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北京瑞通北大培训中心第1页共25页第二部分IP地址这部分与宇航出版社的《MicrosoftWindowsNT4.0环境下的TCP/IP网络互联》中的第三、四章对应象我们在不同环境中有不同的名字一样，如：在学校里有学号，在宿舍里有绰号，在家里还有小名，亲近的朋友之间还有溺称。TCP/IP不同的层也使用不同的名字：应用层ApplicationLayer主机名或NetBIOS名、IP地址端口IP地址MAC地址传输层TransportLayer网络层InternetLayer网络接口层NetworkInterfaceLayer这些名称中除了MAC地址是硬地址不可变之外（特殊的极意外的情况下也会有MAC地址重复的时候），其它名称都是逻辑标识、是可变的。在这里我们先讨论一下IP地址，其它的内容在以后的课程中将再讨论。一．IP地址格式简单概念的介绍：bit\byte\k\M\G1．格式：在Ipv4中，IP地址由四个八位域（叫作octets）组成。Octets被点号分开代表在0到达55范围内的十进制数字。用二进制格式时共有32位组成，为了方便记忆，用点号每八位一分割，称为点分十进制。如：dotteddecimalnotation：131.107.1.1193.1.1.200二进制格式：11001100.10000001.00001000.11101100从理论上计算全部32位都用上可以允许有232超过四十亿的地址！这几乎可以为地球三分之二的人提供一个地址。但事实上，随着Internet的发展，可用的IP地址已经快要用完了。在将来的Ipv6中，IP地址由十六个八位域组成，共128位二进制形式的IP地址组成，还是用点号每八位一分割，在现在看来是足够了，但不知道还会有什么意想不到的事情令IP地址又不够用了。2．二进制转换为十进制2726252423222120876543211286432168421例：11001100.10000001.00001000.11101100TCP/IP在WindowsNT4.0中的应用204.129.8.236二．网络和主机标识因为TCP/IP网络是为大规模的互连网络设计的，所以我们不能用全部的32位来表示网络上主机的地址。如果这样做了，我们将得到一个拥有数以亿计网络设备的巨大网络，这个网络不需要包路由设备和子网。这完全失去了包交换互连网的优点。所以，我们需要使用IP地址的一部分来标识网络，剩下的部分标识其中的网络设备。IP地址中用来标识设备所在网络的部分叫做网络ID，标识网络设备的部分叫做主机ID。这些ID包含在同一个IP地址之中。如：193.1.1.200131.107.2.175.3.78.29网络ID主机ID网络ID主机ID网络ID主机ID三．地址类型Internet组织定义了5种IP地址类，以容纳不同大小的网络。MicrosoftTCP/IP支持赋予主机的A，B，C类地址。地址类定义了哪些位于用于网络ID，哪些位用于主机ID，它同时也定义了可能的网络数目及每个网络中的主机数。1.A类0NetworkIDHostIDA类地址用于主机数目非常多的网络。A类地址的最高位为0，接下来的7位完成网络ID，剩余的24位二进制位代表主机ID。A类地址允许126个网络，每个网络大约一千七百万台主机;第一个八位体是1~126。127是一个特殊的网络ID，是用来检查，TCP／IP协议工作状态。2.B类10NetworkIDHostIDB类地址用于中型到大型的网络。B类地址的最高位为10，接下来的14位完成网络ID，剩余的14位二进制位代表主机ID。B类地址允许16384个网络，每个网络大约65000台主机;第一个八位体是128~191。3.C类110NetworkIDHostIDC类地址用于小型本地网络。C类地址的最高位为110，接下来的21位完成网络ID，剩余的8位二进制位代表主机ID。C类地址允许大约二百万个网络，每个网络有254台主机；第一个八位体是192~223。4.D类1110D类地址用于多重广播组。一个多重广播组可能包括1台或更多主机，或根本没有。D类地址的最高位为1110;第一个八位体是224~239。剩余的位设计客户机参加的特定组。在多重广播操作北京瑞通北大培训中心第3页共25页中没有网络或主机位，数据包将传送到网络中选定的主机子集中。只有注册了多重广播地址的主机才能接收到数据包。Microsoft支持D类地址，用于应用程序将多重广播数据发送到网络间的主机上，包括WINS和MicrosoftNetShow。5.E类E类是一个通常不用的实验性地址：它保留作为以后使用。E类地址的最高四位通常为11110；第一个八位体是240~247。248~254无规定6．主机ID与网络ID的规则：◇不能全为“0“或“255“◇NID不能为“127“◇唯一性0．0．0．0未知主机（只作源地址）255．255．255．255任何主机（只作目的地址）有限广播A．255．255．255直接广播（directedbroadcast）B．B．255．255直接广播（directedbroadcast）C．C．C．255直接广播（directedbroadcast）193．1．1．255C类网络193.1.1中的任何主机（只作目的地址）直接广播193．1．1．3C类网络193.1.1中编号为3的主机193．1．1．0C类网络号为193.1.1的网络ID0．0．0．3“本网络”中编号为3的主机（只作源地址）255.255.0.0掩码127．0．0．1本机网络ID主机ID代表意义全0全0无效．未知主机非全0全0具体的网络全0非全0．全1本地网的具体主机全1非全0．全1无效非全0．非全1全1直接广播全1全1有限广播让我们来做几个有关IP地下的练习例1：WhichofthefollowingIPaddressesareinvalidforaTCP/IPhost?A.233.100.2.2B.120.1.0.0C.127.120.50.30D.131.107.256.60E.188.56.4.255F.200.18.65.255答案：A,C,D,F分析：A.233属于D类地址B.120属于A类地址,其网络ID为120,主机ID为1.0.0,都不全为0或1,故为有效的IP地址C.127属于127.0.0.0的网络地址,此网址是做Loopback测试用的,不可以指派给主机D.256是无效的数字TCP/IP在WindowsNT4.0中的应用E.188属于B类地址,其网络ID为188.56,主机ID为4.255,都不全为0或1,故为有效的IP地址F.200属于C类地址,其网络ID为200.18.65,主机ID为255,主机ID为255,故为无效的IP地址四．子网（subnetwork）子网是一个逻辑概念，子网中的各主机的NetID是相同的。网段是一个物理概念，是指在物理上独立的一段网络。子网与网段之间，可以是多对多的关系。划分子网（subnetworking）的好处：混合使用多种技术，如以太网和令牌网克服已有技术的缺陷，如超过每段中最大主机数目通过对交通重定向和减少广播来减少网络阻塞五．子网掩码◇将IP地址的各位，NetID全改为1，HostID全改为0，则是子网掩码。◇与IP地址进行“与”或“and”运算，用来分辩网络ID和主机ID其中“1”是通道，“0”是塞子1．标准子网掩码A类：255.0.0.0B类：255.255.0.0C类：255.255.255.0例1：IP地址是131.107.33.10，子网掩码是255.255.0.0131.107.33.1010000011.01101011.00100001.0000101011111111.11111111.00000000.0000000010000011.01101011.00000000.00000000网络ID131.107.0.0主机ID0.0.33.10例2：IP地址是193.1.1.200，子网掩码是255.255.255.0193.1.1.20011000001.00000001.00000001.1100100011111111.11111111.11111111.0000000011000001.00000001.00000001.00000000网络ID193.1.1.0主机ID0.0.0.2002．非标准子网掩码◇借用主机ID充当网络ID的方法。A类：255.240.0.0B类：255.255.252.0C类：255.255.255.224规则：子网ID与主机ID不能全为“0”（无借位）或“1”（与掩码一样）例如：IP地址是131.107.33.10，子网掩码是255.255.224.0131.107.33.10北京瑞通北大培训中心第5页共25页10000011.01101011.00100001.0000101011111111.11111111.11100000.0000000010000011.01101011.00100000.00000000网络ID131.107.32.0主机ID0.0.1.10下表可详细地说明了非标准子网掩码的子网与主机的情况：借位数子网掩码值划分子网数子网中主机数目A类1无效无效无效219224,194,302322462,097,1504240141,048,574524830524,286625262262,1427254126131,070825525465,534借位数子网掩码值划分子网数子网中主机数目B类1无效无效无效2192216,382322468,1904240144,0945248302,0466252621,02272541265108255254254借位数子网掩码值划分子网数子网中主机数目C类1无效无效无效2192262322463042401414524830662526227无效无效无效8无效无效无效例1：网络193.1.1.0，子网掩码是255.255.255.224。问：这个子网可划分几个子网，每个子网的主机ID范围是什么？解析：子网193.1.1.32有效IP从193.1.1.33到193.1.1.62子网193.1.1.64有效IP从193.1.1.65到193.1.1.94子网193.1.1.96有效IP从193.1.1.97到193.1.1.126TCP/IP在WindowsNT4.0中的应用子网193.1.1.128有效IP从193.1.1.129到193.1.1.158子网193.1.1.160有效IP从193.1.1.161到193.1.1.190子网193.1.1.192有效IP从193.1.1.193到193.1.1.222例2：网络131.107.0.0，子网掩码是255.255.224.0。问：这个子网可划分几个子网，每个子网的主机ID范围是什么？解析：子网131.107.32.0有效IP从131.107.32.1到131.107.63.254子网131.107.64.0有效IP从131.107.64.1到131.107.95.254子网131.107.96.0有效IP从131.107.96.1到131.107.127.254子网131.107.128.0有效IP从131.107.128.1到131.107.159.254子网131.107.160.0有效IP从131.107.160.1到131.107.191.254子网131.107.192.0有效IP从131.107.192.1到131.107.223.254例3：YourcompanyhasbeenassignedoneclassCnetworkIDbyyourlocalISP.InyourWindowsNTTCP/IPnetwork,youplantodividethenetworkintomultiplesubnets.Eachsubnetwillhaveasmanyas15hostIDs.Ifyouwanttoa