子網(wǎng)掩碼和子網(wǎng)劃分子網(wǎng)規(guī)劃課件.ppt

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1、在ARPANET的早期，IP地址的設(shè)計(jì)確實(shí)不夠合理。IP地址空間的利用率有時很低。給每一個物理網(wǎng)絡(luò)分配一個網(wǎng)絡(luò)號會使路由表變得太大因而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞。兩級的IP地址不夠靈活。從1985年起在IP地址中又增加了一個“子網(wǎng)號字段”，使兩級的IP地址變成為三級的IP地址。子網(wǎng)的分割在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，經(jīng)常見到“掩碼（MASK）”一詞，它是由一系列的1、0組成的編碼。通過與某一完整的地址進(jìn)行邏輯運(yùn)算（與、或、非等運(yùn)算），從完整地址中提取所需要部分的信息，而把不需要部分的信息屏蔽。子網(wǎng)掩碼的概念子網(wǎng)掩碼的概念子網(wǎng)掩碼是一個32位地址，是與IP地址結(jié)合使用的一種技術(shù)。它是一種用來

2、指明一個IP地址的哪些位標(biāo)識的是主機(jī)所在的子網(wǎng)以及哪些位標(biāo)識的是主機(jī)的位掩碼。即其作用就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分。子網(wǎng)掩碼中值凡為“1”的位表示對應(yīng)位置IP地址中的位是網(wǎng)絡(luò)地址位，子網(wǎng)掩碼中值凡為“0”的位，表示對應(yīng)位置IP地址中的位是主機(jī)地址位。子網(wǎng)掩碼表示形式可以有多種：一種表示方法和IP地址一樣，可以使用“點(diǎn)分十進(jìn)制”的形式表示，另一種形式是一個斜杠“/”后面跟著一個數(shù)字，這個數(shù)字是掩碼中“1”的個數(shù)。這種簡略的表示方法，通常是跟在一個IP地址后，表示這個IP地址對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼的表示標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼/默認(rèn)子網(wǎng)掩碼A類IP地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)

3、掩碼是255.0.0.0B類IP地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0C類IP地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0Net_id<1><0>網(wǎng)絡(luò)地址=子網(wǎng)掩碼與IP地址做邏輯“與”運(yùn)算的結(jié)果同一個子網(wǎng)中每臺主機(jī)的子網(wǎng)掩碼都是一樣的值Subnet_idHost_id32位子網(wǎng)掩碼中，網(wǎng)絡(luò)地址部分對應(yīng)“1”，主機(jī)地址部分為“0”。使用子網(wǎng)掩碼計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址使用子網(wǎng)掩碼判斷主機(jī)是否處于同一網(wǎng)絡(luò)當(dāng)一臺主機(jī)要向另一臺主機(jī)發(fā)送IP報(bào)文時，發(fā)送主機(jī)在發(fā)送報(bào)文之前要判斷目的主機(jī)是否和自己位于同一網(wǎng)絡(luò)。判斷的依據(jù)是兩臺主機(jī)的IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址是否相同，如果相同，表示兩臺主機(jī)位

4、于同一網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送主機(jī)將IP報(bào)文直接傳輸給目的主機(jī)；如果不同，表示兩臺主機(jī)位于不同的網(wǎng)絡(luò)。發(fā)送主機(jī)將IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給和它相連的路由器，由路由器負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)。例如：網(wǎng)絡(luò)地址分別為192.168.5.0和120.40.5.4的兩個網(wǎng)絡(luò)，通過路由器相連。路由器左邊的網(wǎng)絡(luò)用24位表示網(wǎng)絡(luò)地址；右邊的網(wǎng)絡(luò)用16位表示網(wǎng)絡(luò)地址。網(wǎng)絡(luò)中分別有3臺主機(jī)：A、B、C，現(xiàn)A主機(jī)分別向B、C主機(jī)發(fā)送IP報(bào)文。顯然A主機(jī)和B主機(jī)位于同一網(wǎng)絡(luò)，但與C主機(jī)不在同一網(wǎng)絡(luò)。對于A主機(jī)如何判斷這種情況?（1）判斷B主機(jī)192.168.5.4和255.255.255.0（A主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)掩碼）相與得到結(jié)果1：192

5、.168.5.0（A主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址）。192.168.5.6和255.255.255.0（B主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)掩碼）相與得到結(jié)果2：192.168.5.0；結(jié)果1與結(jié)果2相同，A與B主機(jī)位于同一網(wǎng)絡(luò)。（2）判斷C主機(jī)192.168.5.4和255.255.255.0(A主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)掩碼)相與得到結(jié)果1：192.168.5.0(A主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址)；120.40.5.4和255.0.0.0(C主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)掩碼)相與得到結(jié)果2：120.0.0.0；結(jié)果1與結(jié)果2不相同，A與C主機(jī)不在同一網(wǎng)絡(luò)。從主機(jī)域中借用若干個比特作為子網(wǎng)號subnet-id，而主機(jī)號host-id也就相應(yīng)減少了若干

6、個比特。子網(wǎng)分割及其原理IP地址::=[網(wǎng)絡(luò)號，子網(wǎng)號，主機(jī)號]子網(wǎng)位從主機(jī)域的最左邊開始連續(xù)借用。子網(wǎng)號在網(wǎng)外是不可見的，僅在子網(wǎng)內(nèi)使用。子網(wǎng)號的位數(shù)是可變的，為了反映有多少位用于表示子網(wǎng)號，采用子網(wǎng)掩碼(mask)。在設(shè)計(jì)選擇子網(wǎng)劃分方案時，必須考慮5個問題：（1）該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將劃分幾個子網(wǎng)？（2）每個子網(wǎng)有多少有效主機(jī)？（3）有效的子網(wǎng)地址是什么？（4）在該子網(wǎng)劃分中，網(wǎng)絡(luò)掩碼是什么？（5）每個子網(wǎng)的廣播地址是什么？子網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)（1）子網(wǎng)數(shù)=2x-2。x是被占用的表示子網(wǎng)比特的數(shù)目，或者說1的個數(shù)。減2是指減去子網(wǎng)位全1和全0，它們默認(rèn)是無效的。例如，111000

7、00能產(chǎn)生23–2個子網(wǎng)。（2）每個子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)=2y-2。y是未被占用的比特?cái)?shù)目，或者說0的個數(shù)。例如，11100000產(chǎn)生25–2，每個子網(wǎng)30個主機(jī)。有效的主機(jī)是兩個子網(wǎng)之間去掉“全0”和“全1”的數(shù)。子網(wǎng)數(shù)和子網(wǎng)掩碼的計(jì)算（3）子網(wǎng)掩碼點(diǎn)分十進(jìn)制表示根據(jù)主網(wǎng)絡(luò)類型，確定借用的子網(wǎng)位數(shù)和位置，根據(jù)對應(yīng)位的權(quán)值，計(jì)算其十進(jìn)制數(shù)值。如子網(wǎng)掩碼部分為11100000，則十進(jìn)制為128＋64＋32＝224。（4）基數(shù)=256-子網(wǎng)掩碼。如子網(wǎng)掩碼為224，則有效子網(wǎng)基數(shù)為256-224=32。子網(wǎng)地址為在對應(yīng)子網(wǎng)地址字節(jié)中，N×基數(shù)。（5）廣播地址是所