1、IP地址与子网划分1 1.n n版本 两个版本,IPV4,IPV6n n地址组成 网络地址+主机地址n nIPV4基础概念(1)32位二进制(2)通常采用十进制,以点分割 (点分十进制表示法)2 2.n n分类 五类(A、B、C、D、E)3 3.n nA类地址 0 xxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx8位网络地址24位主机地址标识第一组段以0开头,二进制取值范围0000 00000111 1111十进制01274 4.n nB类地址 10 xx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx16位网络地址16位主机地址标识第一组段以
2、10开头,二进制取值范围1000 00001011 1111十进制1281915 5.n nC类地址 110 x xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx24位网络地址8位主机地址标识第一组段以110开头,二进制取值范围1100 00001101 1111十进制1922236 6.n nD类地址 1110 xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx标识第一组段第一位为1110,二进制取值范围1110 00001110 1111十进制224239组播地址7 7.n nE类地址 1111 xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx.xxx
3、x xxxx标识第一组段第一位为1111,二进制取值范围1111 00001111 1111十进制240255保留地址8 8.掩码的概念和作用使用掩码来确定使用掩码来确定IPIP地址中地址中网络地址网络地址和和主机地址主机地址的组成的组成9 9.n n掩码A类 255.0.0.0B类 255.255.0.0C类 255.255.255.01010.类别类别网络网络地址地址主机主机地址地址标识标识IPIP地址范围地址范围默认掩码默认掩码A A8 824240 0 xxx xxxxxxx xxxx0.x.x.x0.x.x.x127.x.x.x127.x.x.x255.0.0.0255.0.0.0B
4、 B161616161010 xx xxxxxx xxxx128.x.x.x128.x.x.x191.x.x.x191.x.x.x255.255.0.0255.255.0.0C C24248 8110110 x xxxxx xxxx192.x.x.x192.x.x.x223.x.x.x223.x.x.x255.255.255.0255.255.255.0D D组播地址组播地址11101110 xxxx xxxx224.x.x.x224.x.x.x239.x.x.x239.x.x.xx xE E保留地址保留地址11111111 xxxx xxxx240.x.x.x240.x.x.x255.x.x
5、.x255.x.x.xx x1111.特殊的IP地址n n网络地址和主机地址的特殊情况0.0.0.0(未知地址)255.255.255.255(本地广播)主机位全0(代表整个网段)如:192.168.1.0主机位全1(代表面向某个网络的定向广播)如:192.168.1.255n n私有地址10.0.0.010.255.255.255172.16.0.0172.31.255.255192.168.0.0192.168.255.255n n回测地址127.x.x.x1212.特殊的IP地址n n组播地址 224.0.0.1 对所有的主机 224.0.0.2 对所有的路由器n n客户机无法找到DHC
6、P服务器时自动生成的地址 169.254.x.x (自动分配私有地址)1313.问题类别类别有效网络数有效网络数目目有效主机有效主机数目数目有效地址有效地址范围范围A AB BC CD DE E1414.问题类别类别有效网络数有效网络数目目有效主机有效主机数目数目有效地址有效地址范围范围A A2 27 7-2=126-2=1262 22424-2-21.0.0.0126.0.0.01.0.0.0126.0.0.0B B2 216-216-2=2=214142 21616-2-2128.0.0.0128.0.0.0191.255.0.0191.255.0.0C C2 224-324-3=2=22
7、1212 28 8-2=254-2=254192.0.0.0192.0.0.0223.255.255.0223.255.255.0D D组播地址组播地址E E保留地址保留地址1515.子网掩码的概念、作用和确定方法n n子网掩码的应用打破了默认掩码的限制,使用户可以根据实际需要自己定义和管理网络地址。1616.子网划分 +新的网络地址网络地址+主机地址+新的主机地址子网地址网络地址子网划分后的主机地址子网划分 核心思想:从主机部分借位用来表示子网的地址1717.1818.n n确认子网位子网位数 n 子网数目X 2n=Xn n验证主机位n n确认子网的地址 *注意全0和全1的子网也可用n n确
8、定每一个子网的主机地址子网划分方法1919.子网划分实例介绍 n n某某公公司司需需要要再再对对其其内内部部网网络络进进行行VLANVLAN划划分分。他他们们决决定定采采用用C C类类网网络络192.168.1.0/24192.168.1.0/24,在在这这个个网网络络中中划划分分出出5 5个个子子网网,分分别别用用于于不不同同的的VLANVLAN,每每个个VLANVLAN能能容容纳纳的的主主机机数数为为20252025,如如图图8-518-51所所示,具体的划分方法如下:示,具体的划分方法如下:2020.确定子网位。22 5=X=X 2 2n n=6 n=3=6 n=3n n验证主机位数验证
9、主机位数 192.168.10.0 C192.168.10.0 C类地址,主机地址位数类地址,主机地址位数 为为8 8 8-3=5 2 8-3=5 25 5=32 400=32 400 192.168.10.0192.168.10.0网段不符合条件网段不符合条件2828.n n(2)根据规划要求,我们应当选取哪一个网段,为什么 我们选取172.20.0.0网段3030.n n(3)规划后的网络子网掩码是多少知识点:子网划分的计算方法难度:3131.n n(3)规划后的网络子网掩码是多少 172.20.0.0 B B类地址类地址 默认的掩码是默认的掩码是255.255.0.0 (255.255.
10、0.0 (高高1616位为位为1 1)1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000 1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000 又又 子网位子网位n=3n=3 新的子网掩码新的子网掩码=16+3=19=16+3=19位位 1111 1111.1111 1111.1110 0000.0000 0000 1111 1111.1111 1111.1110 0000.0000 0000 255.255.224.0 255.255.224.0 3232.n n(4)规划后的每个子网的IP地址范围知识点:子网划分的方法难度:3333.n
11、 n(4 4)规划后的每个子网的)规划后的每个子网的IPIP地址范围地址范围默认的网络地址默认的网络地址 16 16位位 172 .20 172 .20子网号子网号 3 3位位主机编号主机编号 13 13位位 地址范围地址范围10101100.0001 0100 10101100.0001 0100 000 00000000000000000 00010000 0001172.20.0.1172.20.0.111111111111111 11101111 1110172.20.31.254172.20.31.25410101100.0001 010010101100.0001 0100 001
12、 00100000000000000 00010000 0001172.20.32.1172.20.32.111111111111111 11101111 1110172.20.63.254172.20.63.25410101100.0001 010010101100.0001 0100 010 01000000000000000 00010000 0001172.20.64.1172.20.64.111111111111111 11101111 1110172.20.95.254172.20.95.25410101100.0001 010010101100.0001 0100 011 011
13、00000000000000 00010000 0001172.20.96.1172.20.96.111111111111111 11101111 1110172.20.127.254172.20.127.25410101100.0001 010010101100.0001 0100 100 10000000000000000 00010000 0001172.20.128.1172.20.128.111111111111111 11101111 1110172.20.159.254172.20.159.25410101100.0001 010010101100.0001 0100 101 1
14、0100000000000000 00010000 0001172.20.160.1172.20.160.111111111111111 11101111 1110172.20.191.254172.20.191.2543434.n n确认子网位n n验证主机位n n确认子网的地址n n确定每一个子网的主机地址子网划分方法3535.作业n n某公司有计算机3200台,现准备按照部门和业务划分5个VLAN,准备使用10.0.0.0 、172.16.0.0 或者192.168.1.0三个网段进行IP地址的子网规划n n(1)请问这三个网段是默认是什么类型的地址,掩码是多少n n(2)我们应当选择哪
15、个网段进行规划n n(3)新的子网掩码是多少n n(4)写出每个子网的有效IP地址范围3636.IP地址/n (n为掩码中1的位数)例如:192.168.1.2/24C类地址,掩码24位,255.255.255.0192.168.1.2/27经过子网划分的地址,掩码为27位,掩码为255.255.255.224 IP地址的表示3737.可变长子网掩码VLSMn n层次型结构网络中,允许使用多个不同的掩码3838.可变长度子网掩码VLSM n n将将192.168.1.0/24192.168.1.0/24用用2727位长的子网掩码划分位长的子网掩码划分n n可以再对其中的网络(例如可以再对其中的
16、网络(例如192.168.1.160/27192.168.1.160/27)使用)使用3030位长的子网掩码进行划分(例如位长的子网掩码进行划分(例如192.168.1.164/30192.168.1.164/30)这就是这就是VLSMVLSM(可变长度子网掩码可变长度子网掩码)3939.无类别域间路由CIDRpp无类别域间路由(CIDR)主要用于减少IP地址的浪费和减缓路由表的增大问题。4040.CIDR的应用ppCIDR技术能够精减路由表,即路由聚合技术。4141.某高校取得了8个连续的C类网段地址由8个连续的C类地址组成的地址块4242.n nC类地址默认的网络掩码 255.255.25
17、5.0 例如:210.28.16.0/24 210.28.17.0/24 210.28.18.0/24 210.28.19.0/24 210.28.20.0/24 210.28.21.0/24 210.28.22.0/24 210.28.23.0/24 4343.采用CIDR技术后,我们将几个连续的网络聚合成一个网络,新的掩码变为 255.255.248.0 即 210.28.16.0/214444.下一代网际协议IPv6ppIPv6 是“互联网协议第六版”的缩写。pp目的是取代现有的第四版的网际协议(IPv4)。4545.IPv6的特点IPv6具有以下的特点:n n使用128位地址。n n仍
18、然支持面向非连接的服务,但IPv6使用了一种全新的数据报格式,且允许与IPv4共存。n n简化了协议,加快了分组的转发。n n允许协议的继续演变,并允许新协议的加入。n n允许对网络资源的预分配,以支持实时视频等数据传输时对带宽和延时的要求。4646.IPv6数据报的格式图8-66 IPv6数据报的格式4747.IPv6的编址方式ppIPv6IPv6使用使用128128位的编址方案,是位的编址方案,是IPv4IPv4的的4 4倍。理倍。理论上,论上,IPv6IPv6可以使用可以使用2 2128128个不同的地址。个不同的地址。pp大约每平方米有大约每平方米有10102424个地址,如此庞大的个
19、地址,如此庞大的IPIP地地址数量,址数量,“让地球上的每一粒沙子都拥有一个合让地球上的每一粒沙子都拥有一个合法的法的IPIP地址地址”将成为可能。将成为可能。4848.IPv6数据报的目的地址分为以下三种类型:n n单播(unicast)。即点对点通信方式。n n多播(multicast)。即单点对多点的通信方式,源主机会将数据报提交给一组主机中的每一个主机。在IPv6中没有采用广播,只将广播作为多播的一种特殊方式。n n任播(anycast)。在这种通信方式中,目的站点是一组计算机,但数据报只提交给其中的一台计算机。4949.n n在IPv6的三类地址中,使用最为广泛的是单播地址。单播地址
20、是类似于IPv4的地址,如图所示。IPv6的单播地址中,前三位固定为010。图8-67 IPv6单播地址的格式5050.IPv6的表示方法n n冒号十六进制计数法 每16位二进制表示为一段十六进制数,8个段,以:隔开 例如:DA57:291A:FFFF:FF00:00AC:800D:81FF:FA105151.IPv6地址的简化n n两种简化IPV6地址的方法 1、零压缩法 2、冒号十六进制与点分十进制结合5252.IPv6地址的简化n n 1、零压缩法 即连续的0可以通过一对冒号来替代DA57:0000:0000:0000:0000:0000:81FF:FA10可简化为 DA57:81FF:
21、FA105353.零压缩法 注意事项n n只能压缩一次例如DA57:0000:0000:81FF:0000:0000:0000:FA10如果进行多次压缩变为DA57:81FF:FA10 无法还原可以变为 DA57:81FF:0000:0000:0000:FA10或者 DA57:0000:0000:81FF:FA105454.IPv6的表示方法n n冒号十六进制与点分十进制法进行组合 0:0:0:0:0:218.94.28.19可以进一步简化 :218.84.28.195555.IPv6地址的分类n n采用多级体系,目前有22类5656.从IPv4到IPv6时兼容问题pp目前,互联网上的所有主机
22、基本上都在使用目前,互联网上的所有主机基本上都在使用IPv4IPv4进行通进行通信。如果将这些主机从信。如果将这些主机从IPv4IPv4一次性地迁移到一次性地迁移到IPv6IPv6,在实,在实施起来是非常困难的,也是不太可能的。为此,在较长施起来是非常困难的,也是不太可能的。为此,在较长的一段时间内,使的一段时间内,使IPv4IPv4和和IPv6IPv6共存共存才是真正可行的。才是真正可行的。pp如果在互联网上让如果在互联网上让IPv4IPv4和和IPv6IPv6共存,关键问题是让共存,关键问题是让IPv4IPv4能够认识能够认识IPv6IPv6的分组。这是因为在的分组。这是因为在IPv4IP
23、v4标准中不可能涉标准中不可能涉及及IPv6IPv6,也就是说仅运行,也就是说仅运行IPv4IPv4的路由器根本识别不出的路由器根本识别不出IPv6IPv6的分组。虽然的分组。虽然IPv6IPv6可以兼容可以兼容IPv4IPv4,但这种兼容只是,但这种兼容只是单向单向的。的。5757.从IPv4到IPv6时兼容问题pp两种将两种将IPv4IPv4地址放入地址放入IPv6IPv6地址中的方法地址中的方法用IPv6地址表示IPv4地址的两种方式5858.解决IPV6到IPV4不兼容的问题隧道技术隧道技术在这一过程中,对于在这一过程中,对于IPv6IPv6来说,路由器来说,路由器B B与与C C之间相当于之间相当于存在一条运行存在一条运行IPv4IPv4的链路,即隧道。的链路,即隧道。5959.