1、11、IP地址的計(jì)算,IP地址的分類 子網(wǎng)掩碼 超網(wǎng) 可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼,IP地址,IP地址是主機(jī)在Internet上的門牌號(hào)碼； 一臺(tái)主機(jī)的IP地址在Internet上是唯一的，且格式統(tǒng)一。 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳輸為無(wú)連接，通過(guò) IP 地址進(jìn)行尋址 IP 地址由 32 位組成，按每 8 位為一個(gè)字節(jié)組，共四個(gè)字節(jié)組，通常用十進(jìn)制數(shù)表示，用小數(shù)點(diǎn)隔開：如202.112.1.12 IP 地址由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)兩部分組成，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)一樣的是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 IP 地址一般劃分為 5 類：A、B、C、D、E,IP 地 址,255,255,255,255,DottedDecimal,Maximum,Network,

2、Host,32 bits,每個(gè)IP地址由兩部分組成。一部分標(biāo)識(shí)系統(tǒng)所連接的網(wǎng)絡(luò)，另一部分標(biāo)識(shí)該網(wǎng)絡(luò)中的特定的系統(tǒng)（如主機(jī)、路由器）。,IP 地 址,255,255,255,255,DottedDecimal,Maximum,Network,Host,1286432168421,11111111,11111111,11111111,11111111,10101100,00010000,01111010,11001100,Binary,32 bits,172,16,122,204,ExampleDecimal,ExampleBinary,1,8,9,16,17,24,25,32,128643216

3、8421,1286432168421,1286432168421,Class A: Class B: Class C: Class D: 多址地址 Class E: 科研用,IP 地址分類,8 bits,8 bits,8 bits,8 bits,IP 地址劃分規(guī)則,網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的第一個(gè)字節(jié)不能為 127，內(nèi)部使用。 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)的第一個(gè)字節(jié)不能為 0。 主機(jī)標(biāo)識(shí)各個(gè)二進(jìn)制數(shù)不能全為 1，全為1代表廣播地址。 主機(jī)標(biāo)識(shí)各個(gè)二進(jìn)制數(shù)不能全為 0，若為“0”則表示網(wǎng)絡(luò)本身，如211.113.7.0 是個(gè)典型的C類網(wǎng)址，表示該網(wǎng)絡(luò)本身。,IP 地址分類的進(jìn)一步說(shuō)明,1,Class A:,Bits:,0NNNN

4、NNN,Host,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,Range (1-126),1,Class B:,Bits:,10NNNNNN,Network,Host,Host,8,9,16,17,24,25,32,Range (128-191),1,Class C:,Bits:,110NNNNN,Network,Network,Host,8,9,16,17,24,25,32,Range (192-223),1,Class D:,Bits:,1110MMMM,Multicast Group,Multicast Group,Multicast Group,8,9,16,17,24,

5、25,32,Range (224-239),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)。 第一個(gè)8位組的首位為0，其余7位表示網(wǎng)絡(luò)表示。全0表示本地網(wǎng)絡(luò)，全1保留診斷用。 具有A類地址特征的有效網(wǎng)絡(luò)地址為 1126，全世界只有126個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)最多可以擁有224-2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)，第三、四個(gè)8位組用于主機(jī)標(biāo)識(shí)。 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214-2，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的IP地址可達(dá)到216-2。 第一個(gè)8位組的取值范圍為128191。 適用于中等規(guī)模的網(wǎng)

6、絡(luò)。,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221-2。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可擁有256個(gè)IP地址。 第一個(gè)8位組的取值范圍為192223。 C類地址適用于主機(jī)量較少的網(wǎng)絡(luò)中。,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。 E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240247，此類地址作為未來(lái)地址而被保留。

7、 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。,11111111,計(jì)算可用的主機(jī)地址,172 16 0 0,10101100,00010000,00000000,00000000,16151413121110 9,87654321,網(wǎng)絡(luò),主機(jī),00000000,00000001,11111111,11111111,11111111,11111110,.,.,00000000,00000011,11111101,1,2,3,65534,65535,65536,-,.,2,65534,N,2N-2 = 216-2 = 65534,IP地址分類練習(xí),地址,類別,網(wǎng)絡(luò),主機(jī),10.2.1.

8、1,128.63.2.100,201.222.5.64,192.6.141.2,130.113.64.16,256.241.201.10,IP地址分類練習(xí)（答案）,地址,類別,網(wǎng)絡(luò),主機(jī),10.2.1.1,128.63.2.100,201.222.5.64,192.6.141.2,130.113.64.16,256.241.201.10,A,B,C,C,B,Nonexistent,10.0.0.0,128.63.0.0,201.222.5.0,192.6.141.0,130.113.0.0,0.2.1.1,0.0.2.100,0.0.0.64,0.0.0.2,0.0.64.16,保留IP地址,

9、網(wǎng)絡(luò)地址 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 主機(jī)標(biāo)識(shí)位全部為壹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。 有限廣播地址 (255. 255. 255. 255) 在未知本網(wǎng)情況下用于本網(wǎng)廣播。,公共地址和私有地址,計(jì)算機(jī)要通訊必須有IP地址； 公共地址是指在Internet上通訊的地址； 私有地址不可以在Internet上通訊，可

10、以用于局域網(wǎng)； 為了解決公共地址不足的現(xiàn)狀，路由器之間的背靠背連接可以使用私有地址。,私有地址,IPv4 的特性,提供全網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一、有效的地址模式 屏蔽不同物理網(wǎng)絡(luò)的地址差異 為IP層的“盡力傳遞”提供基礎(chǔ) 地址結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu) 用IPv4的編碼方式總共有IP地址232個(gè)（4294967296），而可以在Internet上使用的地址只有大約30億個(gè)左右 由于中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展比較晚所以一般使用的是C類地址。,關(guān)于子網(wǎng)掩碼,網(wǎng)絡(luò) 172.16.0.0,172.16.0.0,不設(shè)子網(wǎng)的地址,172.16.0.1,172.16.0.2,172.16.0.3,.,172.16.255.253,172.

11、16.255.254,網(wǎng)絡(luò) 172.16.0.0,設(shè)置子網(wǎng)的地址,172.16.1.0,172.16.2.0,172.16.3.0,172.16.4.0,關(guān)于子網(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。,為什么劃分子網(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。

12、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。,掩碼技術(shù)的提出,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)

13、絡(luò)地址 不等于 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。,掩碼技術(shù)的提出,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32 bit 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。 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。,掩碼舉例,舉例：對(duì)于一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)1

14、66.111.0.0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。,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 ）。,求每個(gè)

15、子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址,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,求每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址,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,求每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址、最小IP及最大IP

16、,以第一個(gè)子網(wǎng)為例。 子網(wǎng)1： 202.112.58.00100000 = 202.112.58.32。 廣播地址將主機(jī)位全變成1，即00111111。 最小IP 00100001 最大IP 00111110,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. 11100

17、000 - 202.112.58.64 = 11001010. 01110000. 00111010. 01000000,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)。,子網(wǎng)掩碼練習(xí),地址,子網(wǎng)掩碼,類別,子網(wǎng),172.16.2.10,10.6.24.20,10.30.36.12,255.255.255.0,255.255.240.0,255.255.255.0,子網(wǎng)掩碼練習(xí)（答案）,地址,子網(wǎng)掩碼,類別,子

18、網(wǎng),172.16.2.10,10.6.24.20,10.30.36.12,255.255.255.0,255.255.240.0,255.255.255.0,B,A,A,172.16.2.0,10.6.16.0,10.30.36.0,地址匯總示例,16,172,2,160,10101100,00010000,10100000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,地址匯總示例,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,101000

19、00,11000000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,16,172,2,160,地址匯總示例,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,16,172,2,160,地址匯總示例,10101100,11111111,00010

20、000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,16,172,2,160,地址匯總示例,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,10111111,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.25

21、5.255.192,1,2,3,4,5,6,16,172,2,160,地址匯總示例,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,10111111,10000001,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,5,6,16,172,2,160,地址匯總示例,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,110000

22、00,10000000,00000010,10111111,10000001,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,5,6,7,16,172,2,160,地址匯總示例,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,10101100,00010000,00000010,10111111,1010110

23、0,00010000,00000010,10000001,10101100,00010000,00000010,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,5,6,7,8,16,172,2,160,地址匯總示例,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,10101100,00010000,000000

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