间的连接11111111111111111111111100111111255255255252R2R1最小的IP网络子网和主机的计算公式

1)计算用于表示子网的位组合公式：

2N-2(其中N用于表示子网的位数)

表示子网的位组合全0和全1（全0子网、广播子网），对于一些网络设备可能出现问题，所以剔除这两种组合。

2)计算用于表示主机的位组合公式：

2N-2(其中N是用于表示主机的位数)

当主机位为全0时，则此时的IP地址相当于只是表示了一个网络的地址；当主机位为全1时，则此时的IP地址相当于是一个广播地址。练习：202.194.75.0，默认子网掩码:202.194.75.0/24(255.255.255.0)子网掩码:202.194.75.0/26(255.255.255.192)1.请问/26借出主机的多少位来表示子网？

2.能够表示多少个子网？

3.子网的IP地址分别是什么？

4.每个子网中有多少位表示主机？每个子网中可容纳多少主机？答案：

1.2位

2.22-2=2个子网

3.202.194.75.128或202.194.75.64202.194.75.192或202.194.75.0

除去全0和1，因此只能

202.194.75.128或202.194.75.64，即最后8位分别是

10000000或01000000

4.6位，

26-2，除去全0和1

思考与练习如果要划分6个子网怎么办？如果要考虑特殊的IP怎么办？IP地址和子网掩码的例子例1：IP地址为203.23.32.34的主机的网络地址和主机地址、广播地址各是什么？（默认掩码）解：网络地址=203.23.32.0

主机地址=34

广播地址=203.23.32.255

理由：上述IP地址为C类。例2：如果结点（主机）地址的头十位用于子网，则184.231.138.239的子网掩码是什么？

A：255.255.192.0;B:255.255.224.0;C:255.255.255.224;D:255.255.255.192。解：选择D

理由：184.231.138.239

为B类地址则对应的B类子网掩码中头两个字节全“1”

据题意，结点（主机）地址的头十位用于子网，则对应网络地址1后应再跟随10位“1”，故选D选B原因：子网掩码为255.255.192.0，指示主机号（第三字节）的头两位为子网号。所以：主机

135.23.144.10的第三字节

(144---10010000)的头两位(10

)为子网号。考察A、B、D的第三字节：

A：191---10111111B:127---01111111D:148---10010100

故：再选择B例4：某单位得到C类地址198.28.61.0，计划划分成4个网络，每个网络最多25台主机。如何划分？解：因子网数4个，每个网络最多25台主机则：子网掩码选255.255.255.224

可有6个子网，每个子网主机数25－2=30

对应地址范围：1---3033---6265—9497—126129—158161—190193—222225--25400000000—00011111放弃11100000—11111111

放弃从中选择4个IP:198.28.61.32IP:198.28.61.96IP:198.28.61.64IP:198.28.61.128对子网：198.28.61.32/27

网络地址=198.28.61.32

广播地址=198.28.61.63

实际可分配IP地址范围：

198.28.61.33--198.28.61.62对其它子网依此类推。C类子网的各种掩码子网掩码子网数主机/子网数主机总数255.255.255.192262124255.255.255.224630180255.255.255.2401414196255.255.255.248306180255.255.255.252622124例5:地址数的倍增过程（用于计算网络地址和广播地址）

注意：各子网网络地址总是最小网络地址的倍数。例：网络掩码：255.255.255.240;IP地址为：192.16.12.52，由于网络掩码使用的是4位掩码，因此所有的网络地址都是16的倍数：

192.16.12.0、192.16.12.16、192.16.12.32、

192.16.12.48、192.16.12.64、192.16.12.80、192.16.12.96、192.16.12.112、192.16.12.128、192.16.12.144、192.16.12.160、192.16.12.176、192.16.12.192、192.16.12.208、192.16.12.224、192.16.12.2401)为确定网络地址，回答下面的问题：

比52小的16的倍数中哪一个最大？48，所以网络地址是192.16.12.482)为确定广播地址，回答下面的问题：哪一个数比下一个网络地址小1？下一个网络地址数为64。因此广播地址为192.16.12.63例：一个主机的IP地址是202.112.14.37，子网掩码是255.255.255.240，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。常规办法是把这两个都换算成二进制，然后相与，就可得到网络地址。一个简单的方法：掩码为255.255.255.240那么可以知道这个掩码所容纳的IP地址有256－240＝16个（包括网络地址和广播地址），那么具有这种掩码的网络地址一定是16的倍数。而网络地址是子网IP地址的开始，广播地址是结束，可使用的IP地址在这个范围内，因此比37刚刚小的，又是16的倍数的数只有32，所以得出网络地址为202.112.14.32。而广播地址就是下一个网络的网络地址减一。而下一个16的倍数是48，因此可以得到广播地址为202.112.14.47。子网的计算实例6CCNA考试中，还有一种题型，要你根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。比如一个子网有10台主机，那么对于这个子网就需要10＋1＋1＋1＝13个IP地址。（注意加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址，接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。）13小于16（16等于2的4次方），所以主机位为4位。而256－16＝240，所以该子网掩码为255.255.255.240。如果一个子网有14台主机，不要犯这样的错误是：依然分配具有16个地址空间的子网，而忘记了给网关分配地址。这样就错误了，因为14＋1＋1＋1＝17，大于16，所以我们只能分配具有32个地址（32等于2的5次方）空间的子网。这时子网掩码为：255.255.255.224。子网的计算实例7我们要设计三个不同的子网，每个网络的HOST数量各为20、25和50，下面依次称为甲、乙和丙网，但只申请了一个NetworkID就是202.119.115.0。怎样划分子网？首先我们把甲和乙网的Subnetmasks改为255.255.255.224，224的二进制为11100000，即它的Subnetmasks为：

11111111.11111111.11111111.11100000

这样，我们把HOSTID的高三位用来分割子网，这三位共有000、001、010、011、100、101、110、111八种组合，除去000（代表本身）和111（代表广播），还有六个组合，也就是可提供六个子网，它们的IP地址分别为：（前三个字节还是202.119.115）

00100001-00111110即33-62为第一个子网

01000001-01011110即65-94为第二个子网

01100001-01111110即97-126为第三个子网

10000001-10011110即129-158为第四个子网

10100001-10111110即161-190为第五个子网

11000001-11011110即193-222为第六个子网选用161-190段给甲网，193-222段给乙网，因为各个子网都支持30台主机，足以应付甲网和乙网20台和25台的需求。再来看丙网，由于丙网有50台主机，按上述分割方法无法满足它的IP需求，我们可以将它的Subnetmasks设为255.255.255.192，由于192的二进制值为11000000，按上述方法，它可以划分为两个子网，IP地址为：

01000001-01111110即65-126为第一个子网

10000001-10111110即129-190为第二个子网这样每个子网有62个IP可用，将65-126分配丙网，多个子网用一个NETWORKID即告实现。作业：若子网掩码为255.255.192.0，那么下面哪个主机必须使用路由器才能与

135.23.144.10通信？

A:135.23.191.21;B:135.23.127.222;C:135.10.130.33;D:135.23.148.127。作业某公司申请到一个C类IP地址，但要连接9个的子公司，最大的一个子公司有12台计算机，每个子公司在一个网段中，则子网掩码应设为一个子网网段地址为5.96.0.0掩码为255.224.0.0网络，它允许的最大主机地址是一IP为202.196.200.173，掩码为255.255.255.192