IPV4地址简介.ppt

1、第三节 IPV4地址,3.1,二进制与十进制的互相转换,IPV4地址,IP地址相关计算,27 26 25 24 23 22 21 20,二/十进制换算基础,二进制转化十进制,将一个 8 位数从二进制转换成十进制: 1、如果第八个位等于 1，则向总数增加 128。 2、如果第七个位等于 1，则向总数增加 64。 3、如果第六个位等于 1，则向总数增加 32。 4、如果第五个位等于 1，则向总数增加 16。 5、如果第四个位等于 1，则向总数增加 8。 6、如果第三个位等于 1，则向总数增加 4。 7、如果第二个位等于 1，则向总数增加 2。 8、如果第一个位等于 1，则向总数增加 1。,二进制转

2、化十进制,将8 位二进制数 10111001转换为十进制数： 1、第八个位等于 1，向总数增加 128。总数现在是 128。 2、第六个位等于 1，向总数增加 32。总数现在是 160。 3、第五个位等于 1，向总数增加 16。总数现在是 176。 4、第四个位等于 1。向总数增加 8。总数现在是 184。 5、第一个位等于 1。向总数增加 1。总数现在是 185。 或表示为：2725242320185 这样，二进制数 10111001 就是十进制数 185。,十进制转化二进制,十进制数转换为二进制数规则： 把十进制数用2一次次去除，直至商为0，将得到的余数从最后一次得到的余数依次读起即得，即

3、“除2取余”。 按照“除2取余”获得二进制数位数不满8位，那么高位自动取0补充完整即可；,二/十进制换算,1、按照“除2取余”规则得到的二进制数为10001101； 2、该二进制数10001101已经是8位，所以不再需要以0补充高位。 所以十进制数141转换位二进制数结果为： 10001101,3.2,二进制与十进制的互相转换,IP地址相关计算,IPV4地址,在IPv4系统中，IP地址是一个32位的二进制地址 如：11001010011100101100111011001010 为便于记忆，将其划为4组，每组8位，由小数点分开，用四个字节来表示。 如：11001010.01110010.110

4、01110.11001010 用点分开的每个字节的数值范围是0-255， 如： 202.114.206.202,IPv4地址表示,IPv4地址结构,IPv4的IP地址包括两个部分：NETID和HOSTID, NETID标识一个网络. HOSTID标识在该网络上的一个主机。 IP地址格式：NetID + HostID 网络标识(NetID)：表示主机所在网络； 主机标识(HostID)：表示主机在网段中的唯一标识。,NET ID,HostID,IPv4 A类地址,A 类网络 ID 被分配给拥有大量主机的网络。 A 类网络 ID 的前缀长度只有 8 位。 剩余的 24 位可用来标识多达 16,77

5、7,214 个主机 ID。 这个较短的前缀长度将把可接受 A 类网络 ID 的网络数量限制为 126 个。,网络ID位,主机ID位,IPv4 A类地址,0 0 0 0 0 0 0 0,0 1 1 1 1 1 1 1,第一，A 类网络 ID 的高序位总是设置为 0，此约定将 A 类网络 ID 的数量从 256 个减少到 128 个。 第二，首八位设置成 00000000 的地址是不能被分配的，因为它们构成了被保留的网络 ID。 第三，首八位设置成 01111111（十进制的 127）地址是不能被分配的，因为是为环回地址保留的。 所以，后面两个约定将 A 类网络 ID 的数量从 128 个减少到

6、126 个。,A类地址范围(1.0.0.0到126.255.255.255),0,127,0,255,255,255,0,0,网络ID位,主机ID位,IPv4 B类地址,B 类网络 ID 被分配给中型和大型网络。 用 14 位表示 B 类网络 ID，用 16 位表示主机 ID。 可以将 B 类地址分配给 16,384 个网络，每个网络可以有 65,534 个主机。,网络ID位,主机ID位,B类地址(128.1.0.0-191.254.255.255),IPv4 C类地址,C 类地址被分配给小型网络。 C 类地址的三个高序位总是设置为 110，前 24 位中剩余21位指定特定的网络，后 8 位指

7、定了特定的主机。 可以将 C 类地址分配给 2,097,152 个网络，每个网络可以有 254 个主机。,网络ID位,主机ID位,C类地址 (192.0.1.0-223.255.255.255),D类地址 (224.0.0.0-239.255.255.255),IPv4 D类地址,D 类地址是为 IPv4 多播地址保留 D 类地址的四个高序位总是设置为 1110 D 类地址的地址范围是224.0.0.0-239.255.255.255,0,255,255,255,0,0,网络ID位,主机ID位,10.0.0.0-10.255.255.255 1个A类地址； 172.16.0.0-172.31.

8、255.255 16个连续的B类地址； 192.168.0.0-192.168.255.255 256个连续的C类地址。,IPv4私有IP地址,RFC1918定义全局IP地址/专用IP地址 全局IP地址：用于因特网公共主机； 专用IP地址：仅用于组织的专用网内部本地主机。,网络掩码,网络掩码 作用： 1 、标识一个IP地址的网络号范围 结构： 掩码长度32bit，由一串1和紧随的一串0组成。1对应于IP地址中的网络号（子网号），0对应于IP地址中的主机号。,A类地址掩码,B类地址掩码,C类地址掩码,有类网络地址面临的问题,网络ID位,主机ID位,C 类地址,每个C类网络拥有主机数目：28-2=

9、254,1、当网络中主机数目少于254台时，则浪费254-N个ip地址空间（N为网络内主机数量）,2、当网络中主机数目多于254台时，则IP地址不够使用。,3、c类空间不够时，则只能分配B类网络IP给主机使用，类似于第1种情况的计算，有可能浪费空间更大:浪费216-N。,子网划分,网络ID位,主机ID位,子网化C 类地址,子网ID位,网络ID位,主机ID位,C 类地址,子网掩码,C 类网络掩码,通过缩短主机空间位数，从而减小了容纳主机数量，达到减小地址空间的浪费， 并且使网络的划分更灵活。,超网,网络ID位,主机ID位,子网化C 类地址,网络ID位,主机ID位,C 类地址,子网掩码,C 类网络

10、掩码,通过增加主机空间位数，从而增加了容纳主机的数量，这样即容纳了更多的主机数量，并且使网络的划分也灵活了。,3.3,二进制与十进制的互相转换,有类别IPV4地址,IP地址相关计算,逻辑与运算,公式： H=2N-2 H：可用ip数量 N：主机位数 减2是因为全0主机位与网络号重复不可能，而主机位为全1时，定义为网络广播地址也不可用。,IP相关的计算1,确定ip所在的网段 1、十进制IP与掩码，转换为二进制，然后进行逻辑与操作，得出的结果即为网段号。,判断IP是否属于同一网段 1、把十进制IP与掩码转换为二进制，然后进行逻辑与操作，得出的结果即为网段号。 2、如果得出的网段号相同，则为同一网段，

11、否则为不同网段IP，不同网段IP间通信，需要有路由功能的设备参与。,计算IP的网段号,方法： 使用给定的掩码与IP地址进行逻辑与操作，计算的结果就这IP地址的网络号。,11001010 01110010 11001110 11001010,网络号：202.114.206.0,掩码 ： 255.255.255.0,11111111 11111111 11111111 00000000,地址：202.114.206.202,11001010 01110010 11001110 00000000,逻辑与,结果,判断主机是否在同一网网,10101100 00010000 00011110 011001

12、00,网络号：172.16.0.0,子网掩码 :255.255.192.0,11111111 11111111 11000000 00000000,IP地址：172.16.30.100,10101100 00010000 00000000 00000000,逻辑与,结果,10101100 00010000 00010100 01100100,网络号：172.16.0.0,子网掩码 :255.255.192.0,IP地址：172.16.20.100,逻辑与,结果,11111111 11111111 11000000 00000000,10101100 00010000 00000000 0000

13、0000,10101100 00010000 00011110 01100100,网络号：172.16.0.0,子网掩码 :255.255.192.0,11111111 11111111 11000000 00000000,IP地址：172.16.30.100,10101100 00010000 00000000 00000000,逻辑与,结果,10101100 00010000 01010000 01100100,网络号：172.16.64.0,子网掩码 :255.255.192.0,IP地址：172.16.80.100,逻辑与,结果,11111111 11111111 11000000 0

14、0000000,10101100 00010000 01000000 00000000,判断主机是否在同一网网,网络IP划分实例,40台主机,180台主机,400台主机,尽可能做到IP地址的最小浪费，而且要满足现有IP地址需求。,IP地址的使用,当给网络或子网上的设备分配地址时，有一些地址是不能使用的。在网络或子网中，我们保留了两个地址用来唯一识别两个特殊功能。第一个保留地址是网络或子网地址。网络地址包括网络号以及全部填充二进制0的主机域。2 0 0 . 1 . 1 . 0、1 5 3 . 8 8 . 0 . 0和1 0 . 0 . 0 . 0都是网络地址。这些地址用于识别网络，不能分配给一个

15、设备。 另一个保留地址是广播地址。当使用这个地址时，网上的所有设备都会收到广播信息。网络广播地址是由网络号以及随后全二进制1的主机域组成。下面的例子是一些网络广播地址：2 0 0 . 1 . 1 . 2 5 5、1 3 5 . 8 8 . 2 5 5 . 2 5 5、1 0 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5。由于这个地址是针对所有设备的，所以它不能用在单个设备上。,Ip地址有效使用方法,1. CIDR技术 无类域间路由（ Classless Inter Domain Routing：C I D R）是在1 9 9 3年9月提出的，并公布在RFC 1517、RFC 1518和RFC

16、 1519文档中。使用这种技术可以减缓路由表的增长，并可通过减少分配的“颗粒”大小来减少I P地址的浪费。现在可以给一个组织分配任意数量地址，而不必要分配整个A类网络、B类网络或C类网络。（一般来说，分配地址的数量是2的多少次方，而C I D R技术的最大好处是在实际分配地址时，可分配任意数量。）例如，如果你的网络需要3 000 个地址，只分配一个C类网络（ 2 5 6个地址）是不够的。如果分配一个B类网络（ 65 536个地址），那将会有62 000多个地址被浪费掉！使用C I D R技术，可分配一个4 096个地址的块- - - -等价于1 6个C类网络（ C I D R的描述是/ 2 0

17、），这块地址将会能够满足你的地址需求，并允许扩展，有效使用全球唯一地址。 2. VLSM 变长子网掩码（ Variable-Length Subnet Mask：V L S M）是一种通过减少每个子网的掩码长度来节省I P地址的技术。子网需求多少地址掩码就应该提供多少地址。如果需要的地址少，则掩码也应不同。这种技术的主要思想是为每个子网分配“合适的地址数量”。许多组织使用点对点的WA N链接。一般来说，这些链接包含着一个子网，但仅需要2个地址。第2章的子网划分表说明，这些子网使用的最适当的掩码是2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 2。如果一个典型的L A N拥有几十台主机，并且在同一个子网中，则这个掩码将永远不会被使用。如果使用支持V L S M的路由协议，则会更有效地使用地址块。 3. 私有地址 节约全球唯一（公共） I P地址最有效的策略是根本不使用这些地址。如果企业网络使用的是T C P / I P协议，但不与全球I n t e r n e t上的主机进行通信，那么就没有必要使用这些公共的I P地址了。I n t e