TCPIP协议-(第3章网际协议)

1主要内容IPv4协议下一代IP：IPv6移动IP2一、IPv4协议1、IP提供服务的特点IP协议提供不可靠、无连接、尽最大努力的分组交付。不可靠：不保证IP分组成功送达目的站，网络的可靠性由上层协议保证；无连接：发送分组前，不需要在发送站和目的站间事先建立连接，每个IP分组独立进行路选择；尽最大努力交付：IP协议尽力发送每个分组，只有当资源耗尽或底层网络出现故障时，才丢弃IP分组。3IP协议是TCP/IP协议族的核心协议，实现异构网络的互连。2、IP分类编址4111111111286432168421十进制总合为2558bit（1）二进制到十进制的转换二进制到十进制的转换2726252423222120（2）IP地址表示5字节（8位）字节（8位）字节（8位）字节（8位）11000000101010000000000100001011192168111IP地址：192.168.1.11IP地址是一个32bit的二进制数，为便于阅读，用点分十进制按字节将其分为四段。610000001000010000000000000001011129.8.0.1110101100000001110000100000100011172.7.8.35课堂练习（3）IP分类7A、IP地址的结构IPv4是两级结构的地址，地址分为网络号和主机号，因此一个IP地址指明的是连接到某个网络的某台主机。网络号：标识一个网络；主机号：标识网络上的主机。主机主机号网络号32bitnet-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001根据网络规模不同，IP地址分为5类net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001A类地址的网络号字段net-id为1字节net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001B类地址的网络号字段net-id为2字节net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001C类地址的网络号字段net-id为3字节net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001A类地址的主机号字段host-id为3字节net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001B类地址的主机号字段host-id为2字节net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001C类地址的主机号字段host-id为1字节net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001D类地址是多播地址net-id24bithost-id24bitnet-id16bitnet-id8bit0A类地址host-id16bitB类地址C类地址011host-id8bitD类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用1111001E类地址保留为今后使用17A类地址：支持特大型网络，第一个字节表示网络号，且最高位必须为0，网络号0和127保留，因此网络数为126（27-2）；支持的主机数为16777216（224-2），主机号全0和全1保留。B类地址：支持大型网络，前两个字节表示网络号，且最高位必须为10，因此网络数为16384（214）；支持的主机数为65534（216-2），主机号全0和全1保留。C类地址：支持小型网络，前三字节表示网络号，且最高位必须为110，因此网络数为2097152（221）；支持的主机数为254（28-2），主机号全0和全1保留。D类地址：为多播地址。E类地址：保留作为特殊用途。每一类网络中的网络数量和主机数量类第1个字节地址范围网络数量主机数量A1~1261.0.0.1~126.255.255.25427-2=126224-2=16777214B128~191128.0.0.1~191.255.255.254214=16384216-2=65534C192~223192.0.0.1~223.255.255.254221=209715228-2=254D224~239224.0.0.0~239.255.255.255不适用不适用E240~255240.0.0.0~255.255.255.255不适用不适用1819课堂练习判断给定网络地址所属类别和该网络主机地址范围130.54.129.10198.39.58.110B、IP地址与物理网络的关系20192.168.10.1172.16.1.1192.168.10.2R2主机D172.16.1.3192.168.10.8192.168.10.5以太网172.16.0.0172.16.1.2172.16.1.480.0.0.2令牌环192.168.10.0...R1主机B主机C主机A广域网80.0.0.0IP地址标识的是设备的网络位置或设备与网络的连接。同一物理网络中，所有设备的IP地址的网络号相同，因此设备从一个网络搬迁到另一个网络，IP地址必须做相应的更改。网络地址主机部分全0的地址，代表一个网段，不能作为源地址或目的地址。例：133.25.0.0直接广播地址主机部分全1的地址，代表该网段内所有的接口和主机例：133.25.255.255将此地址作为目的地址向特定网络的所有主机发送分组。受限广播地址当前网络的广播地址全1地址：255.255.255.255将此地址作为目的地址，将分组发到本网所有主机C、特殊IP地址本网络上的本主机32bit的IP地址全为0（0.0.0.0），表示本网络上的本主机地址。如向DHCP请求本地IP地址分配时，会发一个源IP为0.0.0.0，目的IP为255.255.255.255的请求报文。本网络上的特定主机网络号全为0的IP地址，表示这个网络上的特定主机。例：0.0.0.10环回地址（loopback）第一个字节为127的IP地址是环回地址，是一个测试设备软件的地址。使用环回地址时，IP分组不会发送到网络。特殊地址网络号主机号源地址/目的地址网络地址特定的全0都不是直接广播地址特定的全1目的地址受限广播地址全1全1目的地址本网络上的本主机全0全0源地址本网络上的特定主机全0特定的目的地址环回地址127任意目的地址特殊IP总结课堂练习请写出175.119.32.35网络地址，并写出该网段的直接广播地址、受限广播地址。类网络地址网络数A10.0.0.01B172.16.0.0~172.31.0.016C192.168.0.0~192.168.255.0256D、私有IP地址下表网段的IP地址为网络中的私有IP地址，使用这些地址不用申请（IANA），任何人都可以使用。同时由于属性私有，这些IP地址不会出现在公网中。（1）划分子网的原因A、IP协议的路由机制要求，同一个物理网络的主机必须具有相同的网络地址；B、两级的地址机制下A类网络可容纳1600多万台主机，B类网络可容纳6万台主机，主机数量远远超过了现实物理网的规模，势必造成IP地址的浪费。采取何种机制能使网段中的地址数量能够匹配物理网络中实际包含的主机？3、子网划分32比特网络部分（网络号）主机部分（主机号）子网部分（子网号）网络部分（网络号）主机部分（主机号）两级地址结构三级地址结构（2）子网划分的方法：增加“子网号”，将两级IP地址变为三级IP地址，这种方法称为“子网划分”。举例将B类地址的16bit主机号，划分8bit出来作为子网号，则可以生成256个子网地址空间，每个子网地址空间包含256个IP地址。32bit网络部分（网络号）主机部分（主机号）子网部分（子网号）网络部分（网络号）主机部分（主机号）两级地址结构三级地址结构16bit16bit16bit8bit8bit（3）子网掩码29无子网划分时，确定一个IP地址的网络号的方法是：I.确认IP地址属于哪类地址？II.得到地址类型后，将主机部分全置0，及得到网络号。采取子网划分后打破了IP地址的分类，如何确认一个IP地址的网段号和主机号？网络部分主机部分子网部分IP地址子网掩码11111111111111111111111100000000子网掩码是一个与IP地址一样长的32bit序列，其中“1”对应IP地址中的网络部分，“0”对应主机部分。子网掩码的两种表示方法：点分十进制：与IP地址表示方式相同如：172.168.1.1255.255.255.192斜杠表示：斜杠后的数字表示1个个数如：172.168.1.1/26（4）网络地址的计算方法IP地址子网掩码网络地址(二进制)网络地址192.168.1.0/28255.255.255.24011111111111111111111111111110000192.168.1.71100000010101000000000010000011111000000101010000000000100000000IP地址为:192.168.1.7掩码28位已知IP地址和子网掩码，网络地址就是IP地址的二进制和子网掩码的二进制进行“与”的计算（5）子网主机数量计算IP地址为：192.168.1.100/28（28=255.255.255.240）该子网掩码二进制表示为：11111111，11111111，11111111，1111000028bits网络位4bits主机位主机总数为：24可用主机数为:24-2为什么可用主机数量要减2？（6）子网网络数量计算IP地址为：192.168.1.100/28（28=255.255.255.240）该子网掩码二进制表示为：11111111，11111111，11111111，1111000028bits网络位4bits主机位子网总数为：24-2为什么生成的子网数要减2？（7）子网规划规划步骤：I.确定需要划分的子网数量；II.根据子网数量，确定子网部分所需的位数。设子网数量为m，则所需掩码位数n为满足2n=m+2的最小值；III.网络号和子网部分都置1，主机部分置0就得到子网掩码；IV.判断子网掩码的主机位数，能否满足主机数量的需求；V.确定每一个子网的地址范围。定长子网掩码子网划分就是子网规划，规划时如果各子网的子网掩码中的1的个数相同，就是定长子网掩码方法。子网规划举例某机构有C类地址200.68.10.0，需划分6个子网，每个子网28台主机。按以上要求划分子网。I.子网数量6；II.按照公式2n=m+2计算n，其中m=6，得到n=3；III.子网掩码的位数为：24+3=27，即27个连续的1：11111111111111111111111111100000点分十进制：255.255.