网络基础（6）Internet技术

Internet技术技术目标目标nInternet概述概述nInternet的接入方法的接入方法nInternet的基本使用的基本使用Internet的通信协议的通信协议v TCP/IPInternet以以TCP/IP作为标准通信协议，只要计算作为标准通信协议，只要计算机系统支持机系统支持TCP/IP，它就可以连入它就可以连入Internet，同同时由时由IP子协议为连入子协议为连入Internet的计算机分配一个的计算机分配一个IP地址作为唯一标识。地址作为唯一标识。IP地址地址vInternetInternet中能够唯一确定计算机位置的标识就中能够唯一确定计算机位置的标识就中能够唯一确定计算机位置的标识就中能够唯一确定计算机位置的标识就是是是是IPIP地址。对于终端用于来说，地址。对于终端用于来说，地址。对于终端用于来说，地址。对于终端用于来说，IPIP地址还有另地址还有另地址还有另地址还有另一种表示方法：域名（网址）。一种表示方法：域名（网址）。一种表示方法：域名（网址）。一种表示方法：域名（网址）。vIPIP地址采用分层结构：地址采用分层结构：地址采用分层结构：地址采用分层结构：IPIP协议规定：协议规定：IPIP地址的长度为四字节地址的长度为四字节(32(32bit)bit)，整个地址分为两部分，即网络号整个地址分为两部分，即网络号(Network ID)Network ID)和主机号和主机号(Host ID)Host ID)。IP IP 地址地址IPIP地址结构：地址结构：是一种层次型地址结构。是一种层次型地址结构。IPIP协议规定：协议规定：IPIP地址的长度为四字节地址的长度为四字节(32(32bit)bit)整个地址分为两部分，即网络号整个地址分为两部分，即网络号(Net ID)Net ID)和主和主 机号机号(Host ID)Host ID)。Net ID Host IDIPIP地址的表示方法：地址的表示方法：方法：方法：采用点分十进制记法（采用点分十进制记法（dotted decimal dotted decimal notationnotation）即将即将3232bitbit的的IPIP地址中的每地址中的每8 8位二进制位二进制数用数用1 1个等效的十进制数表示，并每个十进制数之个等效的十进制数表示，并每个十进制数之间加上一个点。间加上一个点。例：例：10000001 00001011 00000011 0001111110000001 00001011 00000011 00011111 129 11 3 31 129 11 3 31 IP=129 .11 .3 .31IP=129 .11 .3 .31网络号网络号主机号主机号0 0A A类地址类地址E E类地址类地址D D类地址类地址C C类地址类地址B B类地址类地址1 1 0 0网络号网络号0 07 7 8 831311515 16162323 2424主机号主机号1 1 1 1 0 0网络号网络号主机号主机号1 1 1 10 01 11 1 1 10 01 11 1组播地址组播地址保留保留IPIP地址格式地址格式IPIP地址分类：地址分类：分为分为5 5类，见下图。类，见下图。IPIP地址类别地址类别A A类地址类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210 前前1 1字节标识网络地址，后字节标识网络地址，后3 3字节标识主机地址字节标识主机地址每个网络最多可容纳（每个网络最多可容纳（2 2 2 2）台主机）台主机从高位起，前从高位起，前1 1位为位为“0”0”，第，第1 1字节用十进制表字节用十进制表示的取值范围为示的取值范围为“0 0127”127”具有具有A A类地址特征的网络总数为类地址特征的网络总数为126126个个0127025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址024IPIP地址类别地址类别B B类地址类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210前前2字节标识网络地址，后字节标识网络地址，后2字节标识主机地址字节标识主机地址每个网络最多可容纳（每个网络最多可容纳（22）台主机）台主机从高位起，前从高位起，前2位为位为“10”，第，第1字节用十进制表示的取值字节用十进制表示的取值范围为范围为“128191”具有具有B类地址特征的网络总数为类地址特征的网络总数为2个个128191 025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址101416IPIP地址类别地址类别C C类地址类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210前前3字节标识网络地址，后字节标识网络地址，后1字节标识主机地址字节标识主机地址每个网络最多可容纳每个网络最多可容纳254台主机台主机从高位起，前从高位起，前3位为位为“110”，第，第1字节用十进制表示的字节用十进制表示的取值范围为取值范围为“192223”具有具有C类地址特征的网络总数为类地址特征的网络总数为2个个192223 025502550255网络地址网络地址主机地址主机地址11021A、B、C三类地址的网络数和主机数三类地址的网络数和主机数 根据首字节的取值可以判断根据首字节的取值可以判断IP地址的类别。地址的类别。例如例如202.112.14.161为为C类地址类地址类别类别首首字节值范围字节值范围网络数网络数主机数主机数A1-12612616777314B128-1911638265534C192-2232097150254特殊用途的特殊用途的IP地址地址n主机号为全主机号为全“0”0”的的IPIP地址为地址为网络地址网络地址，表示该网络本身。，表示该网络本身。n主机号为全主机号为全“1”1”的地址是的地址是广播广播(broadcast)broadcast)地址地址。n任何一个以数字任何一个以数字127127开头的开头的IPIP地址地址(127.(127.any.any.any)any.any.any)都都叫做叫做回送地址回送地址(loopbackloopback address)address)。它是一个保留地址，它是一个保留地址，最常见的表示形式最常见的表示形式为为127.0.0.1127.0.0.1。IPIP协议规定：协议规定：当任何程序用回送地址作为目的地址时，计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直接返回给本主机。回送地址的用途：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实现对本机网络协议的测试或实现本地进程间的通信。程间的通信。以上地址从来不分配给任何一个单个的主机。以上地址从来不分配给任何一个单个的主机。特殊特殊IPIP地址举例地址举例网络地址网络地址主机地址部分全部定义为主机地址部分全部定义为“0 0”，用于区分网络，用于区分网络例：主机例：主机212.111.44.136212.111.44.136所在网络的地址为所在网络的地址为212.111.44.0212.111.44.0全全0 0的网络地址：的网络地址：0.0.0.00.0.0.0表示网络本身，用于网络初始化表示网络本身，用于网络初始化广播地址广播地址直接广播地址直接广播地址主机地址部分为全主机地址部分为全“1 1”，用于向某个网络的所有主机广播，用于向某个网络的所有主机广播例：主机例：主机212.111.44.136212.111.44.136 所在网络的广播地址为所在网络的广播地址为212.111.44.255212.111.44.255有限广播地址（有限广播地址（255.255.255.255255.255.255.255）在未知本网地址情况下用于本网广播在未知本网地址情况下用于本网广播内部地址内部地址(私用地址私用地址)IPIP地址范围内有一些未被地址范围内有一些未被InterNicInterNic指定，这些地址可分指定，这些地址可分配给未连接到配给未连接到InternetInternet的主机使用，这些主机如果需要访问的主机使用，这些主机如果需要访问Internet,Internet,可使用网络代理可使用网络代理(proxy)proxy)服务器连接到公共网络上。服务器连接到公共网络上。它们是：它们是：A A类：类：10.0.0.0 -10.255.255.25510.0.0.0 -10.255.255.255 B B类：类：172.16.0.0-172.31.255.255172.16.0.0-172.31.255.255 C C类：类：192.168.0.0-192.168.255.255192.168.0.0-192.168.255.255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=1 1与0=0 0与1=0 0与0=0子网掩码的作用计算机是通过将子网掩码与计算机是通过将子网掩码与IP地址相地址相“与运算与运算”来区分出计算机的网络号和主来区分出计算机的网络号和主机号。机号。例如：例如：IP地址为：地址为：210.41.237.10，其，其子网掩码为子网掩码为255.255.255.0，则进行如，则进行如下下“与运算与运算”：IP:11010010.00101001.11101101.00001010 M:11111111.11111111.11111111.00000000 与与:11010010.00101001.11101101.00000000 反反:00000000.00000000.00000000.00001010子网掩码子网掩码（Subnet maskSubnet mask）默认子网掩码默认子网掩码,子网掩码中子网掩码中“1 1”的长度就是网络号的长度的长度就是网络号的长度：A A类类B B类类11111 1000000000 011111 100000 08bit8bit24bit24bit16bit16bit16bit16bitC C类类子网掩码子网掩码 255.0.0.0 255.0.0.0 子网掩码子网掩码 255.255.0.0 255.255.0.0 子网掩码子网掩码 255.255.255.0 255.255.255.0 11111 100000 024bit24bit8bit8bit默认值默认值如何判断两台主机是否在同一子网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设本地主机所在子网地址为NxNx，子网掩子网掩码为码为MxMx，远程主机的远程主机的IPIP地址为地址为AyAy，再设再设NyNy=Ay&=Ay&Mx Mx 若若NxNx=NyNy，则认定远程主机与本地主机在同则认定远程主机与本地主机在同一子网上一子网上若若NxNxNyNy，则认定远程主机与本地主机不在则认定远程主机与本地主机不在同一子网上同一子网上同一子网中的主机之间通信同一子网中的主机之间通信子网地址子网地址210.39.15.0210.39.15.15210.39.15.127源地址源地址目的地址目的地址发送发送接收接收不同子网中的主机之间通信不同子网中的主机之间通信子网地址子网地址210.39.15.0202.112.4.63目的地址目的地址210.39.15.15源地址源地址发送发送R210.39.15.32接收接收转发转发子网地址子网地址202.112.4.0子网掩码的表示子网掩码的表示直接的直接的32bit的位模式（不常用）的位模式（不常用）点分整数法（常用）点分整数法（常用）例：例：255.255.255.192子网掩码的斜杠表示法：子网掩码的斜杠表示法：斜杠表示的整数，就是子网斜杠表示的整数，就是子网掩码中所有掩码中所有1的个数的个数例：例：带点十进制数表示带点十进制数表示斜杠表示斜杠表示255.255.255.0/24例：例：IP地址地址/子网子网掩码对：掩码对：156.26.30.60/255.255.240.0可表示为：可表示为：156.26.30.60/20若划分子若划分子网，网，Router在运算时，在运算时，IP地址和子网地址和子网掩码按掩码按位相与。位相与。子网划分子网划分n划分子网的重要性划分子网的重要性IP寻址方案的开发始寻址方案的开发始于于20世纪世纪60年代后期，当初年代后期，当初并没有考虑并没有考虑到到Internet发展这么快，有限的发展这么快，有限的32位地位地址空间使人们陷入了址空间使人们陷入了IP地址分配无法满足众多需求地址分配无法满足众多需求的窘境。的窘境。n划分子网的好处：划分子网的好处：1)充分利用充分利用IP地址地址2)方便管理，网络管理者有时需要分割网络方便管理，网络管理者有时需要分割网络,尤尤其是大型网络，使其成为较小的网络，减小广其是大型网络，使其成为较小的网络，减小广播域播域.子网的划分什么时候需要划分子网？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。不相关的网络时，就需要划分子网。怎样划分子网？怎样划分子网？将将IP地址中的主机号部分再拿出某几位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。来作为网络号，剩下的部分作为主机号。划分子网的实例划分子网的实例例如：现给定一个例如：现给定一个C类网类网210.41.237.X，此时此时X代表从代表从1254。由于有四个不。由于有四个不同的部门要使用这同的部门要使用这段段IP，为了不让各个为了不让各个部门之间相互干扰，我们需要将原来给部门之间相互干扰，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。各个子网间互不影响。确定各子确定各子网网IPIP:11010010.00101001.11101101.xxxxxxxx 我们我们将将IP地址的主机部分中（地址的主机部分中（8位）位）xxxxxxxx拿出拿出前面前面2位来作为我们的子网网络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号部分，因此用作主机的位数就只有剩下的6位位。00 xxxxxx：00000001-00111110 1-62 01xxxxxx：01000001-01111110 65-126 10 xxxxxx：10000001-10111110 129-190 11xxxxxx：11000001-11111110 193-254确定子网掩码确定子网掩码由于我们将原来由于我们将原来IP地址中主机号的前两位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们需要将相应的子网掩码中对应的这两位设置为位设置为1。IP:11010010.00101001.11101101.00001010M:11111111.11111111.11111111.11000000 最后我们得到的子网掩码即为：最后我们得到的子网掩码即为：255.255.255.192（非标准类型）（非标准类型）划分的结果划分的结果第一个子网：第一个子网：IP：210.41.237.(162)M:255.255.255.192第二个子网：第二个子网：IP：210.41.237.(65126)M:255.255.255.192第三个子网：第三个子网：IP：210.41.237.(129190)M:255.255.255.192第四个子网：第四个子网：IP：210.41.237.(193254)M:255.255.255.192子网子网1子网子网2说明说明：（1 1）用路由器连接单位的子网，其优点：）用路由器连接单位的子网，其优点：出现故障时容易隔离和管理出现故障时容易隔离和管理 不引起广播风暴不引起广播风暴（2 2）建立子网，）建立子网，R R通过子网号来管理和识别；通过子网号来管理和识别；注意：注意：划分子网后，各个网络的网络号不再一样，此时处划分子网后，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、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。网关等。子网地址子网地址 思路：思路：从从IP地址的地址的HostID中借若干位表示子网号。中借若干位表示子网号。IP地址包括一个地址包括一个网络号网络号、一个网络内的、一个网络内的子网号子网号和一和一个子网内的个子网内的主机号码主机号码三部分，其中三部分，其中子网号和主机号是网子网号和主机号是网络管理员按需要分配的。络管理员按需要分配的。RFC950规定规定：不允许使用不允许使用全全“0”和全和全“1”的子网，即子网号不能全的子网，即子网号不能全“0”和全和全“1”，同样，主机号也如此。，同样，主机号也如此。子网划分前后子网划分前后IP地址结构：地址结构：网络号网络号主机位号主机位号网络号网络号子网号子网号主机号主机号子网和主机的计算公式子网和主机的计算公式 RFC950规定：规定：不允许使用不允许使用全全“0”和全和全“1”的子网，即子网号不能全的子网，即子网号不能全“0”和全和全“1”，同，同样，主机号也如此。样，主机号也如此。根据此限制，有：根据此限制，有：n1位子网掩码不允许（因对应位上只有位子网掩码不允许（因对应位上只有0和和1）nB类类15位子网掩码和位子网掩码和C类类7位子网掩码也是非位子网掩码也是非法的（因只给主机留了法的（因只给主机留了1位）。位）。最小最小的的IPIP网络网络MaskMask255.255.255.252255.255.255.252两个两个bitbit作主机号，共四个作主机号，共四个IPIP地址地址主机号全主机号全1=11,1=11,全全0=00,0=00,只有只有0101和和1010可用可用容纳两个站点的网，常用于路由器间的连接容纳两个站点的网，常用于路由器间的连接1 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 10 00 01 11 11 11 11 11 1255255255255255255252252R R2 2R R1 1最小的最小的IPIP网络网络1.子网和主机的计算公式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计算用于表示子网的位组合公式：2N-2(其中其中N用于表示子网的位数用于表示子网的位数)表表示示子子网网的的位位组组合合全全0和和全全1（全全0子子网网、广广播播子子网网），对对于于一一些些网网络络设设备备可可能能出出现现问问题题，所以剔除这两种组合。所以剔除这两种组合。2)计算用于表示主机的位组合公式：计算用于表示主机的位组合公式：2N-2(其中其中N是用于表示主机的位数是用于表示主机的位数)当当主主机机位位为为全全0时时，则则此此时时的的IP地地址址相相当当于于只是表示了一个网络的地址；只是表示了一个网络的地址；当主机位当主机位为全为全1时，则此时时，则此时的的IP地址相当于地址相当于是一个广播地址是一个广播地址。练习练习：202.194.75.0，默认子网掩码默认子网掩码:202.194.75.0/24(255.255.255.0)子网掩码子网掩码:202.194.75.0/26(255.255.255.192)1.请问请问/26借出主机的多少位来表示子网？借出主机的多少位来表示子网？2.能够表示多少个子网？能够表示多少个子网？3.子网子网的的IP地址分别是什么？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？可容纳多少主机？答案：答案：1.2位位2.22-2=2个子网个子网3.202.194.75.128或或202.194.75.64202.194.75.192或或202.194.75.0除去全除去全0和和1，因此只能，因此只能202.194.75.128或或202.194.75.64，即最后即最后8位分别是位分别是10000000或或010000004.6位，位，26-2，除去，除去全全0和和1思考与练习思考与练习如果要划分如果要划分6个子网怎么办？个子网怎么办？如果要考虑特殊的如果要考虑特殊的IP怎么办？怎么办？IP地址和子网掩码的地址和子网掩码的7个例子个例子例例1：IP地址为地址为203.23.32.34的主机的网络地址和主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）机地址、广播地址各是什么？（默认掩码）解：网络地址解：网络地址=203.23.32.0主机地址主机地址=34广播地址广播地址=203.23.32.255理由：上述理由：上述IP地址地址为为C类。类。例例2：如果结点（主机）地址的头十位用于子：如果结点（主机）地址的头十位用于子网，网，则则184.231.138.239的子网掩码是什么？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：选择解：选择D理由：理由：184.231.138.239 为为B类地址类地址则对应的则对应的B类子网掩码中头两个字节全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，则据题意，结点（主机）地址的头十位用于子网，则对应网络地址对应网络地址1后应再跟随后应再跟随10位位“1”，故选，故选D例例3：若子网掩码为：若子网掩码为255.255.192.0，那么下面哪，那么下面哪个主机必须使用路由器才能与个主机必须使用路由器才能与135.23.144.10通信？通信？A:135.23.191.21;B:135.23.127.222;C:135.10.130.33;D:135.23.148.127。解：选择解：选择B、C因因：135.23.144.10为为B类地址，类地址，则则：135.23为网络号。显然为网络号。显然，C之网络号不同之网络号不同故故：选择：选择C。B则是由子网计算出网络号不同则是由子网计算出网络号不同选选B原因：子网掩码原因：子网掩码为为255.255.192.0，指示主机号，指示主机号（第三字节）的（第三字节）的头两位为子网号。头两位为子网号。所以：主机所以：主机135.23.144.10的第三字节的第三字节(144-10010000)的头的头两位两位(10)为子网号。为子网号。考察考察A、B、D的第三字节：的第三字节：A：191-10111111B:127-01111111D:148-10010100故：再选择故：再选择B例例4：某单位得到：某单位得到C类地址类地址198.28.61.0，计划划分成，计划划分成4个网络，每个网络最多个网络，每个网络最多25台主机。如何划分？台主机。如何划分？解：因子网数解：因子网数4个，每个网络最多个，每个网络最多25台主机台主机则：子网掩码选则：子网掩码选255.255.255.224可有可有6个子网，每个子网主机个子网，每个子网主机数数252=30对应对应地址范围：地址范围：1-3033-62659497126129158161190193222225-254000 00000000 11111 放弃放弃111 00000111 11111 放弃放弃从中选择从中选择4个个IP:198.28.61.32IP:198.28.61.96IP:198.28.61.64IP:198.28.61.128对子网：对子网：198.28.61.32/27 网络地址网络地址=198.28.61.32 广播地址广播地址=198.28.61.63 实际可分配实际可分配IP地址范围：地址范围：198.28.61.33-198.28.61.62对其它子网依此类推。对其它子网依此类推。C类子网的各种掩码类子网的各种掩码子网掩码子网掩码子网数子网数主机主机/子网子网数数主机总数主机总数255.255.255.192262124255.255.255.224630180255.255.255.2401414196255.255.255.248306180255.255.255.252622124例例5:5:地址数的倍增过程（用于计算网络地址和广播地址）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。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：例：网络掩码：255.255.255.240;IP地址为：地址为：192.16.12.52，由由于于网网络络掩掩码码使使用用的的是是4位位掩掩码码，因因此此所所有有的的网网络络地地址址都都是是16的倍数：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：为确定网络地址，回答下面的问题：比比52小小的的16的的倍倍数数中中哪哪一一个个最最大大？48，所所以以网网络络地地址址是是192.16.12.482)为确定广播地址，回答下面的问题：为确定广播地址，回答下面的问题：哪哪一一个个数数比比下下一一个个网网络络地地址址小小1？下下一一个个网网络络地地址址数数为为64。因因此广播地址为此广播地址为192.16.12.63 例：一个主机例：一个主机的的IPIP地址地址是是202.112.14.37202.112.14.37，子网，子网掩码是掩码是255.255.255.240255.255.255.240，要求计算这个主机所在网，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。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，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。就可得到网络地址。一个简单的方法：掩码一个简单的方法：掩码为为255.255.255.240255.255.255.240那么那么可以知道这个掩码所容纳可以知道这个掩码所容纳的的IPIP地址有地址有2562562402401616个个（包括网络地址和广播地址），那么具有这种掩码的（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网络地址一定是是1616的倍数。而网络地址是子的倍数。而网络地址是子网网IPIP地址地址的开始，广播地址是结束，可使用的开始，广播地址是结束，可使用的的IPIP地址在这个范地址在这个范围内，因此围内，因此比比3737刚刚小的，又是刚刚小的，又是1616的倍数的数只有的倍数的数只有3232，所以得出网络地址为，所以得出网络地址为202.112.14.32202.112.14.32。而广播地址。而广播地址就是下一个网络的网络地址减一。而下一个就是下一个网络的网络地址减一。而下一个1616的倍数的倍数是是4848，因此可以得到广播地址为，因此可以得到广播地址为202.112.14.47202.112.14.47。子网的计算实例子网的计算实例6 6CCNACCNA考试中，还有一种题型，要你根据每个网络考试中，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的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。码。比如一个子比如一个子网有网有1010台主机，那么对于这个子网就台主机，那么对于这个子网就需要需要10101 11 11 11313个个IPIP地址。（注意加的地址。（注意加的第一第一个个1 1是指这个网络连接时所需的网关地址，是指这个网络连接时所需的网关地址，接着的两接着的两个个1 1分别是指网络地址和广播地址分别是指网络地址和广播地址。）。）1313小于小于1616（1616等于等于2 2的的4 4次方），所以主机位为次方），所以主机位为4 4位。而位。而2562561616240240，所以该子网掩码为，所以该子网掩码为255.255.255.240255.255.255.240。如果一个子网有如果一个子网有1414台主机，不要犯这样的错误台主机，不要犯这样的错误是：依然分配具有是：依然分配具有1616个地址空间的子网，而忘个地址空间的子网，而忘记了给网关分配地址。这样就错误了，因为记了给网关分配地址。这样就错误了，因为14141 11 11 117 17，大于，大于1616，所以我们只能分配，所以我们只能分配具有具有3232个地址个地址（3232等于等于2 2的的5 5次方）空间的子网。次方）空间的子网。这时子网掩码为：这时子网掩码为：255.255.255.224255.255.255.224。子网的计算实例子网的计算实例7 7我们要设计三个不同的子网，每个网络的我们要设计三个不同的子网，每个网络的HOSTHOST数量各数量各为为2020、2525和和5050，下面依次称为甲、乙和丙网，但只申，下面依次称为甲、乙和丙网，但只申请了一个请了一个Network ID Network ID 就是就是202.119.115.0202.119.115.0。怎样划分。怎样划分子网？子网？首先我们把甲和乙网首先我们把甲和乙网的的Subnet masksSubnet masks改为改为255.255.255.224255.255.255.224，224224的二进制为的二进制为1110000011100000，即它的，即它的Subnet masksSubnet masks为：为：11111111.11111111.11111111.1110000011111111.11111111.11111111.11100000这样，我们这样，我们把把HOST IDHOST ID的高三位用来分割子网，这三的高三位用来分割子网，这三位共有位共有000000、001001、010010、011011、100100、101 101、110110、111111八种组合，除去八种组合，除去000000（代表本身）和（代表本身）和111111（代表广播），（代表广播），还有六个组合，也就是可提供六个子网，它们的还有六个组合，也就是可提供六个子网，它们的IPIP地地址分别为：（前三个字节还是址分别为：（前三个字节还是202.119.115202.119.115）00100001-00111110 00100001-00111110 即即33-62 33-62 为第一个子网为第一个子网 01000001-01011110 01000001-01011110 即即65-94 65-94 为第二个子网为第二个子网 01100001-01111110 01100001-01111110 即即97-126 97-126 为第三个子网为第三个子网 10000001-10011110 10000001-10011110 即即129-158 129-158 为第四个子网为第四个子网 10100001-10111110 10100001-10111110 即即161-190 161-190 为第五个子网为第五个子网 11000001-11011110 11000001-11011110 即即193-222 193-222 为第六个子网为第六个子网 选用选用161-190161-190段给段给甲网，甲网，193-222193-222段给乙网，因为各个子网段给乙网，因为各个子网都支持都支持3030台主机，足以应付甲网和台主机，足以应付甲网和乙网乙网2020台和台和2525台的需求。台的需求。再来看丙网，由于丙网再来看丙网，由于丙网有有5050台主机，按上述分割方法无法台主机，按上述分割方法无法满足它的满足它的IPIP需求，我们需求，我们 可以将它的可以将它的Subnet masksSubnet masks设为设为255.255.255.192255.255.255.192，由于由于192192的二进制值的二进制值为为1100000011000000，按上述，按上述方法，它可以划分为两个子网方法，它可以划分为两个子网，IPIP地址为：地址为：01000001-01111110 01000001-01111110 即即65-12665-126为第一个子网为第一个子网 10000001-10111110 10000001-10111110 即即129-190129-190为第二个子网为第二个子网 这样每个子网有这样每个子网有6262个个IPIP可用，将可用，将65-12665-126分配丙网，多个子分配丙网，多个子网用一个网用一个NETWORK ID NETWORK ID 即告实现。即告实现。可变长子网掩码（可变长子网掩码（VLSM VLSM）VLSMVLSM（Variable Length Subnet Mask,Variable Length Subnet Mask,可变可变长子网掩码），这是一种产生不同大小子网的网长子网掩码），这是一种产生不同大小子网的网络分配机制，络分配机制，是指对同一个主网络在不同的位置是指对同一个主网络在不同的位置使用不同的子网掩码使用不同的子网掩码。VLSMVLSM将允许给点到点的链将允许给点到点的链路分配子网掩码路分配子网掩码255.255.255.252255.255.255.252，而，而给给EthernetEthernet网络分配网络分配255.255.255.0255.255.255.0。VLSMVLSM技术对高效分配技术对高效分配IPIP地址（较少浪费）以及减少路由表大小都起到非地址（较少浪费）以及减少路由表大小都起到非常重要的作用。常重要的作用。但是需要注意的是使用但是需要注意的是使用VLSMVLSM时，所采用的路由时，所采用的路由协议必须能够支持它，这些路由协议包括协议必须能够支持它，这些路由协议包括RIP2RIP2，OSPFOSPF和和BGPBGP等。等。可变长子网掩码（可变长子网掩码（VLSM VLSM）l 提供了在一个主类（提供了在一个主类（A A类、类、B B类、类、C C类）网络内包含多个子网掩码类）网络内包含多个子网掩码的能力，可以对一个子网再进行子网划分，使得对的能力，可以对一个子网再进行子网划分，使得对IPIP地址的使用更地址的使用更为有效为有效172.16.14.32/27172.16.14.64/27172.16.14.96/27172.16.1.0/24172.16.2.0/24172.16.14.136/30172.16.14.132/30172.16.14.140/30A AC CB BHQHQ无类别域间路由（无类别域间路由（CIDRCIDR）CIDR(Classless Inter-Domain Routing,CIDR(Classless Inter-Domain Routing,无类别无类别域间域间路由路由)基本思想是取消地址的分类结构，取而基本思想是取消地址的分类结构，取而代之的是允许以可变长分界的方式分配网络数。代之的是允许以可变长分界的方式分配网络数。它支持路由它支持路由聚合聚合，可限制，可限制InternetInternet主干路由器中主干路由器中必要路由信息的增长。必要路由信息的增长。“无类别无类别”的意思是现在的选路决策是基于整个的意思是现在的选路决策是基于整个3232位位IPIP地址的掩码操作。而不管其地址的掩码操作。而不管其IPIP地址地址是是A A类、类、B B类或是类或是C C类，都没有什么区别类，都没有什么区别无类别域间路无类别域间路由（由（CIDRCIDR）为进行选路要对多个为进行选路要对多个IPIP地址进行归并时，这些地址进行归并时，这些IPIP地址必须具有相同的高位地址比特。地址必须具有相同的高位地址比特。路由表和选路算法必须扩展成根据路由表和选路算法必须扩展成根据3232位位IPIP地址地址和和3232位掩码做出选路决策的算法。位掩码做出选路决策的算法。必须扩展选路协议使其除了必须扩展选路协议使其除了3232位地址外，还要有位地址外，还要有3232位掩码。位掩码。例：假设有一例：假设有一C C类地址类地址192.168.8.0192.168.8.0192.168.15.0 192.168.15.0 通过通过CIDRCIDR技术归纳后可表示技术归纳后可表示为为192.168.8.0/21192.168.8.0/21，我们把这种网络称为，我们把这种网络称为“超网超网”例：例：192.168.8.0192.168.12.0 192.168.8.0192.168.12.0 192.168.8.0192.168.23.0 192.168.8.0192.168.23.0无类别域间路由（无类别域间路由（CIDRCIDR）用于帮助减缓用于帮助减缓IPIP地址耗尽和路由表增大的问题地址耗尽和路由表增大的问题多多个个C C类地址块可以被组合或聚合在一起以生成更大类地址块可以被组合或聚合在一起以生成更大的无类别的无类别IPIP地址集（也就是说，我们可以用一个地址集（也就是说，我们可以用一个CIDRCIDR的聚合体来表示一组的聚合体来表示一组C C类地址）类地址）我们在做我们在做IPIP规划的时候，刻意将子网作成规划的时候，刻意将子网作成2 2n n模式，模式，目的便是为了尽量支持路由归并，以减少路由表目的便是为了尽量支持路由归并，以减少路由表规模。此外，规模。此外，2 2n n子网规划模式也是为了保证子网规划模式也是为了保证IPIP地地址划分的规范性址划分的规范性Internet域名域名 整个整个Internet域名的结构是一个的阶梯式树状结构，该树状结域名的结构是一个的阶梯式树状结构，该树状结构就称为域名称空间构就称为域名称空间。.govneteducncom.ibmxyz.saleorgmilPPPP最上层为根域最上层为根域(rootDomain)顶级域顶级域ToplevelDomain子域子域(SubDomain)主机主机（host）Internet的基本服务功能的基本服务功能v WWW服务服务v EMAIL服务服务v FTP服务服务v Telnet服务服务v BBS服务服务Internet接入方法接入方法v 拨号接入拨号接入v 局域网接入局域网接入 网络互连设备网络互连设备网络互连的概念网络互连的概念 网络互连设备网络互连设备 网络互连的概念网络互连的概念互连（互连（Interconnection）是是指指网网络络在在物物理理上上的的连连接接，两两个个网网络络之之间间至至少少有有一一条条在在物物理理上上连连接接的的线线路路，它它为为两两个个网网络络的的数数据据交交换换提提供供了了物物资资基基础础和和可可能能性性，但但并并不不能能保保证证两两个个网网络络一一定定能能够够进进行行数数据据交交换，这要取决于两个网络的通信协议是不是相互兼容。换，这要取决于两个网络的通信协议是不是相互兼容。互联（互联（internetworking）是指网络在物理和逻辑上，尤其是逻辑上的连接。是指网络在物理和逻辑上，尤其是逻辑上的连接。互通互通（intercommunication）是指两个网络之间可以交换数据。是指两个网络之间可以交换数据。互操作（互操作（interoperability）是是指指网网络络中中不不同同计计算算机机系系统统之之间间具具有有透透明明地地访访问问对对方方资源的能力。资源的能力。根据网络进行网络互连所在的层次，常用根据网络进行网络互连所在的层次，常用的互连设备有以下几类：的互连设备有以下几类：物理层互连设备：中继器（物理层互连设备：中继器（Repeater）；）；数据链路层互连设备：即网桥（数据链路层互连设备：即网桥（Bridge）；）；网络层互连设备：路由器（网络层互连设备：路由器（Router）；）；网络层以上的互连设备：统称网关网络层以上的互连设备：统称网关（Gateway）或应用网关。或应用网关。中继器中继器 中继器又叫转发器，是两个网络在中继器又叫转发器，是两个网络在物理层上的连接，用于连接具有相同物物理层上的连接，用于连接具有相同物理层协议的局域网，是局域网互连的最理层协议的局域网，是局域网互连的最简单的设备。简单的设备。图图用中继器连接两个网段用中继器连接两个网段网桥网桥 当当局局域域网网上上的的用用户户日日益益增增多多，工工作作站站数数量量日日益益增增加加时时，局局域域网网上上的的信信息息量量也也将将随随着着增增加加，可可能能会会引引起起局局域域网网性性能能的的下下降降。这这是是所所有有局局域域网网共共存存的的一一个个问问题题。在在这这种种情情况况下下，必必须须将将网网络络进进行行分分段段，以以减减少少每每段段网网络络上上的的用用户户量量和和信信息量。将网络进行分段的设备就是网桥。息量。将网络进行分段的设备就是网桥。网桥的第二个适应场合就是用于互联两个网桥的第二个适应场合就是用于互联两个相互独立而又有联系的局域网。相互独立而又有联系的局域网。网桥是在数据链路层上连接两个网络，即网桥是在数据链路层上连接两个网络，即网络的数据链路层不同而网络层相同时要用网网络的数据链路层不同而网络层相同时要用网桥连接。桥连接。l l网桥对所接收的信息帧只作少量的包装，而不作任何修改。网桥对所接收的信息帧只作少量的包装，而不作任何修改。l网桥有足够大的缓冲空间，以满足高峰期的要求。网桥有足够大的缓冲空间，以满足高峰期的要求。l l网桥必须具有寻址和路径选择的能力。网桥必须具有寻址和路径选择的能力。网网桥的作用桥的作用:路由器路由器路路由由器器是是网网络络层层上上的的连连接接，即即不不同同网网络络与与网网络络之之间间的的连连接。图所示为路由器的工作示意图。接。图所示为路由器的工作示意图。路路径径的的选选择择就就是是路路由由器器的的主主要要任任务务。路路径径选选择择包包括括两两种种基基本本的的活活动动：一一是是最最佳佳路路径径的的判判定定；二二是是网网间间信信息息包包的的传送，信息包的传送一般又称为传送，信息包的传送一般又称为“交换交换”。最佳递交和路由表 2 2 距离向量路由算法距离向量路由算法（DistanceVectorRouting）属于动态路由算法，也称属于动态路由算法，也称Bellman-Ford路由算法和路由算法和Ford-Fulkerson算法，最初用于算法，最初用于ARPANET，被被RIP协议采用。协议采用。基本思想基本思想n每个路由器维护一张表，表中给出了到每个目的地的已知每个路由器维护一张表，表中给出了到每个目的地的已知最佳距离和线路，并通过与相邻路由器交换距离信息来更最佳距离和线路，并通过与相邻路由器交换距离信息来更新表；新表；n每隔一段时间，路由器向所有邻居结点发送它到每个目的每隔一段时间，路由器向所有邻居结点发送它到每个目的结点的距离表，同时它也接收每个邻居结点发来的距离表结点的距离表，同时它也接收每个邻居结点发来的距离表n邻居结点邻居结点X发来的表中，发来的表中，X到路由器到路由器L的距离为的距离为Xi，本路由本路由器到器到X的距离为的距离为m，则路由器经过则路由器经过X到到L的距离为的距离为Xi+m。根据不同邻居发来的信息，计算根据不同邻居发来的信息，计算Xi+m，并取最小值，并取最小值，更新本路由器的路由表；更新本路由器的路由表；例：网络拓扑如图例：网络拓扑如图(a)。结点结点C到其相邻结点到其相邻结点A、B、D的的时延分别为时延分别为12、8、7，某时刻，结点，某时刻，结点A、B、D分别向分别向C提供的路由信息如图提供的路由信息如图(b)。求结点求结点C的新路由表。的新路由表。CBEDAF图图(a)2220301220132519803627072031ABCDEFABD图图(b)解：以到解：以到A结点为例。结点为例。CA：t=12;CBA:t=8+3=11;CDA:t=7+31=38 选择选择 CBA路线。其它以此类推。路线。其它以此类推。目的地目的地延迟时间延迟时间 下一结点下一结点A11BB8BC-D7DE32AF13D结点结点C的新路由表的新路由表 双绞线的连接双绞线的连接B线序:1 2 3 4 5 6 7 8 橙白橙白 橙橙 绿白绿白 蓝蓝 蓝白蓝白 绿绿 棕白棕白 棕棕A线序:1 2 3 4 5 6 7 8 绿白绿白 绿绿 橙白橙白 蓝蓝 蓝白蓝白 橙橙 棕白棕白 棕棕