IP协议及子网规划

,9/16/2024,IP,协议及子网规划,学习目标,通过本章的学习，希望你能：,理解,IP,协议实现的功能,掌握,IP,地址的分类,掌握子网划分的方法,理解,VLSM,的概念,IP,协议,IP,地址及分类,经贸学校,网络,5,网络,3,网络,4,网络,2,网络,1,(a),互连网络,(b),虚拟互连网络,路由器,虚拟互连网络,（互联网）,。,使用IP协议,分组在互联网中的传送,R,2,R,3,R1,H2,H1,在路由表中，对每一条路由，最主要的是,（目的网络地址，下一跳地址）,IP,协议,TCP/IP,体系中最主要的协议之一，最重要的因特网标准协议之一,IP,协议提供,不可靠,和,无连接,的数据包传送服务,注意,Ip,协议的主要作用,支持互联网络间的寻址和分组转发,确定节点所在网络的位置，进而确定节点所在位置,IP,路由器选择适当的路径将,IP,包转发到目的节点,通过分层次的寻址方案提供,ip,地址,IP,地址,想一想：,两名少年是怎么被找到的？,IP,地址,就像用身份证号码，来区分我们每个人一样，为了区别网上的每一台计算机，我们给互联网上的每一台主机分派一个全世界范围内,唯一的,32,位的标识符,，我们把它称为该计算机的,IP,地址,。,如何查找你正在使用的计算机,IP,地址,方法：,1,、右击“网上邻居”属性右击“本地连接” 属性,2,、双击,TCP/IP,协议，查看自己的,IP,地址、子网掩码、,网关和,DNS,IP,地址,111.117.83.252,IP,地址,思考,：,ip,地址不是,32,个二进制数吗？但,192.168.1.101,却是四个十进制数？,为了便于记忆，我们将,IP,地址的,32,位,二进制数分成,4,个字节,，每个字节,8,位，中间用小数点隔开，然后将每八位二进制数转换成一个十进制数，这就是我们看到的十进制数的,IP,地址。 我们称这种标记,IP,地址的方法称为,点分十进制法。,点分十进制法,采用点分十进制记法,则进一步提高可读性,128.11.3.31,将每,8,位的二进制数,转换为十进制数,10000000000010110000001100011111,机器中存放的,IP,地址,是,32,位 二进制代码,10000000 00001011 00000011 00011111,每隔,8,位插入一个空格,能够提高可读性,128,11 3 31,IP,地址分类,每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中一个字段是,网络号,net-id,，它标志主机（或路由器）所连接到的网络，而另一个字段则是,主机号,host-id,，它标志该主机（或路由器）。,两级的,IP,地址可以记为：,IP,地址,:= , ,IP,地址共分,5,类：,A,类、,B,类、,C,类、,D,类、,E,类，常用的,IP,地址是前三类。各类,IP,地址的网络号和主机号占位如下图：,IP,地址类型,第一字节,十进制范围,二进制,固定最高位,二进制,网络位,二进制,主机位,A,类,0127,0,8,位,24,位,B,类,128191,10,16,位,16,位,C,类,192223,110,24,位,8,位,特殊的,IP,地址,特殊,IP,地址,环回地址,127,网段的所有地址都称为环回地址，主要用来测试网络协议是否工作正常的作用,0.0.0.0,表示所有不清楚的主机和目的网络,255.255.255.255,受限制的广播地址 ，指本网段内（同一个广播域）的所有主机,直接广播地址,一个网络中的最后一个地址（即主机位全为,1,）为直接广播地址,特殊,IP,地址,网络号全为,0,的地址,可用于向同一网段上的其他主机发送报文,主机号全为,0,的地址,指向本网，表示的是“本网络”,判断每一个地址属于哪类地址？,（,1,）,00000001 00001011 0000101111101111,第一位是,0,，这是一个,A,类地址,（,2,）,10110011 10011011 11111011 00001111,前两位是,10,，这是一个,B,类地址,（,3,）,192.12.14.87,首字节在,192-255,，,C,类地址,（,4,）,134.11.78.56,首字节在,128-191,，,B,类地址,练习题,子网划分的方法,子网掩码,为了快速确定,IP,地址的哪部分代表网络号，哪部分代表主机号，判断网络上的主机是否在同一网段内，就产生了子网掩码的概念。,长度为,32,位，从左端开始的连续二进制数字“,1”,表示,IP,地址的,32,位二进制数字中有多少属于网络号；剩余的二进制数字“,0”,则表示主机号是哪些位。,例：,11111111,11111111,00000000,00000000,可以写成：,255.255.0.0,另一种表示方法：,Ip,地址,172.14.1.1,和子网掩码,255.255.0.0,可以写成,：,172.14.1.1/16,练习,：,A,类地址、,C,类地址的子网掩码？,答案：,255.0.0.0 255.255.255.0,Ip,地址,202.119.1.1,和子网掩码,255.255.255.0,答案：,202.119.1.1/24,网络号,(new)=,IP,地址,AND,子网掩码,16,网络,主机,172,0,0,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,00000000,00000000,10100000,00000000,00000000,00000010,172.16.2.160,255.255.0.0,网络号,子网掩码,如何确定,IP,地址在同一子网内或不在同一子网内？也就是说，可以相互在局域网内打联机游戏？,不在同一子网内的,IP,，如何通讯？（,通过路由器可以将不同网段的计算机联结起来。）,例：,202.119.115.78/24,与,202.119.115,.83/24,能否通讯？,分析：,1.,判断两个,IP,地址属于哪类地址，从而确定子网掩码。,202.119.115.78,和,202.119.115.83,属于,C,类地址。子网掩码为,255.255.255.0.,2.,写出两个,IP,地址及子网掩码对应的二进制代码形式,202.119.115.78,的二进制值为：,11001010.01110111.01110011.01001110,202.119.115.83,的二进制值为：,11001010.01110111.01110011.01010011,子网掩码的二进制值为：,11111111.11111111.11111111.00000000,3.,将,IP,地址与子网掩码分别做“与”运算，将结果转为十进制,与运算的结果为：,11001010.01110111.01110011.00000000,十进制为：,202.119.115.0,11001010.01110111.01110011.00000000,十进制为：,202.119.115.0,4.,求出网络号，判断是否在同一网段内。,网络号相同，所以不需要路由转发。,习题：,下面那两台主机位于同一个网络之中？,Ip,地址,192.168.1.160/27,Ip,地址,192.168.1.240/27,IP,地址,192.168.1.154/27,IP,地址,192.168.1.190/27,子网划分,为什么进行子网的划分？,为了提高,IP,地址的利用率，将,ABC,三个类别的地址再利用掩码进行再划分成更细的网段，尽量避免,IP,地址的浪费！,IP,地址格式：,网络位,子网位,主机位,网络位,主机位,子网的划分,规则：设从主机地址部分借用,n,位,给子网，剩余,m,位作为主机地址，那么生成的子网数量为,2,n,，每个子网具有的可用主机数量为,2,m,-2,台。,计算步骤：,1,、根据所要求的子网数和主机数推算出,n,。,2,、求出相应的子网掩码。,3,、列出所有子网和主机地址。,注意：,1.,引入子网概念后，网络位加上子网位才能全局唯一的标识一个网络，把所有的网络位用,1,来标识，主机位用来标识，就得到了子网掩码。,2.,每划分一个子网，就丢失两个地址，因为子网中的主机地址同样不能全,0,或全,1,。,例,1:,某单位申请了一个,C,类地址,202.97.227.0,。为了管理需要，要将该网分为,5,个子网，试给出子网掩码和对应的地址空间。,1,、,2n5,，则,n=3,即：从主机位借,3,位给子网,2,、新的子网掩码为,255.255.255.224,或,202.97.227.0/27,3,、子网划分：,202.97.227.000xxxxx,对应范围,:202.97.227.1202.97.227.30,202.97.227.001xxxxx,对应范围,:202.97.227.33202.97.227.62,202.97.227.010xxxxx,对应范围,:202.97.227.65202.97.227.94,202.97.227.011xxxxx,对应范围,:202.97.227.97202.97.227.126,202.97.227.100xxxxx,对应范围,:202.97.227.129202.97.227.158,202.97.227.101xxxxx,对应范围,:202.97.227.161202.97.227.190,202.97.227.110xxxxx,对应范围,:202.97.227.193202.97.227.222,202.97.227.111xxxxx,对应范围,:202.97.227.225202.97.227.254,例,2,：,可变长子网掩码,VLSM,VLSM,VLSM,允许一个组织在同一个,网络地址,空间中使用多个子网掩码,.,利用,VLSM,可以使管理员“把子网继续划分为子网”，使寻址效率达到最高,这是一种产生不同大小子网的网络分配机制，指一个网络可以配置不同的掩码。开发可变长度子网掩码的想法就是在每个子网上保留足够的主机数的同时，把一个网分成多个子网时有更大的灵活性。,将,152.19.58.128/26,划分为,3,个子网，其中前两个子网分别能容纳,10,台主机，第三个子网能容纳,20,台主机。写出各子网掩码和可用,IP,地址段。,1.,根据需要容纳的主机数量，确定需要的主机号位数。先找出主机数最多的划分。,2n20,，,n=5,。,2m10,，,m=4,。,2.,确定子网掩码,。,由于所需主机号位数分别是,5,位和,4,位，确定为：,11111111.11111111.11111111.1110000011111111.11111111.11111111.11110000,即：,255.255.255.224,，,255.255.255.240,。,3.,子网划分。,先按主机数最多的子网要求划分为若干个大的子网；,再将大子网划分为次大子网，逐级划分。,原始,IP,地址为,152.19.58.128,，,二进制为：,X.X.X.10000000.,（这里只看最后,8,位）,与确定的子网掩码：,X.X.X.11100000,相结合看，,这里的,IP,地址可分为：,152.19.58.128/27,，,152.19.58.160/27,。,4.,继续下一级划分。,将,152.19.58.128/27,根据子网掩码,11111111.11111111.11111111.11110000,可划分为：,152.19.58.128/28,，,152.19.58.144/28,，分配给另外两个子网。,5.,三个子网掩码为：,255.255.255.240,，,255.255.255.240,，,255.255.255.224,对应的,IP,地址段为：,152.19.58.129-142,152.19.58.145-158,152.19.58.161-190,