子网掩码与子网的划分 - 西南林学院

Internet技术目标Internet概述Internet的接入方法Internet的基本使用Internet的通信协议TCP/IPInternet以TCP/IP作为标准通信协议，只要计算机系统支持TCP/IP，它就可以连入Internet，同时由IP子协议为连入Internet的计算机分配一个IP地址作为唯一标识。IP地址Internet中能够唯一确定计算机位置的标识就是IP地址。对于终端用于来说，IP地址还有另一种表示方法：域名（网址）。IP地址采用分层结构：IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit)，整个地址分为两部分，即网络号(NetworkID)和主机号(HostID)。IP地址IP地址结构：是一种层次型地址结构。IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit)整个地址分为两部分，即网络号(NetID)和主机号(HostID)。NetIDHostIDIP地址的表示方法：方法：采用点分十进制记法（dotteddecimalnotation）即将32bit的IP地址中的每8位二进制数用1个等效的十进制数表示，并每个十进制数之间加上一个点。例：1000000100001011000000110001111112911331IP=129.11.3.31网络号主机号0A类地址E类地址D类地址C类地址B类地址10网络号0783115162324主机号110网络号主机号110111011组播地址保留IP地址格式IP地址分类：分为5类，见下图。IP地址类别—A类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210•前1字节标识网络地址，后3字节标识主机地址•每个网络最多可容纳（2－2）台主机•从高位起，前1位为“0”，第1字节用十进制表示的取值范围为“0～127”•具有A类地址特征的网络总数为126个0～1270～2550～2550～255网络地址主机地址024IP地址类别—B类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210•前2字节标识网络地址，后2字节标识主机地址•每个网络最多可容纳（2－2）台主机•从高位起，前2位为“10”，第1字节用十进制表示的取值范围为“128～191”•具有B类地址特征的网络总数为2个128～1910～2550～2550～255网络地址主机地址101416IP地址类别—C类地址313029282726252423222120191817161514131211109876543210前3字节标识网络地址，后1字节标识主机地址•每个网络最多可容纳254台主机•从高位起，前3位为“110”，第1字节用十进制表示的取值范围为“192～223”•具有C类地址特征的网络总数为2个192～2230～2550～2550～255网络地址主机地址11021A、B、C三类地址的网络数和主机数根据首字节的取值可以判断IP地址的类别。例如202.112.14.161为C类地址类别首字节值范围网络数主机数A1--12612616777314B128--1911638265534C192--2232097150254特殊用途的IP地址主机号为全“0”的IP地址为网络地址，表示该网络本身。主机号为全“1”的地址是广播(broadcast)地址。任何一个以数字127开头的IP地址(127.any.any.any)都叫做回送地址(loopbackaddress)。它是一个保留地址，最常见的表示形式为127.0.0.1。IP协议规定：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，而是把数据直接返回给本主机。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程间的通信。以上地址从来不分配给任何一个单个的主机。特殊IP地址举例网络地址•主机地址部分全部定义为“0”，用于区分网络例：主机212.111.44.136–所在网络的地址为212.111.44.0–全0的网络地址：0.0.0.0表示网络本身，用于网络初始化广播地址•直接广播地址–主机地址部分为全“1”，用于向某个网络的所有主机广播–例：主机212.111.44.136所在网络的广播地址为212.111.44.255•有限广播地址（255.255.255.255）–在未知本网地址情况下用于本网广播内部地址(私用地址)IP地址范围内有一些未被InterNic指定，这些地址可分配给未连接到Internet的主机使用，这些主机如果需要访问Internet,可使用网络代理(proxy)服务器连接到公共网络上。它们是：A类：10.0.0.0---10.255.255.255B类：172.16.0.0---172.31.255.255C类：192.168.0.0---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=11与0=00与1=00与0=0子网掩码的作用计算机是通过将子网掩码与IP地址相“与运算”来区分出计算机的网络号和主机号。例如：IP地址为：210.41.237.10，其子网掩码为255.255.255.0，则进行如下“与运算”：IP:11010010.00101001.11101101.00001010M:11111111.11111111.11111111.00000000与:11010010.00101001.11101101.00000000反:00000000.00000000.00000000.00001010子网掩码（Subnetmask）默认子网掩码,子网掩码中“1”的长度就是网络号的长度：A类B类11…10000…011………100………08bit24bit16bit16bitC类子网掩码255.0.0.0子网掩码255.255.0.0子网掩码255.255.255.011………100…024bit8bit默认值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Nx，子网掩码为Mx，远程主机的IP地址为Ay，再设Ny=Ay&Mx–若Nx==Ny，则认定远程主机与本地主机在同一子网上–若NxNy，则认定远程主机与本地主机不在同一子网上同一子网中的主机之间通信子网地址210.39.15.0210.39.15.15210.39.15.127源地址目的地址发送接收不同子网中的主机之间通信子网地址210.39.15.0202.112.4.63目的地址210.39.15.15源地址发送R210.39.15.32接收转发子网地址202.112.4.0子网掩码的表示①直接的32bit的位模式（不常用）②点分整数法（常用）例：255.255.255.192子网掩码的斜杠表示法：斜杠表示的整数，就是子网掩码中所有1的个数例：带点十进制数表示斜杠表示255.255.255.0/24例：IP地址/子网掩码对：156.26.30.60/255.255.240.0可表示为：156.26.30.60/20若划分子网，Router在运算时，IP地址和子网掩码按位相与。子网划分划分子网的重要性IP寻址方案的开发始于20世纪60年代后期，当初并没有考虑到Internet发展这么快，有限的32位地址空间使人们陷入了IP地址分配无法满足众多需求的窘境。划分子网的好处：1)充分利用IP地址2)方便管理，网络管理者有时需要分割网络,尤其是大型网络，使其成为较小的网络，减小广播域.子网的划分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不相关的网络时，就需要划分子网。怎样划分子网？将IP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。划分子网的实例例如：现给定一个C类网210.41.237.X，此时X代表从1—254。由于有四个不同的部门要使用这段IP，为了不让各个部门之间相互干扰，我们需要将原来给出的一个网络划分为四个子网，以使得各个子网间互不影响。确定各子网IPIP:11010010.00101001.11101101.xxxxxxxx我们将IP地址的主机部分中（8位）xxxxxxxx拿出前面2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6位。00xxxxxx：00000001----001111101--6201xxxxxx：01000001----0111111065--12610xxxxxx：10000001----10111110129--19011xxxxxx：11000001----11111110193--254确定子网掩码由于我们将原来IP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：255.255.255.192（非标准类型）划分的结果第一个子网：IP：210.41.237.(1—62)M:255.255.255.192第二个子网：IP：210.41.237.(65—126)M:255.255.255.192第三个子网：IP：210.41.237.(129—190)M:255.255.255.192第四个子网：IP：210.41.237.(193—254)M:255.255.255.192R子网1子网2说明：（1）用路由器连接单位的子网，其优点：①出现故障时容易隔离和管理②不引起广播风暴（2）建立子网，R通过子网号来管理和识别；注意：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。子网地址思路：从IP地址的HostID中借若干位表示子网号。IP地址包括一个网络号、一个网络内的子网号和一个子网内的主机号码三部分，其中子网号和主机号是网络管理员按需要分配的。RFC950规定：不允许使用全“0”和全“1”的子网，即子网号不能全“0”和全“1”，同样，主机号也如此。子网划分前后IP地址结构：网络号主机位号网络号子网号主机号子网和主机的计算公式RFC950规定：不允许使用全“0”和全“1”的子网，即子网号不能全“0”和全“1”，同样，主机号也如此。根据此限制，有：1位子网掩码不允许（因对应位上只有0和1）B类15位子网掩码和C类7位子网掩码也是非法的（因只给主机留了1位）。最小的IP网络•Mask＝255.255.255.252–两个bit作主机号，共四个IP地址–主机号全1=11,全0=00,只有01和10可用–容纳两个站点的网，常用于路由器间的连接11111111111111111111111100111111255255255252R2R1最小的IP网络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：2N-2(其中N用于表示子网的位数)表示子网的位组合全0和全1（全0子网、广播子网），对于一些网络设备可能出现问题，所以剔除这两种组合。2)计算用于表示主机的位组合公式：2N-2(其中N是用于表示主机的位数)当主机位为全0时，则此时的IP地址相当于只是表示了一个网络的地址；当主机位为全1时，则此时的IP地址相当于是一个广播地址。练习：202.194.75.0，默认子网掩码:202.194.75.0/24(255.255.255.0)子网掩码:202.194.75.0/26(255.255.255.192)1.请问/26借出主机的多少位来表示子网？2.能够表示多少个子网？3.子网的IP地址分别是什么？4.每个子网中有多少位表示主机？每个子网中可容纳多少主机？答案：1.2位2.22-2=2个子网3.202.194.75.128或202.194.75.64202.194.75.1