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1、网络第五章网络层网络第五章网络层第1页，共79页，编辑于2022年，星期二TCP/IP的主要协议的主要协议FTPtelnetHTTPSMTPSNMPDNS其其他他TCPUDPIPARP/RARPICMPEthernetTokenRingFDDIATM其他其他第2页，共79页，编辑于2022年，星期二网际层的主要功能网际层的主要功能提供与多种网络的接口，支持异构网络的提供与多种网络的接口，支持异构网络的互连。将不同的网络技术在网络层统一在互连。将不同的网络技术在网络层统一在IP协议之下协议之下-不同网络技术的主要区别在数据链路不同网络技术的主要区别在数据链路层和物理层，如不同的局域网技术和广域层
2、和物理层，如不同的局域网技术和广域网技术。网技术。负责接收数据报并将其独立地发送到目标负责接收数据报并将其独立地发送到目标网络上网络上-不同的数据包可能经由不同的网络路径。不同的数据包可能经由不同的网络路径。第3页，共79页，编辑于2022年，星期二5.4 IP协议协议网际协议网际协议IP是是TCP/IP协议栈中核心协议栈中核心协议之一，使用协议之一，使用IP可使众多的小网络可使众多的小网络通过路由器构成大网络。通过路由器构成大网络。网际层传输的数据单元是网际层传输的数据单元是IP数据报，数据报，其包含了路由器转发数据包时所必须其包含了路由器转发数据包时所必须的信息。的信息。第4页，共79页，
3、编辑于2022年，星期二网络网络路由器路由器每个分组的首部都有每个分组的首部都有 IP 地址信息地址信息源 IP 地址目的 IP 地址网络路由器根据目的 IP 地址查找路由表查出下一跳路由器的地址根据目的 IP 地址查找路由表查出下一跳路由器的地址网络路由器第5页，共79页，编辑于2022年，星期二IP 协议规定：IP 地址是 32 位二进制数字：11001010011011001111100111001110为方便阅读和从键盘上输入，可把每 8 位二进制数字转换成一个十进制数字，并用小数点隔开：202.108.249.206这就是“点分十进制”记法。我们从键盘上输入点分十进制的 IP 地址，
4、计算机就把它转换为 32位的二进制数字。二进制与点分十进制二进制与点分十进制第6页，共79页，编辑于2022年，星期二IP地址分类地址分类 IP地址由两部分组成，即网络标识（地址由两部分组成，即网络标识（net_id）和主机标识（和主机标识（host_id）。）。net_id用来确定某一特定网络，而用来确定某一特定网络，而host_id指指明属于该网络下的一台主机。这点与电话号相明属于该网络下的一台主机。这点与电话号相近但又有区别，网络近但又有区别，网络ID没有地域属性。没有地域属性。根据网络规模不同，将常用的根据网络规模不同，将常用的IP地址分为地址分为A、B、C三类三类第7页，共79页，编
5、辑于2022年，星期二三类基本三类基本IP地址地址第8页，共79页，编辑于2022年，星期二IP地址分类特征地址分类特征类别最 大网络数最 小网络号最 大网络号最 大主机数A126112616777214 1.0.0.1 至 126.255.255.254B16382128.0/1191.25465535128.0.0.1 至 191.254.255.254C2097150192.0.0/1233.255.254254192.0.0.1 至 233.255.254.254第9页，共79页，编辑于2022年，星期二私有私有IP地址地址为了满足内部网络的需要，为了满足内部网络的需要，IANA将将A
6、、B、C三类地址中的一部分保留下来，作三类地址中的一部分保留下来，作为为私人私人IP地址地址使用。使用。类别IP地址范围网络ID网络数A10.0.0.010.255.255.255101B172.16.0.0172.31.255.255172.16172.3116C192.168.0.0192.168.255.255192.168.0192.168.255254第10页，共79页，编辑于2022年，星期二特殊特殊IP地址地址全全0或全或全1的地址有特殊意义的地址有特殊意义网络主机源目的含义00可以 不可本网络上的本主机0h_id 可以 不可本网络上的某个主机全1全1不可 可以只在本网络广播n_
7、id全1不可 可以对某网络广播127任意 可以 可以本地软件回送测试第11页，共79页，编辑于2022年，星期二其他其他IP地址地址D类类IP地址是地址是多播地址多播地址，主要留给，主要留给IAB因特因特网体系结构委员会使用。网体系结构委员会使用。E类地址保留今后使用类地址保留今后使用1110多播地址多播地址D类类11110保留地址保留地址E类类第12页，共79页，编辑于2022年，星期二子网掩码（子网掩码（Subnet Mask)QuestionQuestion 机器如何获知源或目标机器所在的网络号？机器如何获知源或目标机器所在的网络号？机器如何获知源或目标机器所在的网络号？机器如何获知源或
8、目标机器所在的网络号？如何从给定的如何从给定的如何从给定的如何从给定的IPIP地址中分离出地址中分离出地址中分离出地址中分离出网络号和主机号网络号和主机号网络号和主机号网络号和主机号？AnswerAnswer 子网掩码（子网掩码（子网掩码（子网掩码（Subnet Mask)Subnet Mask)第13页，共79页，编辑于2022年，星期二子网掩码（子网掩码（Subnet Mask)子网掩码子网掩码(subnet masking)(subnet masking)(subnet masking)(subnet masking)的功能是告知主机或路由的功能是告知主机或路由的功能是告知主机或路由的功
9、能是告知主机或路由设备，地址的哪一部分是包括子网的网络号部分，哪设备，地址的哪一部分是包括子网的网络号部分，哪设备，地址的哪一部分是包括子网的网络号部分，哪设备，地址的哪一部分是包括子网的网络号部分，哪一部分是主机号部分。一部分是主机号部分。一部分是主机号部分。一部分是主机号部分。子网掩码使用与子网掩码使用与子网掩码使用与子网掩码使用与IPIPIPIP地址相同的编址格式，即地址相同的编址格式，即4 4 4 4个个个个8 8 8 8位位位位组的组的组的组的32323232位长格式。位长格式。位长格式。位长格式。在子网掩码中，在子网掩码中，在子网掩码中，在子网掩码中，网络部分和子网络部分对应的位全
10、为网络部分和子网络部分对应的位全为网络部分和子网络部分对应的位全为网络部分和子网络部分对应的位全为“1 1”，主机部分对应的位全为主机部分对应的位全为主机部分对应的位全为主机部分对应的位全为“0 0”。通过将子网掩码与通过将子网掩码与通过将子网掩码与通过将子网掩码与IPIPIPIP地址进行地址进行地址进行地址进行“与与”操作，可提供所给操作，可提供所给操作，可提供所给操作，可提供所给定的定的定的定的IPIPIPIP地址所属的网络号（包括子网络号）。地址所属的网络号（包括子网络号）。地址所属的网络号（包括子网络号）。地址所属的网络号（包括子网络号）。第14页，共79页，编辑于2022年，星期二n
11、et-idnet-idhost-id 为全 0net-id网络地址A类地址默认子网掩码255.0.0.0255.0.0.0网络地址B类地址默认子网掩码255.255.0.0255.255.0.0网络地址C类地址默认子网掩码255.255.255.0255.255.255.01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
12、0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0host-id host-id 为全为全为全为全 0 0host-id 为全 0A 类、类、B 类和类和 C 类类 IP 地址的默认子网掩码地址的默认子网掩码 第15页，共79页，编
13、辑于2022年，星期二IP 地址的一些重要特点地址的一些重要特点(1)(1)IP IP 地地地地址址址址是是是是一一一一种种种种分分分分等等等等级级级级的的的的地地地地址址址址结结结结构构构构。分分分分两两两两个个个个等等等等级级级级的的的的好好好好处是：处是：处是：处是：第第一一，IP 地地地地址址址址管管管管理理理理机机机机构构构构在在在在分分分分配配配配 IPIP 地地地地址址址址时时时时只只只只分分分分配配配配网网网网络络络络号号号号，而而而而剩剩剩剩下下下下的的的的主主主主机机机机号号号号则则则则由由由由得得得得到到到到该该该该网网网网络络络络号号号号的的的的单单单单位位位位自自自自
14、行行行行分分分分配配配配。这样就方便了这样就方便了这样就方便了这样就方便了 IPIP 地址的管理。地址的管理。地址的管理。地址的管理。第第二二，路路由由器器仅仅根根据据目目的的主主机机所所连连接接的的网网络络号号来来转转发发分分组组（而而而而不不不不考考考考虑虑虑虑目目目目的的的的主主主主机机机机号号号号），这这这这样样样样就就就就可可可可以以以以使使使使路路路路由由由由表表表表中中中中的的的的项项项项目目目目数数数数大大大大幅幅幅幅度度度度减减减减少少少少，从从从从而而而而减减减减小小小小了了了了路路路路由由由由表表表表所所所所占的存储空间。占的存储空间。占的存储空间。占的存储空间。第16页
15、，共79页，编辑于2022年，星期二IP 地址的一些重要特点地址的一些重要特点(2)(2)实实实实际际际际上上上上 IP IP 地地址址是是标标志志一一个个主主机机（或或路路由由器器）和和一一条链路的接口。条链路的接口。当当当当一一一一个个个个主主主主机机机机同同同同时时时时连连连连接接接接到到到到两两两两个个个个网网网网络络络络上上上上时时时时，该该该该主主主主机机机机就就就就必必必必须须须须同同同同时时时时具具具具有有有有两两两两个个个个相相相相应应应应的的的的 IP 地地址址，其其网网络络号号 net-id net-id 必必必必须须须须 是是是是 不不不不 同同同同 的的的的。这这 种
16、种 主主 机机 称称 为为 多多 接接 口口 主主 机机(multihomed host)(multihomed host)。由由由由于于于于一一一一个个个个路路路路由由由由器器器器至至至至少少少少应应应应当当当当连连连连接接接接到到到到两两两两个个个个网网网网络络络络（这这这这样样样样它它它它才才才才能能能能将将将将 IP IP 数数据据报报从从一一个个网网络络转转发发到到另另一一个个网网络络），因此一个因此一个路由器至少应当有两个不同的路由器至少应当有两个不同的路由器至少应当有两个不同的路由器至少应当有两个不同的 IP IP 地址。地址。地址。地址。第17页，共79页，编辑于2022年，星
17、期二IP 地址的一些重要特点地址的一些重要特点(3)用用中中继继器器或或网网桥桥连连接接起起来来的的若若干干个个局局域域网网仍仍为为一一个个网网络络，因因此此这这些些局局域域网网都都具具有有同同样的网络号样的网络号 net-id。(4)所所有有分分配配到到网网络络号号 net-id 的的网网络络，范范围围很很小小的的局局域域网网，还还是是可可能能覆覆盖盖很很大大地地理理范范围的广域网，都是平等的。围的广域网，都是平等的。第18页，共79页，编辑于2022年，星期二IP地址的分配与管理地址的分配与管理Internet连接了全世界的成千上万的网络及连接了全世界的成千上万的网络及大小网络设备，而且不
18、断地在扩展。为了大小网络设备，而且不断地在扩展。为了保证保证IP地址不重复，由地址不重复，由Internet网络信息中网络信息中心心NIC统一管理。统一管理。NIC管理的是管理的是IP地址中的地址中的net_id字段，而字段，而host_id字段由获得了字段由获得了IP地址的单位自行分地址的单位自行分配管理。配管理。如我校申请了如我校申请了210.31.212.1 C类地址后，拥类地址后，拥有分配有分配254台主机的权利。台主机的权利。第19页，共79页，编辑于2022年，星期二IP子网的划分子网的划分现有现有IP地址分配方法存在很大浪费。如某单地址分配方法存在很大浪费。如某单位有位有1000
19、0台主机连入台主机连入Internet，申请到了，申请到了一个一个B类类IP地址地址130.1.0.1,于是其余于是其余55000多多个个IP地址就浪费了，因为其他单位不能再使地址就浪费了，因为其他单位不能再使用这个网络的地址了。用这个网络的地址了。另外如果上述另外如果上述10000台主机连入同一个网络台主机连入同一个网络一旦发生广播风暴是很难处理的。容易造一旦发生广播风暴是很难处理的。容易造成网络瘫痪。需要一种技术将这个大网络成网络瘫痪。需要一种技术将这个大网络在内部划分为由不同部门来管理的小网络。在内部划分为由不同部门来管理的小网络。第20页，共79页，编辑于2022年，星期二在主机标识部
20、分利用子网掩码，将其前若在主机标识部分利用子网掩码，将其前若干比特作为干比特作为“子网号字段子网号字段”，其余仍作为，其余仍作为主机号。将本单位所属主机划分为若干个主机号。将本单位所属主机划分为若干个子网，每个子网分配一个子网号，各子网子网，每个子网分配一个子网号，各子网间利用间利用路由器路由器相连，方便管理相连，方便管理子网划分属于本单位内部使用，从外部看子网划分属于本单位内部使用，从外部看各部门的子网仍是各部门的子网仍是同一个大网络同一个大网络。划分子网的基本思路划分子网的基本思路第21页，共79页，编辑于2022年，星期二凡凡凡凡是是是是从从从从其其其其他他他他网网网网络络络络发发发发送
21、送送送给给给给本本本本单单单单位位位位某某某某个个个个主主主主机机机机的的的的 IP IP 数数数数据据据据报报报报，仍仍仍仍然然然然是是是是根根根根据据据据 IP IP 数数据据报报的的目目的的网网络络号号 net-id，先先先先找找找找到到到到连连连连接接接接在在在在本单位网络上的路由器本单位网络上的路由器本单位网络上的路由器本单位网络上的路由器。然然然然后后后后此此路路由由器器在在在在收收收收到到到到 IP 数数据据报报后后，再再按按目目的的网网络络号号 net-id 和子网号和子网号和子网号和子网号 subnet-id subnet-id 找到目的子网。找到目的子网。最后就将最后就将最
22、后就将最后就将 IP IP 数据报直接交付给目的主机。数据报直接交付给目的主机。数据报直接交付给目的主机。数据报直接交付给目的主机。划分子网的基本思路（续）划分子网的基本思路（续）第22页，共79页，编辑于2022年，星期二145.13.3.10145.13.3.11145.13.3.101145.13.7.34145.13.7.35145.13.7.56145.13.21.23145.13.21.9145.13.21.8所有到网络 145.13.0.0的分组均到达此路由器我的网络地址是 145.13.0.0R1R3R2网络145.13.0.0一个未划分子网的一个未划分子网的 B 类网络类网络
23、145.13.0.0第23页，共79页，编辑于2022年，星期二划分为三个子网后对外仍是一个网络划分为三个子网后对外仍是一个网络 145.13.3.10145.13.3.11145.13.3.101145.13.7.34145.13.7.35145.13.7.56145.13.21.23145.13.21.9145.13.21.8子网 145.13.21.0子网 145.13.3.0 子网 145.13.7.0所有到达网络 145.13.0.0的分组均到达此路由器网络145.13.0.0R1R3R2第24页，共79页，编辑于2022年，星期二若有三个主机数在30的网段，需要从NIC为其申请几个
24、C类网络?1个还是3个C类网络？第25页，共79页，编辑于2022年，星期二申请3个C类网络的分析：用掉的IP地址为3*30=90个 浪费的IP地址为3*（254-30）=672 浪费率为672/（254*3）=88.19%子网划分技术分析分析第26页，共79页，编辑于2022年，星期二子网划分子网划分由网络管理员将一个由网络管理员将一个A A类、类、B B类或C C类网络划分成若干个规类网络划分成若干个规模更小的子网络，简称子网模更小的子网络，简称子网(subnets)。目标：目标：目标：目标：-提供提供提供提供IPIP地址使用的灵活性地址使用的灵活性地址使用的灵活性地址使用的灵活性 -减少
25、广播域的大小减少广播域的大小减少广播域的大小减少广播域的大小问题问题问题问题:如何进行子网划分？如何进行子网划分？如何进行子网划分？如何进行子网划分？第27页，共79页，编辑于2022年，星期二从从一一个个 I P数数据据报报的的首首部部并并无无法法判判断断源源主主机机或或目目的的主主机机所所连连接接的的网网络络是是否否进进行行了了子网的划分。子网的划分。使使用用子子网网掩掩码码(subnet mask)可可以以找找出出 IP 地址中的子网部分。地址中的子网部分。子网掩码子网掩码第28页，共79页，编辑于2022年，星期二IP 地址的各字段和子网掩码地址的各字段和子网掩码 网络号网络号 net
26、-id主机号主机号 host-id两级两级 IP 地址地址网络号网络号net-idhost-id三级三级 IP 地址地址主机号主机号subnet-id子网号子网号子网掩码子网掩码因特网部分因特网部分本地部分本地部分因特网部分因特网部分本地部分本地部分划分子网时划分子网时的网络地址的网络地址1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0net-idsubnet-idhost-id 为全为全 0第29页，共79页，编辑于2022年，星期二(IP 地址地址)AND(子网掩码子网掩码)=网络地址网络地址网络号 net-id主
27、机号 host-id两级 IP 地址网络号三级 IP 地址主机号net-idhost-idsubnet-id子网号子网掩码因特网部分本地部分因特网部分本地部分划分子网时的网络地址1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0net-idsubnet-idhost-id 为全 0AND第30页，共79页，编辑于2022年，星期二子网划分子网划分 为了获得子网标识，网管从为了获得子网标识，网管从为了获得子网标识，网管从为了获得子网标识，网管从主机位主机位主机位主机位中借出若干位，指定作为中借出若干位，指定作为中借出若干位
28、，指定作为中借出若干位，指定作为子网络标识。子网络标识。子网络标识。子网络标识。必须为主机位中的必须为主机位中的必须为主机位中的必须为主机位中的高高高高n n n n位位。从主机位中所借的子网位的位数从主机位中所借的子网位的位数n n n n取决于子网络的规模取决于子网络的规模取决于子网络的规模取决于子网络的规模n n 的最小值为的最小值为的最小值为的最小值为 2 2 2 2（为什么不是（为什么不是1 1？）？）？）？）n n n n的最大值是多少？的最大值是多少？只要能保证有只要能保证有2 2位的主机标识位。位的主机标识位。位的主机标识位。位的主机标识位。第31页，共79页，编辑于2022年
29、，星期二子网掩码子网掩码10net_idhost_id11111111 1111111100000000 00000000255.255.0.0B类类IP地址地址标准子网标准子网掩码掩码10net_idhost_idsubnet11111111 1111111111111100 00000000255.255.252.0划分了子网划分了子网的的B类类IP地址地址该子网掩码从该子网掩码从host_id中划中划出高六位作为子网号出高六位作为子网号子网划分是使用子网掩码来实现的。由一连串的子网划分是使用子网掩码来实现的。由一连串的子网划分是使用子网掩码来实现的。由一连串的子网划分是使用子网掩码来实现
30、的。由一连串的“1 1”与与与与“0 0 0 0”组成，组成，组成，组成，“1 1”对应网络号而对应网络号而对应网络号而对应网络号而“0 0 0 0”对应主机号。对应主机号。第32页，共79页，编辑于2022年，星期二最大的子网位最大的子网位网络的类 缺省的主机位长度最大的子网位长度A2422B1614C86第33页，共79页，编辑于2022年，星期二子网位与子网规模子网位与子网规模Subnet bitsSubnet bitsSubnet numberSubnet number valid subnet valid subnet numbernumber1 12 21 1=2=22-2=02-
31、2=02 22 22 2=4=44-2=24-2=23 32 23 3=8=88-2=68-2=64 42 24 4=16=1616-2=1416-2=145 52 25 5=32=3232-2=3032-2=306 62 26 6=64=6464-2=6264-2=627 72 27 7=128=128128-2=126128-2=1268 82 28 8=256=256256-2=254256-2=2549 92 29 9=512=512512-2=510512-2=510.第34页，共79页，编辑于2022年，星期二网络标识与网络广播地址的变化网络标识与网络广播地址的变化无子网划分时，网
32、络位就是网络标识无子网划分时，网络位就是网络标识 。子网划分后子网划分后:需要将网络位及子网络位同时作为主需要将网络位及子网络位同时作为主机所在的网络的标识。机所在的网络的标识。广播地址也要进行相应的改变。广播地址也要进行相应的改变。第35页，共79页，编辑于2022年，星期二C类子网划分举例类子网划分举例(A-1)如何对一个如何对一个 C C 类网络类网络 199.5.12.0199.5.12.0划分，以划分，以得到两个可用的子网得到两个可用的子网Question 1:Question 1:Question 1:Question 1:需要借多少位作为子网位需要借多少位作为子网位需要借多少位作
33、为子网位需要借多少位作为子网位?Answer 1:Answer 1:Answer 1:Answer 1:借借借借2 2 2 2位位位位Question 2:Question 2:Question 2:Question 2:你可得到多少子网你可得到多少子网你可得到多少子网你可得到多少子网?其中可用的是几个其中可用的是几个其中可用的是几个其中可用的是几个?Answer 2:Answer 2:Answer 2:Answer 2:4 4 4 4 个子网，但只有个子网，但只有个子网，但只有个子网，但只有2 2 2 2个是可用的。个是可用的。第36页，共79页，编辑于2022年，星期二C类子网划分举例类子
34、网划分举例(A-2)Question 3:每个子网得到的每个子网得到的每个子网得到的每个子网得到的(可用的可用的可用的可用的?)?)?)?)子网地址范围是什么子网地址范围是什么子网地址范围是什么子网地址范围是什么?Answer 3:Answer 3:subnet 1:X.X.X.X.X.X.0000000000-X.X.X.0000111111111111 (199.5.12.0-199.5.12.63)subnet 2:X.X.X.01000000-X.X.X.01111111 (199.5.12.64-199.5.12.127)subnet 3:X.X.X.10000000-X.X.X.1
35、0111111 (199.5.12.128-199.5.12.191)subnet 4:X.X.X.11000000-X.X.X.11111111X.X.X.11000000-X.X.X.11111111 (199.5.12.192-199.5.12.255)第37页，共79页，编辑于2022年，星期二C类子网划分举例类子网划分举例(A-3)Question 4:Question 4:每个子网的广播地址每个子网的广播地址Answer 4:subnet 1:X.X.X.00111111-199.5.12.63 subnet 2:X.X.X.01111111-199.5.12.127 subnet
36、 3:X.X.X.10111111-199.5.12.191 subnet 4:X.X.X.11111111-199.5.12.255第38页，共79页，编辑于2022年，星期二C类子网划分举例类子网划分举例(A-4)Question5:每个子网的网络号（含子网络号）每个子网的网络号（含子网络号）Answer5:subnet1:X.X.X.00000000(199.5.12.0)subnet2:X.X.X.01000000(199.5.12.64)subnet3:X.X.X.10000000(199.5.12.128)subnet4:X.X.X.11000000(199.5.12.192)第3
37、9页，共79页，编辑于2022年，星期二C类子网划分举例类子网划分举例(A-5)Question6:Question6:每个子网的子网掩码是什么？每个子网的子网掩码是什么？Answer6:Answer6:everysubnetwouldhavethesamesubnetmask,iteverysubnetwouldhavethesamesubnetmask,itis:is:11111111.11111111.1111111111111111.11111111.11111111.11000000oror255.255.255.255.255.255.192192Question7:Questio
38、n7:每个子网拥有多少台主机每个子网拥有多少台主机每个子网拥有多少台主机每个子网拥有多少台主机?Answer7:2 26 6-2=64-2=62-2=64-2=62第40页，共79页，编辑于2022年，星期二回到最初的问题，现在你知道该申请多少个C类地址了吗？请同学们课后完成。对这三个主机规模不大于对这三个主机规模不大于 3030的网段，一个的网段，一个的网段，一个的网段，一个C C类地址类地址类地址类地址就够了。就够了。就够了。就够了。202.11.22.32202.11.22.64202.11.22.96第41页，共79页，编辑于2022年，星期二关于子网划分的总结关于子网划分的总结在创建
39、子网时，首先要决定在创建子网时，首先要决定子网的数量子网的数量和所拥有和所拥有的主机规模，由此来确定从原主机位所借的位数。的主机规模，由此来确定从原主机位所借的位数。创建子网后，主机的创建子网后，主机的网络号、所在网络的广播地网络号、所在网络的广播地址、子网掩码址、子网掩码等要相应地改变。等要相应地改变。注意，任何方式的子网划分存在网络地址的损失：注意，任何方式的子网划分存在网络地址的损失：-第一和最末的两个子网第一和最末的两个子网 -第一和最末的两个子网中的所有第一和最末的两个子网中的所有IPIP地址地址。第42页，共79页，编辑于2022年，星期二对子网技术的评价对子网技术的评价 可以将拥
40、有较多数目主机的单个网络划分为可以将拥有较多数目主机的单个网络划分为主机数目相对较少的若干个子网络，以简化主机数目相对较少的若干个子网络，以简化网络管理，分隔和减少网络上不必要的通信网络管理，分隔和减少网络上不必要的通信流量。流量。可节省IP地址资源 举举例例来来说说，现现共共有有6 6 个个主主机机数数目目在在3232以以下下的的小小网网络络，若若分分别别为为它它们们申申请请6 6个个C C类类的的IPIP地地址址，则则至至少少要要浪浪费费222*6222*6个个IPIP地地址址，且且不不考考虑虑是是否否能能申申请请到到这这么么多多的的C C类类地地址址。若若采采用用子子网网技技术术，则则只
41、要申只要申请请1 1个个C C类类地址地址则则足足够够了了 第43页，共79页，编辑于2022年，星期二子网掩码分配原则子网掩码分配原则确定划分子网的数量，并转化为二进制，若为全确定划分子网的数量，并转化为二进制，若为全确定划分子网的数量，并转化为二进制，若为全确定划分子网的数量，并转化为二进制，若为全1则则加加1。如果准备划分。如果准备划分。如果准备划分。如果准备划分6 6个子网则值为个子网则值为个子网则值为个子网则值为110，7 7个子网则为个子网则为个子网则为个子网则为10001000计算子网所需的二进制位数，将此二进制数全部计算子网所需的二进制位数，将此二进制数全部置置1，即，即6个是
42、个是个是个是111,7111,7个是个是个是个是11111111。按字节以高位顺序开始转化为十进制数，按字节以高位顺序开始转化为十进制数，按字节以高位顺序开始转化为十进制数，按字节以高位顺序开始转化为十进制数，6 6个是个是个是个是224224，则，则A A类地址子网掩码是类地址子网掩码是255.224.0.0 B255.224.0.0 B类是类是类是类是255.255.224.0 C类是类是类是类是255.255.255.224255.255.255.224。7个是个是个是个是240240，则，则，则，则A A类地址子网掩码是类地址子网掩码是类地址子网掩码是类地址子网掩码是255.240.0
43、.0 B255.240.0.0 B类是类是类是类是255.255.240.0 C255.255.240.0 C类是类是类是类是255.255.255.240255.255.255.240。第44页，共79页，编辑于2022年，星期二子网掩码分配实例子网掩码分配实例我们学校申请到一个我们学校申请到一个我们学校申请到一个我们学校申请到一个C C类类类类IPIP地址，地址，地址，地址，210.31.1.1210.31.1.1。欲组建校。欲组建校。欲组建校。欲组建校园网，并接入园网，并接入园网，并接入园网，并接入InternetInternet。假设有。假设有。假设有。假设有5个独立部门，分别拥有个独
44、立部门，分别拥有个独立部门，分别拥有个独立部门，分别拥有计算机计算机计算机计算机20、2525、29、1010、1515台套，请运用子网技术合台套，请运用子网技术合理分配理分配IP地址。地址。地址。地址。有有5 5个部门，需规划出个部门，需规划出5 5个子网，二进制数为个子网，二进制数为101101，在，在C C类类地址主机标识中需要至少地址主机标识中需要至少3 3比特作为子网标识，则子网比特作为子网标识，则子网掩码为掩码为255.255.255.224255.255.255.224。子网号分别为。子网号分别为1-0011-001、2-0102-010、3-0113-011、4-1004-10
45、0、5-1015-101、6-1106-110。子网分配如下表所示：。子网分配如下表所示：第45页，共79页，编辑于2022年，星期二子网掩码分配实例子网掩码分配实例子网子网第四字节IP地址分配10010000100111110210.31.1.336220100000101011110210.31.1.659430110000101111110210.31.1.9712641000000110011110210.31.1.12915851010000110111110210.31.1.16119061100000111011110210.31.1.193222第46页，共79页，编辑于202
46、2年，星期二子网掩码分配实例子网掩码分配实例子网本子网地址子网广播地址1210.31.1.32210.31.1.632210.31.1.64210.31.1.953210.31.1.96210.31.1.1274210.31.1.128210.31.1.1595210.31.1.160210.31.1.1916210.31.1.192210.31.1.221每个子网所容纳主机数为30台第47页，共79页，编辑于2022年，星期二IP 数据报的格式数据报的格式 一个一个 IP 数据报由首部和数据两部分组成。数据报由首部和数据两部分组成。首部的前一部分是固定长度，共首部的前一部分是固定长度，共 2
47、0 字节，字节，是所有是所有 IP 数据报必须具有的。数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。段，其长度是可变的。参见参见IP 数据报的格式数据报的格式 第48页，共79页，编辑于2022年，星期二IP协议的配置协议的配置安装网络接口卡，安装驱动程序安装网络接口卡，安装驱动程序在控制面板下的网络组件中添加协议在控制面板下的网络组件中添加协议输入静态输入静态IP地址及子网掩码，配置默认网关地址及子网掩码，配置默认网关即默认路由器地址即默认路由器地址输入默认输入默认DNS服务器地址服务器地址使用使用Ping 命令测试命令测试第49页
48、，共79页，编辑于2022年，星期二IP实验要求实验要求添加服务、客户、协议添加服务、客户、协议理解协议的作用理解协议的作用掌握掌握IP配置技术配置技术Ping/？为帮助？为帮助使用使用Ipconfig/all 命令检测本机命令检测本机IP地址及物地址及物理地址。理地址。共享管理共享管理第50页，共79页，编辑于2022年，星期二IP数据报的格式与工作原理数据报的格式与工作原理网络层的基本传输单元叫做数据报，如网络层的基本传输单元叫做数据报，如果运行的是果运行的是IP协议，则称为协议，则称为IP数据报。数据报。是实现是实现IP协议的信息组织。协议的信息组织。其由两部分组成：首部其由两部分组成：
49、首部+数据区，其中数据区，其中只对首部做了要求，而数据部分没有格只对首部做了要求，而数据部分没有格式限制，可传输任意数据。式限制，可传输任意数据。数据报首部数据报首部数据区域数据区域第51页，共79页，编辑于2022年，星期二IP数据报基本格式数据报基本格式版本 头长服务类型总长度标志号MDXMDX片偏移量生存周期协议报头校验和源地址目的地址可选项填充数据0481631定定长长20字字节节第52页，共79页，编辑于2022年，星期二IP数据报格式一数据报格式一版本：版本：4bit值为值为4代表代表IPv4,保证通信双方及保证通信双方及中间经过的路由器能按同一种格式处理中间经过的路由器能按同一种
50、格式处理IP数数据报。据报。首部长：首部长：4bit给出以给出以32bit字长字长为一个单位为一个单位的报文首部的长度。最小首部长为的报文首部的长度。最小首部长为5，即首，即首部最小为部最小为5*4=20字节。字节。服务类型：服务类型：8bit表示数据优先级、可靠性和表示数据优先级、可靠性和延迟量等，通知延迟量等，通知IP如何处理携带的数据。如何处理携带的数据。第53页，共79页，编辑于2022年，星期二服务类型服务类型优先级表示数据重要程度，级别越高本数优先级表示数据重要程度，级别越高本数据报数据越重要。据报数据越重要。D：低的时延（：低的时延（Delay）T：要求高的吞吐量（：要求高的吞吐