模塊二 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議--TCPIP--IP地址與子網(wǎng)劃分.ppt

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IP地址與子網(wǎng)劃分 IP地址分類IP地址特殊IP地址私有網(wǎng)絡(luò)地址IP地址分配實(shí)例子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼無(wú)類地址CIDR內(nèi)容提要 IP地址 IP地址32BitsNetworkHost8Bits8Bits8Bits8Bits.16.122.20410101100.00010000.01111010.11001100 IP地址為了實(shí)現(xiàn)Internet上不同計(jì)算機(jī)之間的通信，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都必須有一個(gè)不與其它計(jì)算機(jī)重復(fù)的地址，IP地址就是可以唯一標(biāo)識(shí)主機(jī)的地址。IP地址是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)編碼，它既可以是一個(gè)主機(jī)（服務(wù)器、客戶機(jī)）的地址，也可以是路由器一個(gè)端口的地址。即IP地址確定的是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)連接。IP地址是數(shù)字型的，32位(32bit)，由4個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)組成，每8位之間用圓點(diǎn)隔開。由于二進(jìn)制數(shù)不利于記憶，通常轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)表示，其取值范圍為0-255，稱為點(diǎn)分十進(jìn)制表示法。 IP地址的兩種表示法二進(jìn)制與十進(jìn)制計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行兩者之間的轉(zhuǎn)換。例：十進(jìn)制166.111.4.80=二進(jìn)制10100110.01101111.00000100.01010000二進(jìn)制10100110011011110000010001010000十進(jìn)制166.111.4.80 IP地址的含義IP地址是由網(wǎng)絡(luò)信息中心分配的，目前共有三個(gè)這樣的機(jī)構(gòu)：負(fù)責(zé)美國(guó)及其它地區(qū)的INTERNIC負(fù)責(zé)歐洲地區(qū)的RIPE-NIC負(fù)責(zé)亞太地區(qū)的APNICIP地址由兩個(gè)部分組成：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)（NetID）和主機(jī)標(biāo)識(shí)（HostID）。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)用于區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)標(biāo)識(shí)用于在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中區(qū)分主機(jī)。IP地址被分成了A、B、C、D、E五類，每個(gè)類別的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)各有規(guī)則。 IP地址之A類地址第一個(gè)8位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，其余三個(gè)8位組為主機(jī)標(biāo)識(shí)。即第一個(gè)8位組作為網(wǎng)絡(luò)地址，其余三個(gè)8位組為主機(jī)地址。W.X.Y.ZW.0.0.00.X.Y.ZW:1-127X.Y.Z:0.0.0-255.255.255第一個(gè)8位組的首位（比特）為0，其余7個(gè)比特位任意。全0表示本地網(wǎng)絡(luò)，即0.X.X.X；全1保留診斷用，即127.X.X.X。具有A類地址特征的有效網(wǎng)絡(luò)地址為1~126，全世界只有128個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)，127這個(gè)網(wǎng)絡(luò)專門用于做網(wǎng)絡(luò)測(cè)試3.5.35.55130.126.2.3335.266.52.32127.23.36.33每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)最多可以擁有224個(gè)IP地址，適用于大型網(wǎng)絡(luò)。 IP地址之B類地址B類地址中的第一、二個(gè)8位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)（網(wǎng)絡(luò)地址），第三、四個(gè)8位組用于主機(jī)標(biāo)識(shí)（主機(jī)地址）。第一個(gè)8位組的前二位為10，具有B類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為214，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的IP地址可達(dá)到216。第一個(gè)8位組的取值范圍為128~191。適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。W.X.Y.ZW.X.0.00.0.Y.ZW:128-191Y.Z:0.0-255.255 IP地址之C類地址C類地址中的前三個(gè)8位組是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，第四個(gè)8位組位主機(jī)標(biāo)識(shí)。第一個(gè)8位組的前三位為110，其余5位和第二、三個(gè)8位組共21位表示網(wǎng)絡(luò)，具有C類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為221。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可擁有256（28）個(gè)IP地址。第一個(gè)8位組的取值范圍為192~223。C類地址適用于主機(jī)量較少的網(wǎng)絡(luò)中。W.X.Y.ZW.X.Y.00.0.0.ZW:192-223Z:0.-255 IP地址之D、E類地址D類地址用于組播通信地址，其第一個(gè)8位組的最高四位等于1110，取值范圍為224~239，用于標(biāo)識(shí)組播通信地址，后28位用于區(qū)分不同的組播組，又叫多目地址（Multicastaddress）。W.X.Y.ZW:224~239E類地址的第一個(gè)8位組的最高五位等于11110，其取值范圍為240~247，此類地址作為未來(lái)地址而被保留。W.X.Y.ZW:240~247目前，具體的網(wǎng)絡(luò)只能分配到A類、B類、C類地址中的一種。 組播地址補(bǔ)充說(shuō)明1、與A、B、C類地址不同，組播地址格式中無(wú)網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址之分；2、組播地址范圍為:224.0.0.0–239.255.255.255；3、組播IP地址唯一地標(biāo)志一個(gè)邏輯組，一個(gè)組播地址代表一組特定的主機(jī)，它只能作為IP報(bào)文的目的地址，表示該報(bào)文的一組接收者，而不能把它分配給某臺(tái)具體的主機(jī)；4、組播地址和廣播地址的區(qū)別在于，廣播地址是按主機(jī)的物理位置來(lái)劃分各個(gè)組(屬于同一個(gè)子網(wǎng))，而組播地址是指一個(gè)邏輯組，參與該的機(jī)器可能遍布整個(gè)Internet網(wǎng)，而與物理位置無(wú)關(guān)； 5、每個(gè)要求接收組播信息的主機(jī)使用IGMP協(xié)議主動(dòng)登記到希望加入的組中一個(gè)主機(jī)可同時(shí)加入幾個(gè)組播組；6、網(wǎng)絡(luò)中的路由器根據(jù)參與者的主機(jī)的位置，為該組播的通信組形成一棵發(fā)送樹；7、組播地址主要用于電視會(huì)議、電視廣播、視頻點(diǎn)播。組播地址補(bǔ)充說(shuō)明 01234781516232431A類0網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)主機(jī)標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)主機(jī)標(biāo)識(shí)10網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)主機(jī)標(biāo)識(shí)1101110多投點(diǎn)地址1110保留為將來(lái)使用1B類C類D類E類IP地址根據(jù)IP地址第一個(gè)8位組的取值區(qū)分類別：A類地址：1~126B類地址：128~191C類地址：192~223 A類地址用于少量的（最多27個(gè)）主機(jī)數(shù)大于216的大型網(wǎng)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可容納最多224臺(tái)主機(jī)；B類地址用主機(jī)數(shù)介于28-216之間數(shù)量不多不少的中型網(wǎng)，B類網(wǎng)絡(luò)最多214個(gè)；C類地址用于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能容納28臺(tái)主機(jī)的大量小型網(wǎng)，C類網(wǎng)絡(luò)最多221個(gè)。IP地址小結(jié) 特殊用途的IP地址網(wǎng)絡(luò)地址(“0”地址)212.111.44.00000000主機(jī)標(biāo)識(shí)位全部為零的地址從不分配給單個(gè)主機(jī)，而是作為網(wǎng)絡(luò)本身的標(biāo)識(shí)。例如：主機(jī)212.111.44.136所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址為212.111.44.0。直接廣播地址212.111.44.11111111TCT/IP規(guī)定，主機(jī)號(hào)各位全為“1”的網(wǎng)間網(wǎng)地址用于廣播之用，叫作廣播地址。所謂廣播，指同時(shí)向網(wǎng)上所有主機(jī)發(fā)送報(bào)文。主機(jī)標(biāo)識(shí)位全部為1的地址從不分配給單個(gè)主機(jī)，而是作為同網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。例如：主機(jī)212.111.44.136所在網(wǎng)絡(luò)的廣播地址為212.111.44.255。 有限廣播(255.255.255.255)前面談到的廣播地址包含一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，技術(shù)上稱為直接廣播（directedbroadcasting）地址。有時(shí)，需要在要網(wǎng)內(nèi)部廣播，該地址叫作有限廣播地址（limitedbroadcastaddress）?；厮偷刂稟類網(wǎng)絡(luò)地址127是一個(gè)保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信，叫作回送地址（loopbackaddress）。無(wú)論什么程序，一旦使用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)議軟件立即返回之，不進(jìn)行任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。TCP/IP規(guī)定：1、含網(wǎng)絡(luò)號(hào)127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上；2、主機(jī)和網(wǎng)關(guān)不能為該地址廣播任何尋徑信息。 公有地址與私有地址公有地址:由InternetAssignedNumbersAuthority(IANA)劃分的能在INTERNET上用的地址三類私有地址：由IANA預(yù)留的地址：10.0.0.0-10.255.255.255172.16.0.0-172.31.255.255192.168.0.0-192.168.255.255 私有IP地址在A、B、C三類地址中各有一段地址作為保留地址不在全網(wǎng)分配，而作為私有地址，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部可隨意使用私有地址。私有地址范圍：1個(gè)A類地址：10.0.0.0~10.255.255.25516個(gè)B類地址：172.16.0.0~172.31.255.255256個(gè)C類地址：192.168.0.0~192.168.255.255這些地址只可在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用，不可進(jìn)入外網(wǎng)，如互聯(lián)網(wǎng)。私有地址的合理使用可一定程度上緩解IP地址短缺的矛盾；使用私有IP地址的主機(jī)要訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)需經(jīng)過(guò)代理服務(wù)器，或經(jīng)過(guò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）將私有地址映射到公有IP地址上。 網(wǎng)絡(luò)中IP地址的分配靜態(tài)定址staticaddressing必須為每個(gè)設(shè)備分別配置IP地址，并且不能重復(fù)，否則會(huì)產(chǎn)生IP地址沖突。有些操作系統(tǒng)在初始化TCP/IP的過(guò)程中，會(huì)通過(guò)發(fā)送ARP請(qǐng)求來(lái)檢測(cè)是否有IP沖突，如Windows95和WindowsNT。當(dāng)存在沖突時(shí)，不能完成TCP/IP的初始化。動(dòng)態(tài)定址dynamicaddressing反向地址解析協(xié)議RARP：只能獲得IP地址；Bootstrap協(xié)議(BOOTP)：用UDP分組，能夠獲得本機(jī)IP地址、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)IP地址、服務(wù)器地址，以及一個(gè)生產(chǎn)廠商指定的域。不能用于完全動(dòng)態(tài)的配置，但可以通過(guò)配置文件為每個(gè)設(shè)備配置地址。動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP：DHCP服務(wù)器上定義一個(gè)IP地址范圍，整個(gè)計(jì)算機(jī)的配置信息都可以獲得，包括子網(wǎng)掩碼等。以上三種都基于Client-Server模式。 IP地址的局限性最初的因特網(wǎng)設(shè)計(jì)者沒(méi)有預(yù)想到網(wǎng)絡(luò)會(huì)有如此快速地發(fā)展，因此現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)面臨的問(wèn)題都可以追溯到因特網(wǎng)發(fā)展的早期決策上，IP地址的分配更能體現(xiàn)這點(diǎn)。目前使用的IPv4地址使用32位的地址，即在IPv4的地址空間中有232（4,294,967,296，約為43億）個(gè)地址可用。這樣的地址空間在因特網(wǎng)早期看來(lái)幾乎是無(wú)限的，于是便將IP地址根據(jù)申請(qǐng)而按類別分配給某個(gè)組織或公司，而很少考慮是否真的需要這么多個(gè)地址空間，沒(méi)有考慮到IPv4地址空間最終會(huì)被用盡。 因此，IPv4地址是按照網(wǎng)絡(luò)的大小（所使用的IP地址數(shù)）來(lái)分類的，它的編址方案使用"類"的概念。A、B、C三類IP地址的定義很容易理解，也很容易劃分，但是在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，它們并不利于有效地分配有限的地址空間。對(duì)于A、B類地址，很少有這么大規(guī)模的公司能夠使用，而C類地址所容納的主機(jī)數(shù)又相對(duì)太少。所以有類別的IP地址并不利于有效地分配有限的地址空間，不適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在這種情況下，人們開始致力于下一代因特網(wǎng)協(xié)議--IPv6的研究。由于現(xiàn)在IPv6的協(xié)議并不完善和成熟，需要長(zhǎng)期的試驗(yàn)驗(yàn)證，因此，IPv4到IPv6的完全過(guò)渡將是一個(gè)比較長(zhǎng)的過(guò)程，在過(guò)渡期間我們?nèi)匀恍枰贗Pv4上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)間的互連。而在90年代初期引入了變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（VLSM）和無(wú)類域間路由（CIDR）等機(jī)制，作為目前過(guò)渡時(shí)期提高IPv4地址空間使用效率的短期解決方案起到了很大的作用。IP地址的局限性 根據(jù)IP地址的第一字節(jié)，可以識(shí)別IP地址的類別比特高位十進(jìn)制類別01-127A10128-191B110192-223C識(shí)別IP地址分類 練習(xí):IP地址分類寫出下列IP地址對(duì)應(yīng)的類別及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址IP地址類別網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址10.1.1.3172.18.8.3192.168.0.2219.222.85.4256.234.250.3 子網(wǎng)和掩碼 子網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分成獨(dú)立的組成部分，每個(gè)部分稱為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或者更高一級(jí)子網(wǎng)）的子網(wǎng)。子網(wǎng)的設(shè)計(jì)是為了便于網(wǎng)絡(luò)的管理。對(duì)于A類和B類的地址可以把一個(gè)大網(wǎng)劃分成幾個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)可以對(duì)應(yīng)一個(gè)地理范圍或者區(qū)域，每個(gè)子網(wǎng)也可以對(duì)應(yīng)一種不同的物理介質(zhì)。劃分子網(wǎng)以后，每個(gè)子網(wǎng)看起來(lái)象一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。而對(duì)于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)而言，子網(wǎng)是透明的。 子網(wǎng)劃分原有地址結(jié)構(gòu)是二維的（網(wǎng)絡(luò)地址，主機(jī)地址），增加地址空間的維數(shù)可提高地址分配中的靈活性和可用性；三維結(jié)構(gòu)：（網(wǎng)絡(luò)地址，子網(wǎng)地址，主機(jī)地址）在一個(gè)C類地址中僅主機(jī)地址可由網(wǎng)管人員自主分配，向主機(jī)地址段借位組成子網(wǎng)地址，以形成三維地址結(jié)構(gòu)；xxxxxxxx網(wǎng)絡(luò)地址C類地址子網(wǎng)地址主機(jī)地址原主機(jī)地址段 為什么和如何劃分子網(wǎng)為何要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)？提高系統(tǒng)的可靠性，可以防止整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的癱瘓。改進(jìn)系統(tǒng)性能，克服簡(jiǎn)單局域網(wǎng)的技術(shù)條件限制。通過(guò)設(shè)置不同訪問(wèn)權(quán)限，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全保障。便于系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，有利于故障的診斷和隔離。如何劃分子網(wǎng)？根據(jù)地理分布特點(diǎn)劃分子網(wǎng)易于組網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)節(jié)約經(jīng)費(fèi)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點(diǎn)劃分將共享相同網(wǎng)絡(luò)資源的主機(jī)劃分成一個(gè)子網(wǎng)，可減少子網(wǎng)間的網(wǎng)絡(luò)傳輸流量，提高網(wǎng)絡(luò)性能。將具有相同安全密級(jí)程度的主機(jī)劃分為同一個(gè)子網(wǎng)，保障系統(tǒng)的安全。 劃分子網(wǎng)的原因網(wǎng)絡(luò)1202.120.1.0網(wǎng)絡(luò)2202.120.2.0網(wǎng)絡(luò)3202.120.3.0一個(gè)路由器端口的連接（一個(gè)物理網(wǎng)段）至少組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；按原來(lái)的地址結(jié)構(gòu)（二維結(jié)構(gòu)），一個(gè)網(wǎng)絡(luò)至少需要一個(gè)C類地址，因?yàn)橐粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)需要有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)地址；IP地址的緊缺和地址分配中的浪費(fèi)形成一對(duì)矛盾。202.120.1.1202.120.1.2202.120.1.3202.120.1.4202.120.3.1202.120.3.2202.120.2.1202.120.2.2202.120.2.3路由器202.120.3.3 子網(wǎng)劃分子網(wǎng)地址位數(shù)的確定借1位：0—0號(hào)子網(wǎng)1—1號(hào)子網(wǎng)子網(wǎng)地址=0：表示本子網(wǎng)主機(jī)，不可作為有效目的地址使用，子網(wǎng)地址=1：子網(wǎng)地址全1，不可用，因此至少要借2位。借7位：主機(jī)地址=0：子網(wǎng)地址，不可作為地址分配，主機(jī)地址=1：廣播地址，不可分配，因此最多只能借6位。xxxxxxxx網(wǎng)絡(luò)地址C類地址子網(wǎng)地址主機(jī)地址xxxxxxxx網(wǎng)絡(luò)地址C類地址子網(wǎng)地址主機(jī)地址 子網(wǎng)劃分子網(wǎng)借位的重要原則：全0和全1都不可用！主機(jī)地址全0表示當(dāng)前子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，全1表示當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址；子網(wǎng)地址全0和全1在某些路由協(xié)議上不支持； 地址沒(méi)有進(jìn)行子網(wǎng)劃分(SubNets)Network172.16.0.0172.16.0.0 地址有子網(wǎng)(SubNets)Network172.16.0.0172.16.1.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.0 Subnet(子網(wǎng))地址172.16.2.1172.16.2.2172.16.2.160172.16.3.5172.16.3.100172.16.3.150E0E1NetworkInterface172.16.0.0172.16.0.0E0E1RoutingTableNetworkInterface172.16.2.0172.16.3.0E0E1RoutingTableIP:172.16.2.1IP:172.16.3.1172.162160NetworkHost..Subnet 掩碼技術(shù)在主機(jī)之間通信的情況有同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，兩臺(tái)主機(jī)之間相互通信在不同網(wǎng)絡(luò)中，兩臺(tái)主機(jī)之間相互通信區(qū)分這兩種情況獲取遠(yuǎn)程主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址判斷：如果源主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址等于目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)地址，則為相同網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的通信。如果源主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址不等于目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)地址，則為不同網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的通信。問(wèn)題是如何獲得一個(gè)主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址信息，這就需要借助于掩碼(NetMask)。 掩碼的定義掩碼(NetMask)有網(wǎng)絡(luò)掩碼和子網(wǎng)掩碼兩種。網(wǎng)絡(luò)掩碼對(duì)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定一個(gè)按位對(duì)應(yīng)的32bit的二進(jìn)制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址部分的對(duì)應(yīng)位設(shè)置位1，主機(jī)地址部分的對(duì)應(yīng)位設(shè)置位0如標(biāo)準(zhǔn)C類地址219.222.135.40對(duì)應(yīng)的掩碼為255.255.255.0子網(wǎng)掩碼將網(wǎng)絡(luò)地址中的主機(jī)標(biāo)識(shí)分離出若干位作為子網(wǎng)地址位。同樣設(shè)定一個(gè)和這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址按位對(duì)應(yīng)的32bit的二進(jìn)制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址部分的對(duì)應(yīng)位設(shè)置位1，主機(jī)地址部分的對(duì)應(yīng)位設(shè)置位0。 子網(wǎng)掩碼—子網(wǎng)掩碼的作用：告知設(shè)備地址的哪一部分是包含子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址段，地址哪一部分是主機(jī)地址段；—子網(wǎng)掩碼使用與IP編址相同格式：子網(wǎng)掩碼的網(wǎng)絡(luò)地址部分和子網(wǎng)地址部分全為1，它的主機(jī)部分全為0一個(gè)缺省C類IP地址的掩碼為：網(wǎng)絡(luò)地址C類IP地址主機(jī)地址2021124665掩碼2552552550 網(wǎng)絡(luò)地址C類IP地址主機(jī)地址11001010011110000000001101100011掩碼1111111100000一個(gè)主機(jī)地址為202.120.3.99，子網(wǎng)地址=011的子網(wǎng)掩碼是：2021203992552552552241111111111111111111子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)地址包含子網(wǎng)地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)=IP地址掩碼網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)地址11001010011110000000001101100000子網(wǎng)地址202120396一個(gè)地址+掩碼的表示（202.120.3.99，255.255.255.224），也可寫成更簡(jiǎn)潔的形式：202.120.3.99/27，其中27表示掩碼中1的個(gè)數(shù)。 劃分原則一個(gè)C類地址子網(wǎng)劃分可借位數(shù)在2-6位之間。每種子網(wǎng)劃分方案中有2個(gè)子網(wǎng)地址不可分配（子網(wǎng)地址=全0，子網(wǎng)地址=全1）每個(gè)子網(wǎng)中至少有2個(gè)地址不可分配，（主機(jī)地址=全0，主機(jī)地址=全1）借的位數(shù)越多，子網(wǎng)中主機(jī)數(shù)越少，而且劃分子網(wǎng)后也會(huì)浪費(fèi)一些IP地址，因此子網(wǎng)劃分既要考慮對(duì)子網(wǎng)數(shù)的實(shí)際需求，同時(shí)又要顧及地址空間的有效利用。例：3個(gè)子網(wǎng)，需借3位，共有23-2=6個(gè)有效子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)中最多可有25-2=30臺(tái)主機(jī)地址xxxxxxxx網(wǎng)絡(luò)地址C類地址子網(wǎng)地址主機(jī)地址0000010100111001011101116個(gè)有效子網(wǎng)地址子網(wǎng)地址1子網(wǎng)地址2子網(wǎng)地址311111111111111111111111111100000子網(wǎng)掩碼255.255.255.224或用27個(gè)1表示子網(wǎng)劃分 子網(wǎng)劃分采用子網(wǎng)地址結(jié)構(gòu)后，3個(gè)物理網(wǎng)段可以在同一個(gè)C類地址中進(jìn)行IP地址分配大大地提高了地址的利用率。子網(wǎng)地址1=001202.120.1.32/27202.120.1.33202.120.1.34202.120.1.35202.120.1.33子網(wǎng)地址2=010202.120.1.64/27202.120.1.65202.120.1.66202.120.1.67202.120.1.97子網(wǎng)地址3=011202.120.1.96/27202.120.1.98202.120.1.99路由器 掩碼舉例舉例：對(duì)于一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)166.111.0.0而言，其網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255.255.0.0。若在主機(jī)標(biāo)識(shí)中取出5位作為子網(wǎng)地址位，則所有子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼為255.255.248.0。網(wǎng)絡(luò)166.111.0.0=地址10100110.01101111.00000000.00000000網(wǎng)絡(luò)11111111.11111111.00000000.00000000掩碼=255.255.0.0網(wǎng)絡(luò)166.111.0.0=地址10100110.01101111.00000000.00000000網(wǎng)絡(luò)11111111.11111111.11111000.00000000掩碼=255.255.248.0 SubnetMask(子網(wǎng)掩碼)1721600IP地址NetworkHost25525500缺省子網(wǎng)掩碼NetworkHost25525525508-bit子網(wǎng)掩碼Usehostbits,startingatthehighorderbitpositionNetworkSubnetHost 十進(jìn)制與位的等值10000000=12811000000=19211100000=22411110000=24011111000=24811111100=25211111110=25411111111=2551286432168421 劃分子網(wǎng)舉例例1：C類地址202.112.58.0中24位網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，8位主機(jī)標(biāo)識(shí)。將主機(jī)標(biāo)識(shí)中的前3位分離出來(lái)作為子網(wǎng)地址標(biāo)識(shí)。則這個(gè)C類地址可以被分成23-2=6個(gè)子網(wǎng)(全0和全1保留)，每個(gè)子網(wǎng)可以擁有25-2=30臺(tái)主機(jī)(全0和全1分別為子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址)。子網(wǎng)掩碼都是255.255.255.224（即11111111.11111111.11111111.11100000）。 劃分子網(wǎng)舉例6個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址為：子網(wǎng)1：202.112.58.[00100000]=202.112.58.32子網(wǎng)2：202.112.58.[01000000]=202.112.58.64子網(wǎng)3：202.112.58.[01100000]=202.112.58.96子網(wǎng)4：202.112.58.[10000000]=202.112.58.128子網(wǎng)5：202.112.58.[10100000]=202.112.58.160子網(wǎng)6：202.112.58.[11000000]=202.112.58.192主機(jī)的IP地址“與”網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)掩碼=網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)地址。邏輯運(yùn)算“與”0“與”1=0；0“與”0=01“與”0=0；1“與”1=1 掩碼的使用掩碼的作用可以獲取主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址信息，用于區(qū)分主機(jī)通信的不同情況，由此選擇不同的路徑。路由器就是利用此技術(shù)得到網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)地址信息的。練習(xí)：請(qǐng)判定例1網(wǎng)絡(luò)中，IP地址202.112.58.66屬于哪個(gè)子網(wǎng)。練習(xí)答案：202.112.58.66“與”255.255.255.224=202.112.58.64，可知202.112.58.66是子網(wǎng)2中的主機(jī)。202.112.58.66=11001010.01110000.00111010.01000010與255.255.255.224=11111111.11111111.11111111.11100000----------------------------------------------------------------------------------------------202.112.58.64=11001010.01110000.00111010.01000000 Router-2網(wǎng)絡(luò)B：166.111.0.0Router-1BAC子網(wǎng)1：202.112.58.32子網(wǎng)2：202.112.58.64子網(wǎng)3：202.112.58.96網(wǎng)絡(luò)A：202.112.58.0舉例網(wǎng)絡(luò)A是一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)202.112.58.0,子網(wǎng)掩碼255.255.255.224。設(shè)定主機(jī)A的IP地址為202.112.58.[01000001]=202.112.58.65主機(jī)B的IP地址為202.112.58.[00100011]=202.112.58.35主機(jī)C的IP地址為202.112.58.[01000010]=202.112.58.66 舉例當(dāng)主機(jī)A向主機(jī)C發(fā)送消息的時(shí)候，路由器1將目的地址202.112.58.66“與”255.255.255.224，后得到子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址為202.112.58.64，得知是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的通信，不用轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送消息的時(shí)候，路由器1將目的地址202.112.58.35“與”255.255.255.224，后得到子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址為202.112.58.32，得知是不同子網(wǎng)間主機(jī)的通信，將這個(gè)信息轉(zhuǎn)發(fā)到子網(wǎng)1。當(dāng)主機(jī)A向主機(jī)166.111.5.58發(fā)送消息時(shí)，路由器1將目的地址166.111.5.58“與”255.255.255.224，后得到網(wǎng)絡(luò)地址166.111.5.32，得知是與本網(wǎng)絡(luò)以外的主機(jī)的通信，將這個(gè)信息轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)166.111.0.0。 子網(wǎng)計(jì)算小竅門例子：一個(gè)主機(jī)的IP地址是202.112.14.137，掩碼是255.255.255.224，要求計(jì)算這個(gè)主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。 子網(wǎng)計(jì)算小竅門常規(guī)辦法是把這個(gè)主機(jī)地址和子網(wǎng)掩碼都換算成二進(jìn)制數(shù)，兩者進(jìn)行邏輯與運(yùn)算后即可得到網(wǎng)絡(luò)地址。其實(shí)大家只要仔細(xì)想想，可以得到另一個(gè)方法：255.255.255.224的掩碼所容納的IP地址有256－224＝32個(gè)（包括網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址），那么具有這種掩碼的網(wǎng)絡(luò)地址一定是32的倍數(shù)。而網(wǎng)絡(luò)地址是子網(wǎng)IP地址的開始，廣播地址是結(jié)束，可使用的主機(jī)地址在這個(gè)范圍內(nèi)，因此略小于137而又是32的倍數(shù)的只有128，所以得出網(wǎng)絡(luò)地址是202.112.14.128。而廣播地址就是下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址減1。而下一個(gè)32的倍數(shù)是160，因此可以得到廣播地址為202.112.14.159。 廣播(Broadcast)地址255.255.255.255(Localnetworkbroadcast)X172.16.1.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.0172.16.3.255(Directbroadcast) 練習(xí):廣播(Broadcast)地址地址類子網(wǎng)地址廣播地址201.222.10.60255.255.255.248子網(wǎng)掩碼15.16.193.6255.255.248.0128.16.32.13255.255.255.252153.50.6.27255.255.255.128C201.222.10.56201.222.10.63A15.16.192.015.16.199.255B128.16.32.12128.16.32.15B153.50.6.0153.50.6.127 子網(wǎng)(Subnet)例子CiscoACiscoBE0S0E0S0T0CiscoAE0:172.16.2.1S0:172.16.1.1S0:172.16.1.2E0:172.31.4.1T0:172.31.16.1CiscoBMask255.255.255.0Subnet172.16.2.0172.16.1.0172.16.1.0172.31.16.0172.31.4.0MaskSubnet255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0255.255.255.0 可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(VLSM) 所謂VLSM，即通過(guò)使用變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼（variable-lengthsubnetmask,VLSM）,就可以對(duì)不同的子網(wǎng)用不同的子網(wǎng)掩碼。在IP地址劃分過(guò)程中，根據(jù)不同子網(wǎng)主機(jī)數(shù)要求不同，可以對(duì)不同的子網(wǎng)采用不同的子網(wǎng)掩碼。 下面來(lái)看一個(gè)VLSM的設(shè)計(jì)舉例。在這個(gè)例子中，對(duì)網(wǎng)絡(luò)尋址有如下的設(shè)置需求：一個(gè)服務(wù)器群，需要300個(gè)IP地址一個(gè)用戶網(wǎng)段，需要200個(gè)IP地址在兩臺(tái)路由器之間的一條串行鏈路，需要2個(gè)IP地址與4臺(tái)路由器互聯(lián)的交換機(jī)網(wǎng)段，需要4個(gè)IP地址已經(jīng)分到了一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)172.16.0.0。下面用簡(jiǎn)單的3步來(lái)有效地計(jì)算分配給每個(gè)網(wǎng)段的IP地址范圍。之所以說(shuō)“有效”，是因?yàn)槲覀儗⑹褂米钌俚腎P地址來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，以節(jié)省IP地址，滿足將來(lái)的需求。如果在配好IP地址之后再進(jìn)行改動(dòng)，將非常費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且可能需要長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)。 1、建一個(gè)表，詳細(xì)描述網(wǎng)段情況和每個(gè)網(wǎng)段上所需的主機(jī)數(shù)，如下表所示。網(wǎng)段描述所需的IP地址數(shù)服務(wù)器群300以太網(wǎng)用戶網(wǎng)段200串行鏈路2交換式網(wǎng)段與路由器互聯(lián)4 2、根據(jù)第1步定義的需求，確定所需的子網(wǎng)掩碼，并列出子網(wǎng)掩碼。所需主機(jī)數(shù)最大的主機(jī)數(shù)子網(wǎng)掩碼中的位數(shù)子網(wǎng)掩碼230255.255.255.252629255.255.255.2481428255.255.255.2403027255.255.255.2246226255.255.255.19212625255.255.255.12825424255.255.255.051023255.255.254.0102222255.255.252.0 子網(wǎng)掩碼網(wǎng)段描述所需的IP地址數(shù)子網(wǎng)掩碼（子網(wǎng)位數(shù)）服務(wù)器群300255.255.254.0(23)以太網(wǎng)用戶網(wǎng)段200255.255.255.0(24)串行鏈路2255.255.255.252(30)交換式網(wǎng)段與路由器互聯(lián)4255.255.255.248(29) 3、從需要量最多子網(wǎng)位數(shù)的網(wǎng)段開始，進(jìn)行地址分配。下面從有30位子網(wǎng)掩碼的串行鏈路開始。由于所有的地址都以172.16開頭，所以只需檢查IP地址的最后16位，如下表，我們看見了子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制形式，也看見了在范圍之內(nèi)的第1個(gè)和最后1個(gè)IP地址。記住，地址的主機(jī)部分不能為全1（這是廣播地址），也不能為全0（這是網(wǎng)絡(luò)地址）。 網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)和子網(wǎng)第3個(gè)8位組第4個(gè)8位組十進(jìn)制IP地址12864321684211286432168421子網(wǎng)掩碼1111111111111100255.255.255.252網(wǎng)絡(luò)地址0000000000000100172.16.0.4范圍中的第1個(gè)地址0000000000000101172.16.0.5范圍中最后地址0000000000000110172.16.0.6廣播地址0000000000000111172.16.0.7 在給定30位子網(wǎng)掩碼，選出了第1個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào)（172.16.0.4），并去掉全1和全0的主機(jī)IP地址之后，就剩下下面的地址范圍：172.16.0.5~172.16.0.6。廣播地址的所有主機(jī)位為1，即1721.16.0.7?？梢赃x出其中的一個(gè)IP地址，并將它分配給串行鏈路的一端，另一個(gè)IP地址就分配給串行鏈路的另一端。 接下來(lái)，將計(jì)算交換機(jī)網(wǎng)段所使用的IP地址范圍，它包含4個(gè)路由器接口。我們給定29位的子網(wǎng)掩碼，選出第1個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)地址。 無(wú)類域間路由(CIDR)RFC1519 無(wú)類域間路由（ClasslessInterDomainRouting,CIDR）是一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)顯示與主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)IP地址一起使用的子網(wǎng)位數(shù)。假定IP地址為172.16.10.1，掩碼為255.255.255.0，現(xiàn)在不是將IP地址和子網(wǎng)掩碼分開來(lái)寫，而是將它們合在一起。例如，172.16.10.1/24就表示32位子網(wǎng)掩碼中有24個(gè)為1。下面列出了所有可能的CIDR： 注意，CIDR列表從/0開始，到/32結(jié)束。隨著RFC3021的發(fā)布，/31可能用在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)中行鏈路中了，而不是像以前那樣使用/30，這樣就可以減少1/2的地址使用量。由于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接中連接兩個(gè)系統(tǒng)，因此沒(méi)有理由將一個(gè)地址專用于網(wǎng)絡(luò)地址，再將另一個(gè)地址專用于廣播地址。/32的地址被分配作為主機(jī)路由，它通常分給路由器上的回送接口。注：RFC3021為在IPv4點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接中使用31位前綴。 綜合實(shí)例研討給定一個(gè)C類IP地址：192.168.1.0/24，請(qǐng)根據(jù)下圖完成子網(wǎng)規(guī)劃，要求：1、在完成規(guī)劃的同時(shí)盡量節(jié)約IP地址；2、詳細(xì)寫出各子網(wǎng)的地址范圍，路由器各端口的IP地址。13臺(tái)29臺(tái)61臺(tái)5臺(tái)E0E0E0E0S0S1S0S1S0S1RaRbRcRd