子网划分和变长子网掩码.ppt

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1、国家信息化工程师认证考试管理中心,2003-09-06 版本1.00,第 三 级 别,第1章 IP 子网划分和变长子网掩码,IP寻址,IP地址的格式和组成 IP地址的分类 专网(私有)IP地址和公网(公共)IP地址 IP地址的分配 子网和子网掩码 缺省网关,27,26,25,24,23,22,21,20,举 例,128,64,0,16,8,0,0,1,217,二制与十制换算,二进制表示 (基数为2),IP地址的格式与组成,IP地址的格式 IP地址是一组32位长的二进制数字， 用点分十进制表示。 如：11000000 10101000 000000000 00000001,IP地址的格式与组成,

2、192.168.1.100,192.168.2.101,192.168.2.100,192.168.3.100,192.168.1.100,IP地址,主机地址,网络地址,192.168.1.0,192.168.2.0,192.168.3.0,IP地址的分类（1）,w,x,y,z,网络地址,主机地址,网络地址,主机地址,网络地址,主机地址,A类,B类,C类,IP地址的分类(2),IP地址的分配原则,只有A、B、C三类地址可以分配给计算机和网络设备 网络地址的第一个数字不能为127，保留用来测试连接 网络地址不能全为0，也不能全为255：全为0没有网络，全为255用作子网掩码,IP地址的分配原则,

3、主机地址中不能全为0，也不能全为1：主机地址全为0用来表示网络地址，全为1用作广播 网络地址相同主机地址必须惟一 不能使用的IP：0.0.0.0、255.255.255.255、127.x.x.x、A.0.0.0、A.255.255.255、B.B.0.0、B.B.255.255、C.C.C.0、C.C.C.255,一些特殊的IP地址:,1.IP地址127.0.0.1:本地回环(loopback)测试地址 2.广播地址:255.255.255.255 3.IP地址0.0.0.0:代表任何网络 4.网络号全为0:代表本网络或本网段 5.网络号全为1:代表所有的网络,IP组播,IP组播地址,224

4、.0.0.0239.255.255.255,知名的组播地址 224.0.0.1所有主机 224.0.0.2所有路由器,私有地址（Private address）,因特网分配编号委员会（IANA）保留3块IP 地址，超过1700万个私有IP，也称为RFC 1918 地址。 私有（private）意味着他们不允许被路由到公共的 Internet ，但在组织内部可以按照需要自由使用，因此，这些地址被认为是不可路由的（non-routable）。,私有IP,私有IP(供企业内部使用) 1个A类地址: 10.0.0.0 10.255.255.255 16个B类地址: 172.16.0.0 172.31.

5、255.255 256个C类地址:192.168.0.0 192.168.255.255,NAT技术,网络地址转换（Network Address Translation，NAT）可以动态改变通过路由器的IP报文的内容，以便修改报文的源IP地址和（或）目的IP地址。 离开路由器的报文的源地址或目的地址会转换成与原来不同的地址。 各种NAT：静态，动态 ，过载（Overload）,子 网,子网(Subnet)是在TCP/IP网络上，用路由器连接的网段。同一子网内的IP地址必须具有相同的网络地址。,带有子网网络,子网(Subnet)是在TCP/IP网络上，用路由器连接的网段。同一子网内的IP地址必

6、须具有相同的网络地址。,172.16.1.0,172.16.2.0,172.16.3.0,172.16.4.0,子网划分的好处,1. 减少网络流量：子网通过路由器彼此连接，多数路由器采用默认配置，不传播广播信息。这样可以很大程度上节省带宽。 2. 提高网络性能 3. 简化管理 4. 易于扩大地理范围,子网掩码的作用,子网掩码(Subnet Mask)用来确定IP地址中的网络地址部分。其格式与IP地址相同，也是一组32位的二进制数。 子网掩码中为“1”的部分所对应是IP地址中的网络地址部分，为“0”的部分所对应是IP地址中的主机地址部分。,子网掩码,从标准的ABC类网的主机部分里借用一定的高位来

7、表示子网位，形成新的网络位+子网位+主机位的结构。,缺省的子网掩码,A类地址： 255.0.0.0 (前1个8位组是网络地址) B类地址： 255.255.0.0 (前2个8位组是网络地址) C类地址： 255.255.255.0 (前3个8位组是网络地址),16,网络,主机,172,0,0,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,00000000,00000000,10100000,00000000,00000000,Subnets not in usethe default,00000010,默认子网掩码,172.16.2

8、.160,255.255.0.0,Network Number,子网掩码,0 0 0 0 0 0 0 0 = 0 1 0 0 0 0 0 0 0 = 128 1 1 0 0 0 0 0 0 = 192 1 1 1 0 0 0 0 0 = 224 1 1 1 1 0 0 0 0 = 240 1 1 1 1 1 0 0 0 = 248 1 1 1 1 1 1 0 0 = 252 1 1 1 1 1 1 1 0 = 254 1 1 1 1 1 1 1 1 = 255,128 64 32 16 8 4 2 1,Subnet Mask 子网掩码,255,255,0,0,IP Address,默认掩码,8

9、-Bit Subnet Mask,Network,Host,Network,Host,Network,Subnet,Host,可以用“/16”表示,可以用“/24” 表示,11111111,11111111,00000000,00000000,变长子网掩码（VLSM）,提供了在一个主类（A类、B类、C类）网络内包含多个子网掩码的能力，可以对一个子网再进行子网划分，使得对IP地址的使用更为有效,172.16.14.32/27,172.16.14. 64/27,172.16.14.96/27,172.16.1.0/24,172.16.2.0/24,172.16.0.0/16,172.16.14.1

10、36/30,172.16.14.132/30,172.16.14.140/30,A,C,B,HQ,Subnet Addressing,172.16.2.200,172.16.2.2,172.16.2.160,172.16.2.1,172.16.3.5,172.16.3.100,172.16.3.150,E0,172.16,Network,Network,Interface,172.16.0.0 172.16.0.0,E0 E1,New Routing Table,2,160,Host,.,.,172.16.3.1,E1,Subnet Addressing,172.16.2.200,172.16

11、.2.2,172.16.2.160,172.16.2.1,172.16.3.5,172.16.3.100,172.16.3.150,172.16.3.1,E0,E1,172.16,2,160,Network,Host,.,.,Network,Interface,172.16.2.0 172.16.3.0,E0 E1,New Routing Table,Subnet,Subnet Mask with Subnets (cont.),Network,Host,172.16.2.160,255.255.255.192,10101100,11111111,10101100,00010000,11111

12、111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,Subnet,Network number extended by ten bits,16,172,2,128,Network Number,128 192 224 240 248 252 254 255,128 192 224 240 248 252 254 255,Subnet Mask Exercise,Address,Subnet Mask,Class,Subnet,172.16.2.10,10.6.24.20,10.30.36.12,255.255.2

13、55.0,255.255.240.0,255.255.255.0,Subnet Mask Exercise Answers,Address,Subnet Mask,Class,Subnet,172.16.2.10,10.6.24.20,10.30.36.12,255.255.255.0,255.255.240.0,255.255.255.0,B,A,A,172.16.2.0,10.6.16.0,10.30.36.0,11111111,有效的主机地址,172 16 0 0,10101100,00010000,00000000,00000000,16 15 14 13 12 11 10 9,8 7

14、 6 5 4 3 2 1,Network,Host,00000000,00000001,11111111,11111111,11111111,11111110,.,.,00000000,00000011,11111101,1,2,3,65534,65535,65536,.,2,65534,N,2N 2 = 216 2 = 65534,Broadcast Addresses,172.16.1.0,172.16.2.0,172.16.3.0,172.16.4.0,172.16.3.255 (Directed Broadcast),255.255.255.255 (Local Network Bro

15、adcast),X,172.16.255.255 (All Subnets Broadcast),Addressing Summary Example,16,172,2,160,10101100,00010000,10100000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,4,1,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,00000010,Host,

16、Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,7,16,172,2,160,Addressing Summary Example,1010110

17、0,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,10111111,Host,Mask,Subnet,Broa

18、dcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,5,6,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,10111111,10000001,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,5,6,16,172,2,160,Addressing

19、Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,10111111,10000001,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,5,6,7,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,1

20、1111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,10101100,00010000,00000010,10111111,10101100,00010000,00000010,10000001,10101100,00010000,00000010,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,1,2,3,4,5,6,7,8,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,1111111

21、1,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,10101100,00010000,00000010,10111111,10101100,00010000,00000010,10000001,10101100,00010000,00000010,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,172.16.2.128,172.16.2.191,172.16.

22、2.129,172.16.2.190,1,2,3,4,5,6,7,8,9,16,172,2,160,计算子网数量，主机数量，合法子网,主机地址：172.16.2.160 子网掩码：255.255.255.192 子网数量： 每子网可用主机数量： 合法子网有哪些： 每个子网的广播地址： 合法的主机：,步骤：,1. 确定IP 地址类型：A.B.C类，默认子网掩码 2. 借用主机位数： n 保留的主机位数：m 3. 可用的子网数： 2n 4.每个子网可用主机数： 2m-2,Subnet Planning,Other Subnets,192.168.5.16,192.168.5.32,192.168.

23、5.48,20 Subnets 5 Hosts per Subnet Class C Address: 192.168.5.0,Broadcast Addresses Exercise Answers,153.50.6.127,Address,Class,Subnet,Broadcast,201.222.10.60,255.255.255.248,C,201.222.10.63,201.222.10.56,Subnet Mask,15.16.193.6,255.255.248.0,A,15.16.199.255,15.16.192.0,128.16.32.13,255.255.255.252,

24、B,128.16.32.15,128.16.32.12,153.50.6.27,255.255.255.128,B,153.50.6.0,子网掩码/网关的作用,路由归纳,在大型互连网络中，存在着成百上千的网络。在这环境中，一般不希望路由器在它的路由表中保存所有的这些路由。路由归纳（也被子称为路由聚合或超网supernetting）可以减少路由器必须保存的路由条目数量，因为它是在一个归纳地址中代表一系列网络号的一种方法。,划分子网规则,从标准的ABC类网的主机部分里借用一定的高位来表示 子网位，形成新的网络位+子网位+主机位的结构。,255,255,0,0,IP地址,默认的 子网掩码,借用8bi

25、t 作为子网位,Network,Host,Network,Host,Network,Subnet,Host,11111111,11111111,00000000,00000000,子网划分举例,实例：,如果你有一个CLASS C的IP地址，比如192.168.10.0，你想把它分成8个网段，每个网段内可以有30台主机，你可以这样分：,实例,subnetmask是：255.255.255.224 192.168.10.0 - 31， 网络地址：192.168.10.0，广播地址：192.168.10.31 192.168.10.32 - 63， 网络地址：192.168.10.32， 广播地址：

26、192.168.10.63 192.168.10.192 - 223， 网络地址：192.168.10.192，广播地址：192.168.10.223 192.168.10.224 - 255， 网络地址：192.168.10.224，广播地址：192.168.10.255,Classful 有类的,严格按照TCP/IP ABCD给 IP 地址分类的环境下，为了避免二意性，全0和全1网段都不让使用。这种环境我们叫作Classful。 在这种环境下，子网掩码只在所定义的路由器内有效，掩码信息到不了其它路由器，比如RIP-1，它在做路由广播时根本不带掩码信息，收到路由广播的路由器因为无从知道这个网

27、络的掩码，只好照标准TCP/IP的定义赋予它一个掩码。,ip subnet-zero,在CISCO路由器上,缺省你可以使用全1网段,但不能使用全0网段（IOS12.0 之前）. 所以,当你在CISCO路由器上给端口定义IP地址时,该IP地址不能落在全0网段上. 如果你配了,你会得到一条错误信息. 使用IP SUBNET-ZERO命令之后,你才能使用全0网段.,路由归纳,路由归纳,路由归纳（也称为路由聚合或超网）是当我们采用了一种体系化编址规划后的一种用一个IP地址代表一组IP地址的集合的方法. 通过对路由进行归纳,我们能够将路由表条目保持为可管理的, 而它可以带来以下益处: -提高路由(转发)

28、效率; -当重新计算路由表或通过路由表条目检索一个匹配时,所需的CPU周期数减少了; -降低了对路由器的内存需求 -在网络发生变化时可以更快的收敛 -容易排错,无类域间路由CIDR 作用,用于帮助减缓IP地址耗尽和路由表增大的问题，多个C类地址块可以被组合或聚合在一起以生成更大的无类别IP地址集（也就是说，我们可以用一个CIDR的聚合体来表示一组C类地址。,IP 排错,1.ping本地回环地址127.0.0.1,如果反馈信息失败,说明IP协议栈有错,必须重新安装TCP/IP协议。 2.如果1成功,ping本机IP地址,如果反馈信息失败,说明你的网卡故障不能和IP协议栈进行通信。 Ping 默认网关，如果失败，说明本地物理网络故障。 Ping 远程服务器。如果仍不能通信，检查DNS。,