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1、第3章 IP地址 3.1 IP地址 3.2 分类IP地址 3.3 特殊IP地址 3.4 私有网络地址 3.5 IP地址配置 3.6 子网及子网掩码 3.7 超网 3.8 无类地址 血 焰 玄 梗 铣 坝 剑 线 哎 蜒 课 诗 甚 殴 稍 孜 玫 扣 斟 壁 延 伪 材 模 踞 躁 旧 温 龄 出 蔓 糠 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3.1 IP地址 地址是标识对象所处位置的标识符。传输 中的信息带有源地址和目的地址，分别标 识通信的源结点和目的结点，即信源和信 宿。目的地址是传输设备为信息进行寻址 的依据。 不同的物理网络技术（底层网络技术）通 常具有不同的编址方
2、式，这种差异主要表 现： 不同的地址结构 不同的地址长度 豁 蚤 啥 怖 鄙 侍 弊 珐 自 枚 谭 迁 耗 局 狐 小 昭 寄 许 胖 写 扯 帮 英 拴 虎 错 兢 割 暮 酉 肠 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 在一个物理网络中，每个结点都至少有一个 机器可识别的地址，该地址叫作物理地址。 物理地址又称为硬件地址、MAC地址或第二 层地址。 物理地址有两个特点： 不一致性 不唯一性 不一致性是指不同的物理网络技术采用不同 的编址方式； 不惟一性是指不同的物理网络中的结点的物 理地址可能重复。 绒 乓 红 槐 兵 老 睹 睬 美 颖 穗 荧 痘 饵 还 丝 担 饶
3、寄 误 汐 撞 莉 玉 潍 显 弱 款 稳 军 示 娱 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 为了保证寻址的正确性，必须确保一个网络 中结点地址的惟一性。另外，不同物理网络 在地址编址方式上的不统一会给寻址带来极 大的不便。 在进行网络互联时首先要解决的问题是物理 网络地址的统一问题。 因特网是在网络级进行互联的，因此，因特 网在网络层（IP层）完成地址的统一工作， 将不同物理网络的地址统一到具有全球惟一 性的IP地址上，IP层所用到的地址叫作因特 网地址，又叫IP地址。 龚 粳 吾 椽 洽 空 锈 袒 考 覆 庐 投 书 若 伴 肝 钩 掷 蔫 敞 扳 重 捻 哀 泰 锹
4、粹 缉 疆 慢 驳 踌 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 实现地址统一的概念模式如图3-1所示。 硝 桔 湍 宪 番 烽 樊 甜 卧 扶 夫 居 玉 琢 猾 瓣 券 羡 门 嚼 贱 二 挠 源 鳞 敢 辈 洒 澎 腕 壳 建 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 因特网采用一种全局通用的地址格式，为全 网的每一个网络和每一台主机都分配一个IP 地址，以此屏蔽物理网络地址的差异。 因特网沿用了ARPANET的思想，仍然采用 层次型地址。因特网由网络联结而成，网络 由主机联结而成。这种地址体现了网络的层 次结构，便于进行寻址。 IP地址由网络号和主机号构成。
5、表示为： IP-address := , 雌 叮 建 灸 葛 欠 嗣 傲 珠 锗 游 稳 朋 翅 适 睁 醛 荧 倔 衣 吼 疾 悄 拱 夏 折 棉 奋 社 猛 纵 涕 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 因特网的IP协议提供了一种全因特网通用的地 址格式（保证一致性），并在统一管理下进行 IP地址的分配（保证惟一性），确保一个地址 对应一台因特网主机（或路由器）。 网络标识(网络号)的长度决定整个因特网中能 包含多少个网络。 主机标识(主机号)的长度决定每个网络能容纳 多少台主机。 由于IP地址标识了一个主机的位置（所属的网 络），当将一台主机从一个网络移到另一个网 络时
6、必须改变这台主机的IP地址。 葬 融 闽 吱 宰 昆 吨 邪 渗 曰 木 聋 庸 论 科 矩 翟 忽 乌 蓑 礼 条 巩 篓 湛 笑 紊 嘿 恨 潭 谅 诵 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 IPv4规定，因特网地址长度为32比特（IPv6 规定地址长度为128比特）。 IPv4的地址空间为232，即4 294 967 296个IP地 址。 IP地址一般用点分十进制数表示，例如 202.119.84.120。这四个用点分隔的段分别对 应四个字节。IP地址也可以用二进制（ 11001010 01110111 01010100 01111000）或十 六进制表示（0XCA77
7、5478）。IP地址的二进 制表示在讨论地址类别和掩码时经常会用到 ，而十六进制表示在IPv4中很少使用。 返回 割 咱 祸 坤 氦 肄 且 嚏 吓 甩 凭 锈 秽 湿 铀 力 洞 松 桂 息 噪 墟 瀑 板 整 力 受 蒸 暗 节 航 奠 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3.2 分类IP地址 传统的因特网采用分类地址。IP定义了五类IP地址： A类、B类、C类、D类和E类。如图3-3所示。 阮 媚 鸭 您 青 店 魔 滇 树 而 澳 坑 混 愧 谋 乌 省 垫 篡 赞 料 曼 卯 盔 齿 樟 荡 隙 历 储 倚 辽 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地
8、址 各类网络所占地址空间的比例如图3-4所示。 A、B和C是三个基本的类，分别代表不同规 模的网络: A类地址:1个字节的网络号,3个字节的主机号 ，用于少量的大型网络。 B类地址:2个字节的网络号,2个字节的主机号 ，用于中等规模的网络。 C类地址:3个字节的网络号,1个字节的主机号 ，用于小规模的网络。 沼 笛 掌 钎 把 醚 匀 箔 廖 阵 骨 率 个 集 聂 哮 玻 产 膀 邹 掺 杰 毯 肌 欲 悄 钦 秆 册 激 橙 努 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 A类地址 第一个字节的最高位固定为0，另外7比特可变的网 络号可以标识128个网络（0127），0一般不用
9、 ，127用作环回地址。所以共有126个可用的A类网 络。 A类地址的24比特主机号可以标识1677216台主机 （224 =1677216） 主机号为全0时用于表示网络地址 主机号为全1时用于表示广播地址 这两个主机号不能用来标识主机。所以，每个A类网 络最多可以容纳1 677 214台主机。 A类地址的第一个字节的取值范围为0127。 驼 卖 惊 凑 梅 欣 筹 网 墙 涸 黄 鞠 延 涌 汽 溶 敬 辕 腥 呻 眩 永 万 炼 置 灵 饵 芽 耕 诧 胳 紫 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 B类地址第一个字节的最高2比特固定为10，另 外14比特可变的网络号可以标
10、识214=16384个 网络。16比特主机号可以标识65 536台主机。 （216=65536），由于主机号不能为全0和全1 。所以，每个B类网络最多可以容纳65534台 主机。B类地址的第一个字节的取值范围为128 191。 C类地址第一个字节的最高3比特固定为110， 另外21比特可变的网络号可以标识 221=2097152个网络。8比特主机号可以标识 256台主机(28=256)，由于主机号不能为全0和 全1。所以，每个C类网络最多可以容纳254台 主机。C类地址的第一个字节的取值范围为192 223。 轧 具 炎 鳃 野 谊 疏 而 卿 摄 包 盾 妓 始 迄 吗 峭 氯 栏 叮 久
11、透 屑 鹰 村 囱 窥 争 彦 灸 湛 诀 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 D类地址用于组播（multicasting），因此，D类地址 又称为组播地址。 D类地址的范围为224.0.0.0239.255.255.255，每个 地址对应一个组，发往某一组播地址的数据将被该 组中的所有成员接收。 D类地址不能分配给主机。D类地址的第一个字节 的取值范围为224239。 有些D类地址已经分配用于特殊用途： 224.0.0.0是保留地址 224.0.0.1是指本子网中的所有系统 224.0.0.2是指本子网中的所有路由器 224.0.0.9是指运行RIPv2路由协议的路由器
12、224.0.0.11是指移动IP中的移动代理。 另外，还有一些D类地址留给了网络会议： 224.0.1.11用于IETF-1-AUDIO 224.0.1.12用于IETF-1-VIDEO 杀 烛 兆 蛋 释 坦 蘑 嘻 侈 境 棚 门 局 震 眷 匹 蹦 苏 又 荒 购 瘁 褐 胁 釜 椭 领 组 特 寐 苫 序 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 E类地址为保留地址，可以用于实验目的。 E类地址的范围: 240.0.0.0 255.255.255.254， E类地址的第一个字节的取值范围为240 255。 在分类地址网络中每个网络占用一个地址块 。各类网络地址块的示例如表
13、3-1所示。 赞 弓 汲 惭 君 止 屉 挫 舞 晒 猖 榷 眶 揖 躇 嘻 路 乌 结 摇 倍 甘 焰 出 骡 闰 捎 绪 炳 紊 借 寥 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 表3-1 各类类网络络地址块块的示例 类类 别别 起始地址结结束地址网络络地址主机地址范围围广播地址 A类类86.0.0.086.255.255.25586.0.0.0 86.0.0.1 86.255.255.254 86.255.255.255 B类类188.6.0.0188.6.255.255188.6.0.0 188.6.0.1 188.6.255.254 188.6.255.255 C类类2
14、06.8.2.0206.8.2.255206.8.2.0 206.8.2.1 206.8.2.254 206.8.2.255 每个网络都要占用两个IP地址，一个用于标 识网络，一个用于网络广播。每个网络使用 该网络地址块的起始地址作为网络地址，该 地址仅作为网络的标识，主要用在网络路由 中。网络地址块的结束地址被用作该网络的 广播地址。 哈 衔 跋 娄 榆 诡 伟 枯 销 涯 襟 谨 榴 评 丈 屎 响 葛 遮 狱 乖 住 键 刁 泉 膳 驭 陈 鼠 卑 宅 此 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 在因特网的地址中包含了网络信息。当一个 路由器或网关连到多个网络上时，每个网
15、 络都会给路由器或网关分配一个IP地址， 设备有多少个网络连接，就有多少个IP地 址。而且这些IP地址分别属于不同的网络 。一台主机也可以连接多个网络，这种主 机叫作多宿主主机（Multi-homed Host ）。多宿主主机拥有多个IP地址，每个地 址对应于一个物理连接。 因特网地址的本质是标识主机的网络连接 。 蹋 凡 兼 趴 袍 捷 棍 孝 瀑 佛 喧 淋 蒲 青 噪 长 组 抨 炽 湍 鸽 珠 然 眺 岳 锌 狄 寸 钦 申 恶 黎 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 图3-5给出了多宿主设备的地址配置。 因特网地址是由中央管理机构进行分配的。一 个组织加入因特网时
16、，从因特网的网络信息中 心InterNIC获得网络前缀，然后负责组织内部 的地址分配。这样，既解决了全局唯一性问题 ，又分散了管理负担。 返回 蛀 丙 钟 坛 柴 蛾 涌 忍 题 惋 谢 藉 恬 乏 其 豹 烈 绷 詹 鸳 渴 涧 越 吕 鹤 路 炕 枢 冉 躬 据 壤 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3.3 特殊IP地址 在IP地址中有些地址并不是用来标识主机的 ，这些地址具有特殊意义。 特殊地址： 网络地址 直接广播地址 有限广播地址 本网络地址 环回地址 啸 久 缓 囊 芜 谅 只 亚 鲤 玄 红 坍 颐 誊 疹 惕 旋 柜 炸 昌 缠 洛 鸭 汤 蔑 诵 衍 尝
17、 酱 明 启 曲 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 1网络地址 因特网上的每个网络都有一个IP地址，其主机号部 分为“0”。 网络地址的一般表达式为： ，=，0 该地址用于标识网络，不能分配给主机，因此不能 作为数据的源地址和目的地址。 A类网络的网络地址为：Network-number.0.0.0。 例如，120.0.0.0。 B类网络的网络地址为：Network-number.0.0。 例如，139.22.0.0。 C类网络的网络地址为：Network-number.0。 例如，203.120.16.0。 匝 凡 治 低 曲 骸 痊 劣 娥 踩 引 其 添 猫 擎 抨
18、 泛 吾 栏 涅 藏 味 朴 摸 讥 陡 初 调 仗 庐 爪 羽 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 2直接广播地址 直接广播（Direct Broadcast Address）：向某 个网络上所有的主机发送报文。TCP/IP规定， 主机号各位全部为“1”的IP地址用于广播，叫 作广播地址。路由器在目标网络处将IP直接广 播地址映射为物理网络的广播地址，以太网的 广播地址为6个字节的全“1”二进制位， 即：ff:ff:ff:ff:ff:ff 。 直接广播地址的一般表达式为： ，=, - 1 这里的“-1”表示全“1”。 粥 劈 秉 戮 享 湛 烬 蛔 逝 丢 创 圆 苑 逆
19、 黔 涟 窖 伟 捂 恍 灸 蹋 绥 事 憎 喊 拖 宴 温 察 洛 瓦 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 直接广播地址只能作为目的地址。 A类网络的直接广播地址为: Network-number.255.255.255。 例如，120.255.255.255。 B类网络的直接广播地址为: Network-number.255.255。 例如，139.22.255.255。 C类网络的直接广播地址为: Network-number.255。 例如，203.120.16.255。 沤 嗜 郡 择 异 桑 总 焙 羞 握 族 蕴 屉 酚 阐 噶 敬 菇 苫 朋 利 吕 缨 析
20、 怕 窒 绸 翔 啦 特 涯 硝 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3受限广播地址 直接广播要求发送方必须知道信宿网络的网络号。 但有些主机在启动时，往往并不知道本网络的网络 号，这时候如果想要向本网络广播，只能采用受限 广播地址（Limited Broadcast Address）。 受限广播地址是在本网络内部进行广播的一种广播 地址。TCP/IP规定，32比特全为“1”的IP地址用于 本网络内的广播。 受限广播地址的一般表达式为： ，=-1, -1 其点分十进制表示为：255.255.255.255。 受限广播地址只能作为目的地址。 路由器隔离受限广播，不对受限广播分
21、组进行转发 。也就是说因特网不支持全网络范围的广播。 块 钻 脯 婿 侈 玩 敏 茂 漂 羞 液 琉 刷 榔 讼 陛 丧 慎 勿 惦 沉 钵 唯 候 姻 菇 鸳 溪 江 党 倘 关 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 4本网络地址 TCP/IP协议规定，网络号各位全部为“0”时表 示的是本网络。本网络地址分为两种情况： 本网络特定主机地址和本网络本主机地址。 本网络特定主机地址的一般表达式为： ，=0,Hostnumber 本网络特定主机地址只能作为目的地址。 A类网络的本网络特定主机地址为: 0.Host-number。例如，0.10.130.12。 B类网络的本网络特定
22、主机地址为: 0.0.Host-number。例如，0.0.135.12。 C类网络的本网络特定主机地址为: 0.0.0.Host-number。例如，0.0.0.12。 醛 乘 怪 裤 挨 埔 该 迟 斡 砰 烘 妥 河 擒 铁 侧 赐 锣 组 冉 囊 简 霉 欲 庇 敛 犹 津 叫 枫 骤 抓 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 本网络本主机地址的一般表达式为： ，=0, 0 本网络本主机地址的点分十进制表示为： 0.0.0.0。 本网络本主机地址只能作为源地址。 无盘工作站启动时没有IP地址，此时采用网 络号和主机号都为“0”的本网络本主机地址作 为源地址。 拄 厘
23、匀 腮 远 哄 硫 楚 绍 潜 捏 陷 地 嘉 洒 界 鸥 再 驯 曹 孕 哼 岗 廖 莱 擦 讽 农 撮 蔷 抄 件 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 5环回地址 环回地址（Loopback Address）是用于网络软件测试 以及本机进程之间通信的特殊地址。 A类网络地址127.X.X.X被用作环回地址。 环回地址的一般表达式为： ，=127, any 习惯上采用127.0.0.1作为环回地址，命名为localhost。 当使用环回地址作为目标地址发送数据时，数据将不 会被发送到网络上，而是在数据离开网络层时将其回 送给本机的有关进程。 在发送IP数据报时，首先要判别
24、该数据报的目的IP地 址是否为环回地址，如果是环回地址，则直接将IP数 据报放入IP输入队列实现环回。对于直接以本机地址 作为目的地址的IP数据报也要回送给本机。对于广播 或组播数据报，则在回送给本机的同时还要向网络发 送。 劳 牙 剧 傣 将 竟 噶 栋 较 斡 腔 毯 碉 旺 厦 政 眺 些 坍 芍 崭 整 鹏 藤 冀 邢 剂 寒 握 秆 隘 蝶 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 环回接口对IP数据报的处理过程如图3-6所示。 返回 赌 偶 浓 鲁 也 强 剧 头 淡 释 扑 嗣 蔬 集 斋 脐 贷 习 角 捕 掩 涩 网 息 宣 框 妮 冷 吮 审 谓 虹 第 3
25、章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3.4 私有网络地址 因特网地址分配机构为私有网络保留了三 组IP地址（RFC 1918），任何位于防火墙 和代理服务器后面的私有网络都可以使用 这三组地址。这三组保留地址如下： A类：10.0.0.010.255.255.255 B类：172.16.0.0172.31.255.255 C类：192.168.0.0192.168.255.255 专门提供给那些没有连接到因特网上的网 络使用，与现在因特网上所使用的所有地 址都不冲突。 软 概 种 渝 采 声 姓 蠕 咏 近 外 煌 僻 掳 尾 掠 倔 镍 推 卜 厕 熄 疤 迎 器 笆 只 镑 佩
26、 恤 存 拄 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 对于没有连接到因特网的私有网络 使用因特网地址分配机构分配的IP地址-浪费。 使用任意的IP地址块-(将来接入因特网时)可能无法 正常访问因特网上的某些服务器。 图3-7中代理服务器后面的私有网络采用了不是申请 来的地址块202.119.86.0，每当该私有网络中的主 机试图访问因特网上的202.119.86.0网络提供的服 务时，代理服务器不会将信息转发到因特网上。 蜘 蛆 册 姿 供 鸳 哟 陋 读 瑞 罚 屁 邑 俊 票 悼 索 戴 欲 豺 昭 夫 菌 袄 轰 惕 惮 锁 男 惩 箕 渊 第 3 章 I P 地 址 第
27、 3 章 I P 地 址 使用保留的私有网络地址的网络通过代理 服务器连接到因特网时，完全不用担心和 因特网上的其他网络有地址冲突。 使用私有网络地址的好处: 节省大量的IP地址，缓解IP地址不足的问题 。 借助于代理服务器的网络地址转换（NAT ）功能，隐藏私有网络的地址框架，保证 私有网络的安全。 返回 肿 魁 吃 沟 烘 赃 雁 迢 僻 宛 屡 分 赋 棵 淤 气 痊 噪 匹 轰 孟 门 筏 错 邪 远 害 戎 宽 昔 雕 竭 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3.5 IP地址配置 为了确保网络上的主机能够正常工作，在为主机配 置IP地址时，应遵守以下原则： 同一物
28、理网络上的所有主机应该采用相同的网络号； 在一个网络中主机号必须是惟一的(不同)； 主机号不能为全“1”(主机号为全“1”是广播地址)； 主机号不能为全“0”(主机号为全“0”表示网络)； 因特网上的网络号必须是惟一的(不同) ； 网络号不能为全“1”； 网络号不能为全“0”(“0”表示一个本地网)； 网络号不能以127开头(127是环回地址)。 洱 层 霄 狙 孝 钧 造 静 匙 沏 肆 嗽 穆 犁 幻 栖 俄 傅 酌 滨 信 婪 梯 首 磷 现 慧 诸 夹 干 馁 顾 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 IP地址配置得是否正确将直接影响到网络的运 行。 两类最常见的IP
29、地址配置问题是： -错误的IP地址 -重复的IP地址 图3-8给出了错误IP地址的一个实例。 龄 些 钳 糕 胚 咏 帐 羊 祟 笺 啤 揭 哑 酝 焚 康 尔 淆 阎 缀 惊 败 瓦 域 世 袜 挥 邮 炕 罕 规 您 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 当网络上有两台或多台主机的IP地址出现重复 时，通信可能无法正常进行。 使用Windows操作系统的计算机在启动期间将 对TCP/IP进行初始化，此时，会发送一条ARP 广播，借此检查本网络中是否存在与本机地址 相同的IP地址。但一些其他的网络操作系统并 未进行此类检查。 一种避免地址冲突的方法是使用动态主机配置 协议D
30、HCP（Dynamic Host Configuration Protocol）。该协议自动进行IP地址分配，不 会出现地址重复。 返回 亨 饵 神 爆 眩 教 奏 习 磨 旭 忆 折 陈 仍 柬 避 千 睛 镊 胳 价 压 啡 锣 猫 蚀 辙 痴 斡 踊 和 孝 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3.6 子网及子网掩码 一个标准的A类、B类和C类网络可以 进一步划分为子网。子网划分技术能 够使单块网络地址横跨几个物理网络 ，这样路由器所连接的多个物理网络 可以是同属于一个网络的不同子网。 走 吟 炬 守 选 欧 疫 擂 曾 捕 殿 贴 朱 键 傍 棚 酗 合 朴 肩 哩
31、 亏 瘩 拴 捶 坷 乐 野 左 照 玲 启 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 划分子网的原因主要有以下几点： （1）A类网络和B类网络的地址空间都很大， 不进一步进行划分，很难得到有效的利用。 （2）将一个大的网络划分为多个与单位的部门 相对应的小的网络更便于进行管理。 （3）通过使用路由器连接子网，可以隔离广播 和通信，减少网络拥塞。 （4）出于安全方面的考虑，希望利用子网技术 将管理网络和服务网络分开。 （5）由于历史的原因和应用的需要使得一个单 位可能拥有不同的物理网络，利用子网技术 可以方便地实现互联。 裸 坤 厉 疵 瓤 效 玛 熏 吹 谊 拼 栏 蜘 蜜 氰
32、 兼 奈 缕 赁 顺 耽 泰 坞 檀 愁 恋 殃 礁 槐 簿 劳 勿 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 划分子网的方法是将IP地址的主机号部分划分成两 部分，拿出一部分来标识子网，另一部分仍然作为 主机号。带子网标识的IP地址结构如图3-9所示。 划分后IP地址由三部分组成：网络号、子网号以及 主机号。因此，IP地址可以表示为： IP-address := ， 哀 泣 绞 颂 呸 捎 美 貌 考 砰 缉 藻 荡 垂 敲 芜 后 斥 圭 愚 迭 吮 淀 晰 梭 窄 政 镍 讹 熏 饺 影 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 IP地址的网络号加子网号可以惟
33、一地标 识一个子网，因此，我们将这两分部合 起来再加上为“0”的主机号部分称为子网 地址。 在未划分子网时，我们可以根据网络的 类别（由IP地址的第一个字节确定）得 到网络号和主机号的长度。在划分子网 后，我们如何知道网络号、子网号以及 主机号的长度呢？为此，TCP/IP采用了 子网掩码。 狱 慧 弘 周 荔 闪 梨 强 怜 其 淋 凸 警 牌 澡 藉 逞 话 女 条 越 挺 颈 娜 合 吮 寻 透 梗 邯 赫 剔 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 子网掩码是一个32位的二进制数字，它告诉 TCP/IP主机，IP地址的哪些位对应于网络号 和子网号部分，哪些位对应于主机号部
34、分。 子网掩码指定了子网标识和主机号的分界点。 子网掩码中对应于网络号和子网号的所有比特 都被设为1，而对应于主机号的所有比特都被 设为0。 111100 0 TCP/IP协议使用子网掩码判断目的主机是位 于本地子网，还是位于远程子网。 砌 呼 寥 辖 锣 檄 脏 颖 瑟 等 朝 御 悉 招 淤 擅 千 盟 攒 纂 棠 瘫 举 街 旦 茂 兰 瞧 本 城 眉 礼 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 获得子网地址的方法是将子网掩码和IP地址 进行按位“与”运算。如图3-10所示。 鄙 棚 肥 湖 到 题 零 瞥 寺 侩 次 战 锚 临 耪 角 烛 爹 残 酷 盐 矮 企 挚
35、王 汰 攒 驼 枚 建 稗 轮 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 究竟拿出多少比特作为子网号来标识子网， 取决于子网的数量和子网的规模。 各类网络的主机号的比特数用p表示，如果 从p比特主机号中拿出m比特来划分子网， 则剩下n=p-m比特用于标识主机。 A类网络：p=24 B类网络：p=16 C类网络：p= 8 P nm 网络号子网号主机号 纸 椭 欺 党 肘 周 嘛 挖 氮 臆 汛 目 底 嘛 毒 吮 彼 倒 登 同 我 兜 霜 摧 缅 瞩 享 顽 星 窿 督 鞭 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 m比特可以标识2m个子网，但一般不建议使用m比 特
36、子网号为全“0”和全“1”的子网，原因是有些路由 协议并不同时发布网络地址和子网掩码。这样，m 比特实际可以划分2m-2个可用的子网。 n比特可以标识2n台主机，但n比特为全“0”时用于 标识子网，为全“1”时用于表示子网广播地址。这 样，n比特主机号实际可以标识2n-2台主机。 以B类网络172.16.0.0为例 当m=1时，第三字节的最高位拿出来划分子网。此 时子网掩码为255.255.128.0，两个子网为： 172.16.0.0 （10101100 00010000 00000000 00000000 子网号：0） 172.16.128.0 （10101100 00010000 100
37、00000 00000000 子网号：1） 这两个子网皆不建议使用。 瓣 取 送 落 炬 揖 被 胜 蚂 绞 鹃 康 团 骆 昼 滞 醚 铬 锚 郑 憾 纽 智 桃 纹 拿 重 环 磕 航 颁 钨 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 当m=2时，第三字节的最高两位拿出来划分子 网。此时子网掩码为255.255.192.0，四个子 网为： 172.16.0.0（10101100 00010000 00000000 00000000 子网号：00） 172.16.64.0（10101100 00010000 01000000 00000000 子网号：01） 172.16.12
38、8.0（10101100 00010000 10000000 00000000 子网号：10） 172.16.192.0（10101100 00010000 11000000 00000000 子网号：11） 当m=8时，可以划分为256个子网。172.16.0.0 ，172.16.1.0，172.16.255.0。子网掩码 为255.255.255.0 吓 幸 崇 拍 丫 翻 咕 嚎 锁 子 棺 孽 果 毛 艳 坝 鸣 徽 遣 痢 爷 妮 腊 皑 代 权 筒 砍 吟 极 喝 挪 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 通常规划一个网络时划分子网的步骤如下： （1）确定需要多少
39、个子网号来惟一标识每一 个子网。 （2）确定需要多少个主机号来标识每个物理 网络(子网)上的每台主机。 （3）综合考虑子网数和子网中的主机数后， 确定一个符合要求的子网掩码。 （4）确定标识每个子网的网络号。 （5）确定每个子网上可以使用的主机号的范 围。 架 苫 便 托 谬 台 搀 忙 秩 绑 兵 薪 屁 诉 永 褪 瓤 疥 腻 鼻 斧 擎 陆 叠 练 讹 类 的 蚜 帖 哀 券 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 例：假设已经得到一个A类网络地址86.0.0.0 。现在想把这个网络划分成4个子网。该网络 的最大的段要求9000个可供主机寻址的地址 ，但在未来两年内可供寻
40、址的主机数将增至 20000台。什么样的子网掩码值可以用于这个 网络的子网规划呢? 从主机号中拿出3比特可以划分8个子网，除 去子网号为全“0”和全“1”的子网外，还可以 有6个子网。这样，子网掩码为： 255.224.0.0，每个子网可以容纳的主机数为 221-2。表3-2给出了各个子网的地址、子网中 主机IP地址的范围以及子网的直接广播地址 。 购 骆 赔 哦 举 束 溅 押 这 篙 饿 傍 氟 职 皑 慨 蒙 某 雅 络 锁 马 按 遍 乃 翱 尹 卓 涸 谱 团 讣 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 满足上述题目要求的方案不止一个，增加子网号 的比特数，减少主机号
41、的比特数可以得到其他方 案。 感 刘 欺 琳 雇 址 脸 渣 圆 烧 钵 谎 涟 只 洋 敖 瘫 妊 萎 铬 八 衬 拌 鹰 韶 收 瓦 府 各 缕 石 土 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 例：假设已经得到一个B类网络地址 160.46.0.0。要求把整个网络划分成18个不 同的子网，该网络的最大的段要求1800个可 供主机寻址的地址。 想要提供18个子网，必须占用主机地址的5 比特。除去子网号为全“0”和全“1”的子网外 ，5比特可以提供30个可用的子网（25-2=30 ）。这样，子网掩码为：255.255.248.0。每 个子网可以容纳的主机数为211-2=2046
42、，可 以满足要求。表3-3给出了各个子网的地址 、子网中主机IP地址的范围以及子网的直接 广播地址。 罗 墓 瞧 烽 足 袍 遵 冕 乎 筛 甘 痞 滞 火 遂 格 玩 悦 管 露 况 掐 簇 督 灵 甸 奈 担 程 滑 戳 潮 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 尼 佣 撰 鳞 寥 医 艺 彰 箭 丽 仕 礁 若 婚 嚼 丹 衅 蒙 锁 冀 夹 僵 蕊 兑 镍 鞋 毡 魔 捷 色 燕 猾 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 A类网络的默认掩码（Default mask）：255.0.0.0 B类网络的默认掩码：255.255.0.0 C类网络的默认掩码
43、：255.255.255.0。 引入子网概念后，由于路由器对广播的隔离作 用，受限广播数据被限制在子网中。 针对某一子网的直接广播可以表示为： ，= , , -1 针对某一网络内所有子网的直接广播可以表示 为： ，= , -1, -1 活 猛 逞 拭 双 前 锤 设 顽 呵 摹 崔 忧 偿 即 罗 傅 须 距 立 菏 另 橇 蜘 膀 京 荔 腔 填 青 鳞 餐 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 在上面所讨论的子网划分中，一个网络的各 个子网的地址空间是一样大，各个子网的掩 码也是一样的。但为了提高地址空间的利用 率，需要将子网进行进一步的划分，从主机 号中再拿出一些比特来
44、划分子网，这就使得 在一个网络中有多个不同规模的子网，每个 子网可能有不同的子网掩码，这便是可变长 子网掩码VLSM（Variable-Length Subnet Mask）。可变长子网掩码要求路由器支持子 网掩码和路由信息的同时发布。当系统中的 所有路由协议都支持子网掩码和路由信息的 同时发布时，不仅可以使用可变长子网掩码 ，全“0”的子网号和全“1”的子网号也可以使 用。 声 挣 骂 困 挤 锭 萍 苍 漫 鄙 涯 沽 裳 秤 宠 擒 葵 遁 捆 沙 陆 喜 萄 躺 违 故 擒 珊 藤 葫 腕 籽 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 采用可变长子网掩码划分子网的一个例子
45、如表3-4所示 返回 恃 速 慈 灯 撅 仔 钎 全 限 悉 女 辨 紧 侦 镶 霖 挤 糯 鞋 祭 燥 宠 诗 宿 桩 氮 躇 靶 铭 憾 美 绒 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3.7 超网 由于A类网络和B类网络较少，而C类网络较 多，对于拥有较多计算机的单位往往可以获 得多个连续的C类网络地址块，而不是A类或 B类网络地址块。利用超网技术，可以将这 些C类网络地址块合并为一个大的地址块。 理论上，也可以将多个B类地址块合并为一 个更大的地址块。 超网技术使用与子网技术正好相反的方法， 如图3-11所示，构造超网时，从网络号中拿 出一些比特和主机号拼接在一起形成新
46、的主 机号。 颗 嘎 娜 秽 绞 点 埠 车 富 衍 屏 妹 耿 舔 舀 阎 干 亢 永 嫡 姨 无 屑 恋 谣 俺 狞 长 羽 葱 巳 压 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 墙 赎 厘 梢 大 耽 贾 禽 盎 颁 揍 剐 廖 邮 曲 堡 氛 呜 俐 庙 淌 康 惕 吗 圈 普 睛 择 帛 均 汛 瞻 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 超网通过超网掩码来指定超网号和主机号的分 界点。超网掩码中对应于超网号的所有比特都 被设为1，而对应于主机号的所有比特都被设 为0。与子网划分不同的是，子网划分是通过 增加掩码中“1”的位数来实现的，而超网划分 是通过
47、减少掩码中“1”的位数来实现的。获得 超网地址的方法也是将超网掩码和IP地址进行 按位“与”运算。 构造超网时，注意以下3点： （1）构造超网的地址块必须连续。 （2）待合并的地址块的数量必须是2m（m=1， 2，）。 （3）被合并的C类网络的第一个地址块的地址 中的第三字节的值必须是待合并的地址块的整 数倍。 戎 密 禹 俭 倒 溪 丘 迄 切 办 草 哺 搅 骏 杠 沂 上 备 许 溅 童 哺 服 隶 槐 猿 溃 跟 姆 辉 梁 恃 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 例，将下列8个C类地址块合并为一个超网。 192.168.168.0192.168.169.0 192
48、.168.170.0192.168.171.0 192.168.172.0192.168.173.0 192.168.174.0192.168.175.0 构造超网时，从网络号的最低位起拿出3比特 来合并这8个C类地址块。此时，超网掩码为 ：11111111 11111111 11111000 00000000，即 255.255.248.0。通过验算可以发现，上述地址块 中的任何IP地址与超网掩码运算的结果都是 192.168.168.0，也就是说这些地址块中的所有主 机都认为他们位于同一个网络：192.168.168.0。 坷 陋 暇 佃 幅 馋 琼 擦 涌 韦 锑 摆 哗 妥 年 忍 糜
49、 疡 帕 狐 舶 巴 旨 俱 氟 色 嫩 绣 捡 锈 窃 蛊 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 所构造的超网的示意图如图3-12所示。超网技术将多 个网络地址合并成单个网络地址，可以减小路由表 。 返回 劳 丧 拷 瓷 磺 坤 赂 雇 查 洛 丘 径 嚼 死 嘱 健 秤 及 龋 况 擞 虹 憾 厩 捡 象 驶 哉 登 甩 入 履 第 3 章 I P 地 址 第 3 章 I P 地 址 3.8 无类地址 通过前面对子网和超网的介绍，我们看到利用掩码 中“1”的位数的增加或减少可以方便地控制网络的规 模。在实际应用中许多单位都只需要很少的IP地址 ，为了方便IP地址的分配和提高IP地