IP地址的子网划分)

福州大学数学与计算机科学学院《计算机网络》上机实验报告专业和班级数学类12级02班成绩姓名学号课程名称计算机网络实验名称IP地址的子网划分实验目的和要求1.了解IP地址与子网掩码的概念；2.理解解决IP地址紧缺的常用方法；3.通过练习，熟悉IP划分子网的过程，掌握网络管理中的IP分配和管理的方法。知识理论基础简要解释下面网络术语。1.简述IPv4地址紧缺的常用解决方法。答：pv4之所以短缺，是因为IPv4中规定IP地址长度为32,即有2^32-1个地址，这些地址现在已经被瓜分完毕，最有效的解决方法就是使用ipv6协议，因为ipv6中IP地址的长度为128,即有2^128-1个地址，几百年内不必担心用完除此之外还有（1）子网划分（2）超网合并（3）NAT网络地址转换等方法。2.简述IP子网划分的过程。答：子网的划分，实际上就是设计子网掩码的过程。子网掩码主要是用来区分IP地址中的网络ID和主机ID，它用来屏蔽IP地址的一部分，从IP地址中分离出网络ID和主机ID.子网掩码是由4个十进制数组成的数值中间用.分隔，如255.255.255.0。若将它写成二进制的形式为:11111111.11111111.11111111.00000000，其中为1的位分离出网络ID,为0的位分离出主机ID，也就是通过将IP地址与子网掩码进行与逻辑操作，得出网络号。例如，假设IP地址为192.160.4.1，子网掩码为255.255.255.0，则网络ID为192.160.4.0,主机ID为0.0.0.1。计算机网络ID的不同，则说明他们不在同一个物理子网内，需通过路由器转发才能进行数据交换。每类地址具有默认的子网掩码:对于A类为255.0.0.0，对于B类为255.255.0.0，对于C类为255.255.255.0。除了使用上述的表示方法之外，还有使用子网掩码中1的位数来表示的，在默认情况下，A类地址为8位，B类地址为16位，C类地址为24位。例如，A类的某个地址为12.10.10.3/8，这里的最后一个8说明该地址的子网掩码为8位，而199.42.26.0/28表示网络199.42.26.0的子网掩码位数有28位。如果希望在一个网络中建立子网，就要在这个默认的子网掩码中加入一些位，它减少了用于主机地址的位数。加入到掩码中的位数决定了可以配置的子网。因而，在一个划分了子网的网络中，每个地址包含一个网络地址、一个子网位数和一个主机地址3.简述IPv4的ABC三类的网络范围、掩码和私有网段。答：A类地址（1）A类地址第1字节为网络地址，其它3个字节为主机地址。（2）A类地址范围：1.0.0.1—126.255.255.254（3）A类IP地址的子网掩码为255.0.0.0（4）A类地址中的私有地址和保留地址：①10.X.X.X是私有地址（所谓的私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址）范围（10.0.0.0-10.255.255.255）②127.X.X.X是保留地址，用做循环测试用的。2.B类地址（1）B类地址第1字节和第2字节为网络地址，其它2个字节为主机地址。（2）B类地址范围：128.0.0.1—191.255.255.254。（3）B类IP地址的子网掩码为255.255.0.0（4）B类地址的私有地址和保留地址①172.16.0.0—172.31.255.255是私有地址②169.254.X.X是保留地址。3.C类地址（1）C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址，第4个个字节为主机地址。另外第1个字节的前三位固定为110。（2）C类地址范围：192.0.0.1—223.255.255.254。（3）C类IP地址的子网掩码为255.255.255.0（3）C类地址中的私有地址：192.168.X.X是私有地址。(192.168.0.0-192.168.255.255)实验内容和步骤1.分别写出220.220.220.220/27所对应的子网掩码、网络号、域内广播、网段地址范围。同时，相对于220.220.220.220/24它构造了多少个子网，并计算出IP地址的有效利用率。要求：写出计算的过程及结果。答：1）220.220.220.220/27，其中27是该IP地址200.200.200.200的网络前缀，也就是网络号是27位，因此得相应的子网掩码：255.255.255.2242）将IP地址200.200.200.200和其子网掩码255.255.255.224按位相与得：220.220.220.220（11011100）255.255.255.224（11100000）220.220.220.192（11000000）因此，得到其网络号为：220.220.220.1923）域内广播是指网段所在范围内的广播，网络号不变，主机号全1。到220.220.220.223（11011111）4）网络地址范围是指该IP地址所在网段至广播，所有可用的IP范围。220.220.220.193--220.220.220.2225）27为网络号相对于24位，增加了3位，因此形成了23=8个子网。6）没有划分子网前，可用的IP地址数是28-2=254划分子网后，8*（25-2）=240得到IP划分子网后的使用效率为：240/2542.分别写出150.150.150.150/20所对应的子网掩码、网络号、域内广播、网段地址范围。同时，相对于150.150.150.150/16它构造了多少个子网，并计算出IP地址的有效利用率。要求：写出计算的过程及结果。答：1）150.150.150.150/20也就是网络号是20位即有20个1即对应的子网掩码为：255.255.240.02）将IP地址150.150.150.150和其子网掩码255.255.240.0按位相与得：150.150.150.150（10010110）255.255.240.0（11110000）150.150.144.0（10010000）因此，得到其网络号为：150.150.144.03）域内广播是指网段所在范围内的广播，网络号不变，主机号全1。到150.150.144.159（10011111）4）网络地址范围是指该IP地址所在网段至广播，所有可用的IP范围。150.150.144.1--150.150.144.1595）20为网络号相对于16位，增加了4位，因此形成了24=16个子网。6）没有划分子网前，可用的IP地址数是28-2=254划分子网后，8*（25-2）=240得到IP划分子网后的使用效率为：240/2543.分别写出50.50.50.50/11所对应的子网掩码、网络号。并判断它与50.60.60.60/11是否在同一子网内，为什么？要求：写出计算的过程及结果。答：1）50.50.50.50/11也就是网络号是11位即有11个1即对应的子网掩码为：255.224.0.0；2）将IP地址50.50.50.50和其子网掩码255.224.0.0按位相与得：50.50.50.50（110010）255.224.0.0（11100000）50.32.0.0（100000）因此，得到其网络号为：50.32.0.03）将IP地址50.60.60.60和其子网掩码255.224.0.0按位相与得：50.60.60.60（111100）255.224.0.0（11100000）50.32.0.0（100000）由上显然它们在同一子网内；4.分别写出150.150.160.160/21所对应的子网掩码、网络号。并判断它与150.150.140.140/21是否在同一子网内，为什么？要求：写出计算的过程及结果。答：1）由于该IP地址150.150.160.160/21的网络前缀，因此其子网掩码：255.255.248.0（21个1）2）150.150.160（10100000）.160255.255.248（11111000）.0————————150.150.160（10100000）.0得到IP地址150.150.160.160/21的网络号为：150.150.160.03）150.150.140（10001100）.140255.255.248（11111000）.0————————150.150.136（10001000）.0得到IP地址150.150.140.140/21的网路号为：150.150.136.0显然，这两个IP地址属于不同的子网。5．请将3个网段160.160.150.150/16，160.165.165.165/16，160.160.170.170/16融合成一个超网，写出其掩码、网络号、域内广播等信息。要求：写出计算的过程及结果。答：1）160.160（10100000）.150（10010110）.150/16160.165（10100101）.165（10100101）.165/16160.160（10100000）.170（10101010）.170/16—————————————————160.160（10100000）.128（10000000）.128这就是融合后的网络号，对应的掩码为255.192.0.02）融合后的超网的网络号：160.160.128.1283）融合后的超网的域内广播号：160.191.255.2556．请将4个网段200.200.100.0/24、200.200.105.0/24、200.200.110.0/24、200.200.115.0/24融合成一个超网，写出其掩码、网络号、域内广播等信息。要求：写出计算的过程及结果。答：1）200.200.100（10100000）.0/24200.200.105（10100101）.0/24200.200.110（10100000）.0/24—————————————————200.200.160（10100000）.0这就是融合后的网络号，对应的掩码为255.240.0.02）融合后的超网的网络号：200.200.160.03）融合后的超网的域内广播号：200.239.255.2557.有一C类网段200.200.200.0/24，现有4个部门，分别需要用IP地址数为80、40、20、10，请分别写出进行子网划分的方法，及每个子网所对应的子网掩码、网络号、域内广播地址。要求：选做题。答：1)第一个部门：C类IP网段：200.200.200.0/24，划分子网前：28-2=254，要划分子网就需要向主机借位数为X位，此时的主机位为8-X。根据题目要求：28-X-2=80,2X=1得到X=1，此时子网掩码为：255.255.255.128第二个部门：需要向主机借位数为y位，此时的主机位为8-y。根据题目要求：28-y-2=40,2y=1得到y=2，此时子网掩码为：255.255.255.192第三个部门：需要向主机借位数为Z位，此时的主机位为8-Z。根据题目要求：28-z-2=20,2z=1得到z=3，此时子网掩码为：255.255.255.224第四个部门：需要向主机借位数为h位，此时的主机位为8-h。根据题目要求：28-h-2=10,2h=1得到h=1，此时子网掩码为：255.255.255.2402)第一个部门的网络号：由前面分析得2个子网号。2个任取200.200.200.0/25、200.200.200.128/25第二个部门的网络号：取200.200.200.128/25来进行一次子网划分：200.200.200.128/26第三个部门的网络号：取200.200.200.192/26来进行一次子网划分：200.200.200.192/27第四个部门的网络号：取200.200.200.224/27来进行一次子网划分：200.200.200.224/283）第一个部门的域内广播：200.200.200.127第二个部门的域内广播：200.200.200.191第三个部门的域内广播：200.200.200.223第四个部门的域内广播：2