项目2 小型局域网的组建(IP)ppt课件.ppt

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1、项目2 小型局域网的组建,了解OSI参考模型的结构及功能,理解TCP/IP协议的体系结构及各层协议的功能,掌握IP地址的表示、分类和子网掩码的作用,相关知识,网络中传输介质,掌握以太网组网技术,熟悉以太网组网设备,会组建小型局域网,网络1,Internet,网络N,主机,主机,主机,主机,IP地址的结构,每台连接到以太网络的主机都会获得一个物理地址，用于在网络中标识自己。每个以太网络接口在制造时都有一个物理地址。此地址称为介质访问控制 (MAC) 地址。MAC 地址用于标识网络中的每台源主机和目的主机。,物理地址MAC,MAC地址长48位，通常用12位十六进制数表示，如下图所示，在命令提示符下

2、用ipconfig/all查看NIC（网络接口卡）的MAC地址为00-40-46-51-B6-46，前6个十六进制数字（24位）为厂商标识，后6个十六进制数字（24位）为网卡的标识，以确保MAC地址不会相同。,物理地址MAC,物理地址,物理地址MAC,IP地址基础知识,每台直接连接到Internet上的计算机、路由器都必须有一个唯一的IP地址。IP地址是Internet赖以工作的基础。,NIC (Internet Network Information Center)Inter NIC、APNIC、RIPE三大网络信息中心具体负责美国及其其他地址的IP地址分配。,IP地址管理机构,网络1,In

3、ternet,网络N,主机,主机,主机,主机,IP地址的结构,1. IP地址的组成,每个IP地址由网络地址和主机地址两部分组成，如图7-4所示：,图4-4 IP地址的结构示意图,IP地址的结构,IP地址的表示,IP地址长度为二进制32位，每8位为一组，共4组，每组用“.”隔开，但书写时为了方便，都用十进制写出,每组的取值范围为0-255.,IP地址一共分为5类：A类、B类、C类、D类和E类。 其中A、B和C类地址是基本的Internet地址，是用户使用的 地址，为主类地址 D类和E类为次类地址，D类地址用于提供网络组播服务或作为网络测试用，E类保留给未来扩充使用。,IP地址的分类,IP地址的分

4、类,A类地址的前一个字节表示网络地址，且最前端1个二进制位固定是“0”。表示的地址范围是从1.0.0.0126.255.255.255。,说明：由于网络号全为0和全为1保留用于特殊目的，所以，A类地址有效的网络数为126个，其范围1-126。A类网络地址的范围从1.0.0.0到126.0.0.0 由于主机号全为0和全为1也有特殊作用，所以每个网络号包含的主机数应该是224216777214个。一台主机能使用的A类地址的有效范围是： 1.0.0.1-126.255.255.254；,B类地址用高16位的最高2位为“10”表示网络类别号，余下14位表示网络号，低16位表示主机号。B类网络地址范围从

5、128.1.0.0到191.254.0.0,B类地址的网络数：214-2 = 16382个每个网络号所包含的主机数：216 - 2 = 65534个,B类地址的范围：128.1.0.0-191.254.255.255一台主机能使用的B类地址的有效范围是： 128.1.0.1-191.254.255.254,C类地址的前三个字节表示网络地址，且最前端的3个二进制位是“110”。表示的地址范围是从192.0.0.0223.255.255.255。C类地址允许有221-2=2097152个网络，每个网络有282=254个主机。 C类网络地址范围从 192.0.1.0 至223.255.254.0,(

6、4) D类地址,D类地址第一字节的前4位为“1110”。 D类地址用于多播，多播就是同时把数据发送给一组主机，只有那些已经登记可以接受多播地址的主机才能接受多播数据包。D类地址的范围： 224.0.0.0-239.255.255.255,E类地址尚未使用，暂时保留将来使用。它的地址范围是从240.0.0.0247.255.255.255。,从IP地址的最高8位进行判别，如下表所示。,如何判别IP地址的类型,例如：清华大学：IP地址116.111.4.120 是？类地址北京大学：IP地址162.105.129.11 是？类地址江西财经职业学院：IP地址218.65.0.51 是？类地址,由于每一

7、个网络都存在两个特殊的IP地址(全“0”或全“1”)，所以实际能够分配的主机数比最大主机数少2。,IP地址的适用场合,A类地址：主要用于拥有大量主机的网络编址。 B类地址：主要用于中等规模的网络编址。 C类地址：主要用于小型局域网编址。 D类地址：提供网络组播服务或作为网络测试之用。 E类地址：它是一个实验地址，保留给未来扩充使用。,网络地址在Internet中是唯一的。同一物理子网的所有主机和网络设备（如服务器、工作站等）的网络地址是相同的。而对于不同物理网络上的主机和网络设备而言，其网络地址是不同的。例如：200.100.2.X北京大学,主机地址是用来区别同一物理子网内不同的主机和网络设备

8、的。在同一物理子网中，每一台主机和网络设备的主机地址也是唯一的。,在Internet中根据IP地址寻找主机时，首先根据网络地址找到主机所在的物理网络，在同一物理网络中，再根据每个结点设备的物理地址（ Physical Address）来完成主机间的数据交换。,特殊IP地址表,Internet上的几个特殊IP地址,(1) 网络地址网络地址又称网段地址。网络号不空而主机号全“0”的IP地址表示网络地址，即 网络本身。如：地址210.40.13.0表示其网络地址为210.40.13。,(2) 直接广播地址网络号不空而主机号全“1”表示直接广播地址，表示这一 网段下的所有用户。如：210.40.13.

9、255就是直接广播地址。 表示210.40.13网段下的所有用户。,Internet上的几个特殊IP地址,有限广播地址,IP地址中的每一个字节都为1的IP地址（“255.255.255.255”）叫当前子网的广播地址。 当不知道网络地址时，可以通过有限广播地址向本地子网的所有主机进行广播。,Internet上的几个特殊IP地址,(4) 本机地址网络号和主机号都为全“0”的IP地址表示本机地址。,(5) 回送测试地址网络号为“127”而主机号为任意的IP地址为回送测试地址。最常用的回送测试地址为127.0.0.1。通常用于网络软件测试以及本地主机进程间的通信。,Internet上的几个特殊IP地

10、址,（6） 多点广播地址 、组播地址,凡IP地址中的第一个字节以“1110”开始的地址都叫多点广播地址。即D类地址,（7） “0”地址,网络地址的每一位全为“0”的IP地址，叫“0”地址。网络地址全为0的网络被称为本地子网，当主机想跟本地子网内的另一主机进行通信时，可使用“0”地址。 IP地址的网络位全为0,主机位随意 如0.0.0.23,Internet上的几个特殊IP地址,私有地址(RFC1918),私有地址的概念属于非注册地址，专门为组织机构内部使用私有地址的分类A类:10.0.0.0至10.255.255.255B类:172.16.0.0至172.31.255.255C类:192.16

11、8.0.0至192.168.255.255,1 下列IP地址中哪些不能在互联网中传输( )A 193.1.2.15B 192.168.26.27C 172.17.5.116D 202.16.276.26E 10.1.5.8F 172.16.17.17,Ip地址练习：11100000.10100000.00001111.11001100，是哪类IP地址？127.0.0.3、255.255.255.255、192.168.3.0能不能分配给主机用？,23、 B类地址的编址范围是( ) A 1191 B 127191 C 128191 D 19222324、 172作为一个十进制数表示成一个二进制数

12、，下列正确的是( ) A 11001010 B 10101100 C 01101110 D 101011106 190.188.192.100属于哪类IP地址? A A类 B B类 C C类 D D类E E类 下列哪些属于RFC1918指定的私有地址? A 10.1.2.1 B 224.106.9.10 C 191.108.3.5 D 172.33.10.9,域名系统（DNS）,什么是域名,为了向一般用户提供一种直观明了的主机识别符（主机名），TCP/IP协议专门设计了一种字符型的主机命名机制，给每一台主机一个由字符串组成的名字。这种主机名相对于IP地址来说是一种更为高级的地址形式，我们将它称

13、为域名。在主机后加上后缀名的方法，这个后缀名称为域名，用来标识主机的区域位置,域名系统（DNS）,域名系统的层次命名机构,层次域名机制，是指按层次结构依次为主机命名。名字空间被分成若干级域名，并授权相应的机构进行管理，该管理机构又有权对其所管辖的这一级域名进一步划分，并再授权其它相应的机构进行管理。,层次型名字的树形结构举例,首先由中央管理机构（NIC）将第一级域名划分为若干部分，包括一些国家代码和美国的各种组织机构的域名。（组织模式和地理模式）,图7-9 域名系统的层次结构示意图,因特网中国二级域名分配举例,两湖两广两河山五江云贵福吉安四西二宁青甘陕内重台海北上天,域名结构和IP地址一样，都

14、采用典型的层次结构，其通用的格式如图7-12所示：,域名的表示方式,例如：名字 www为主机名，由服务器管理员命名 为域名，由服务器管理员合法申请后可以使用 其中tongji表示同济大学，edu表示国家教育机构部门，cn表示中国就表示中国教育机构同济大学的www主机。 表示什么？,域名的表示方式,域名系统（DNS）,域名系统,域名系统：帮助人们在Internet 上用名字来唯一标识自己的计算机，并保证主机名和IP地址一一对应的网络服务。,网络地址掩码,如何确定哪部分是网络地址，哪部分是主机地址？,网络掩码,子网和子网掩码,子网,子网，是指把一个有类（A、B、C类）的网络地址，再划分成若干个小的

15、网段，这些网段称为子网。划分子网是解决IP地址空间不足的一个有效措施。,为什么要进行子网划分？ （1）提高IP地址的有效利用率 （2）节省IP地址的占用 （3）合理规划网络,子网和子网掩码,图7-7 子网的划分,如何划分子网（借用主机位）对子网划分，可以将表示主机地址的二进制数中划分出一定的位数用做本网的各个子网，剩余的部分作为相应子网的主机地址。在划分了子网以后，IP地址实际上就由三部分组成网络地址、子网地址和主机地址。,假设一个B类网络172.17.0.0，将主机号分为两部分，其中，8bit用于子网号，另外8bit用于主机号，那么这个B类网络就被分为254个子网，每个子网可以容纳254台主

16、机。,使用未使用子网划分的IP地址,7.5.2 子网掩码,子网掩码（Subnet Mask）也是一个“点分十进制”表示的32位二进制数，通过子网掩码，可以指出一个IP地址中的哪些位对应于网络地址（包括子网地址）、哪些位对应于主机地址。并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。,对于子网掩码的取值，通常是将对应于IP地址中网络地址和子网地址的所有位都置为“1”，对应于主机地址的所有位都设置为“0”。11111111.11111111.11111111.1110000010101000.11110000.11110101.01010000,1. 什么是子网掩码,7.5.2 子网掩码,2. A类

17、、B类、C类IP地址的标准子网掩码,由子网掩码的定义，我们可以很容易得出A类地址、B类地址和C类地址的标准子网掩码。如图7-8所示：,图7-8 IP地址的标准子网掩码,C类地址的子网划分回答下面五个问题：1、这个被选用的子网掩码，会产生多少个子网2、每个子网中又会有多少个合法的主机号可用？3、这些合法的子网号是什么？4、每个子网的广播地址是什么？5、在每个子网中，哪些是合法的主机号？,如何计算子网划分,例题：192.168.5.26/27,1、这个被选用的子网掩码，会产生多少个子网？2、每个子网中又会有多少个合法的主机号可用？3、这些合法的子网号是什么？4、每个子网的广播地址是什么？5、在每个

18、子网中，哪些是合法的主机号？,1、子网数：2x=子网数目。X是掩码的位数，或是掩码中1的个数。如C类地址子网掩码255.255.255.192，掩码11000000，子网数= 22=4 ，即有4个子网。2、每个子网中主机数= 2Y。Y表示非掩码的位数，即子网掩码中0的个数。如11000000中，26 -2 =623、合法的子网号：256-子网掩码=块大小，即增量值。例如256-192=64。192掩码的块大小总是64。从零开始以64为块计数子网掩码数值。0、64.128、1924、每个子网的广播地址：如子网0、64 、128、192，那么这个广播地址将总是紧邻着下一个子网的地址，例如：0子网的

19、广播地址是63。5、在每个子网中，合法的主机号：是介于各个子网之间的取值，并减去全0和全1的主机号。,注意：锐捷路由器支持全0和全1的子网Router(config)#ip subnet-zero命令默认开启,实践举例：192.168.10.0=网络地址255.255.255.192=子网掩码 192：110000001、子网个数：22=42、每个子网主机数：2（8-2）-2=623、合法的子网数：256-192=64，块大小=64，子网0、64、128、192,例题1,设有A、B、C、D 4台主机都处于在同一个物理网络中：A: 主机的IP地址是192.155.12.112 B：192.155

20、.12.120 C：192.155.12.176 D：192.155.12.222共同的子网掩码255.255.255.224问题1： A、B、C、D4台主机哪些可以直接相互通信？问题2：若加入第5台主机E，使它能与D主机直接通信，其IP地 址的设定范围应是多少？问题3：将A地址改为192.155.12.168，试问它的直接广播地址和本地广播地址各是多少？若使用本地广播地址发送信息，请问哪些主机能够接收到？问题4：要使A、B、C、D4台主机在这个网上都能直接相互通信，可采用什么办法？,IP地址,例题1、求下列地址的网络编号和广播地址192.168.1.30 /282、请问下列地址是否可以分配给

21、主机192.168.10.31/283、请问下列地址中哪些地址分配给主机后可以直接通信（无需路由）192.168.10.34/29192.168.10.53/29192.168.10.31/29192.168.10.61/29注意：网络编号和广播地址不能分配给主机使用,子网划分实例,例题：已知一个B类网络，进行子网划分，要求每个子网最少要求有100台主机，请问最多可以划分多少个子网,子网掩码是多少？9、有一个中学获得了C类网段的一组IP 192.168.1.0/24，要求你划分7个以上的子网，每个子网主机数不得少于25台，请问子网掩码该怎么写？ A、255255255128 B、2552552

22、55224 C、255255255240 D、2552552400,网络地址规划,已知：一个C类网络192.168.6.0/24，将其划分为20个子网,每个子网5台主机现有一个公司需要创建内部的网络，该公司包括工程技术部、市场部、财务部和办公室等四大部门，每个部门约有3040台计算机。问：（）若要将几个部门从网络上进行分开。如果分配该公司使用的地址为一个C类地址，网络地址为198.168.161.0，如何划分网络，将几个部门分开？（）确定各部门的网络IP和掩码，并写出分配给每个部门网络中的主机IP地址范围；,B类地址的划分：172.16.0.0=网络地址255.255.255.0=子网掩码 2

23、55：111111111、子网个数：28=2562、每个子网主机数：2（16-8）-2=2543、合法的子网数：256-255=1，块大小=1，子网0.0、1.0、2.0、3.0、4.0255.0,B类地址的划分：172.16.0.0=网络地址255.255.192.0=子网掩码 192：110000001、子网个数：22=42、每个子网主机数：2（16-2）-2=163823、合法的子网数：256-192=64，块大小=64，子网0.0、64.0、128.0、192.0,B类地址的划分：172.16.0.0=网络地址255.255.255.224=子网掩码1、子网个数：211=20482、每

24、个子网主机数：2（16-11）-2=303、合法的子网数：256-224=32，块大小=32，子网0.0、0.32、0.64、0.960.224；1.0、1.32、1.641.224,确定需要多少位子网地址来标识网络上的每一个子网。,确定需要多少位主机地址来标识每个子网上的每台主机,然后确定所需要的子网数和每个子网的最大主机数。,7.5.3 确定子网掩码的方法步骤,确定子网掩码的步骤可归纳如下：,首先根据网络类型确定每一个子网的网络地址。,把已确定的网络地址+子网地址的各个二进制位都置为“1”，主机地址对应的二进制位都置为“0”。,最后再将该子网掩码的二进制表示形式转化为十进制形式，即为所需的

25、子网掩码。,具体实例请参照教材P119 7.6.3,计算机网络技术与应用,1IPv4协议的局限性,1）IP地址耗尽,2）网络地址转换NAT给网络性能、安全带来隐患,3）骨干路由器路由表几近饱和,4）手动配置IP地址不方便,5）IP级的安全性不高,IPv4的局限性,计算机网络技术与应用,1）新的协议头格式,2）巨大的地址空间,3）有效的分级路由结构,4）支持地址自动配置,5）内置的安全性,6）更好地支持QoS,7）协议更加简洁,8）可扩展性,IPv6对IPv4的改进,计算机网络技术与应用,1IPv6地址表示,Pv6的128位地址按每16位划分为一个位段，每个位段被转换为一个4位的十六进制数，并用

26、冒号“：”隔开,例：用二进制格式表示128位的一个IPv6地址：00100001110110100000000000000000000000000000000000101111001110110000001010101010000000000000111111111110000010001001110001011010按每16位划分为8个位段：0010000111011010 0000000000000000 0000000000000000 0000000000000000 0000001010101010 0000000000001111 1111111000001000 10011100

27、01011010然后将每个位段转换成十六进制数，并用冒号隔开： 21DA：0000：0000：0000： 02AA：000F：FE08：9C5A,IPv6地址表示方法,计算机网络技术与应用,（1）如果某个位段中有前导0，可以将其省略，例如，00D3可以简写为D3,（2）如果几个连续位段的值都为0，那么这些0就可以简写为：，称为双冒号表示法,如： 21DA：0：0：0：2AA：F：FE08：9C5A,可以简化写为：21DA：2AA：F：FE08：9C5A,双冒号：在一个地址中只能出现一次，否则，无法计算一个双冒号压缩了多少个位段或多少个0,3IPv6前缀(format prefix)问题。IPv

28、6不支持子网掩码，它只支持前缀长度表示法,IPv6地址的简化表示,4.7.4 从IPv4过渡到IPv6,计算机网络技术与应用,从IPv4到IPv6的过渡的方法有多种，最基本的是：双IP层或双协议栈、隧道技术。,1双IP层或双协议栈,使一部分主机和路由器装有两个协议，一个IPv4协议和一个IPv6协议。因此这种主机既能够与IPv6的系统通信，又能够与JPv4的系统通信。具有双IP层的主机或路由器应当具有两个IP地址：一个IPv6地址和一个IPv4地址。,计算机网络技术与应用,2隧道技术,隧道技术是IPv6分组在进入IPv4网络时，将IPv6分组封装成为IPv4分组，整个IPv6分组变成了IPv4分组的数据部分。,1）隧道(tunnel)技术的基本原理,计算机网络技术与应用,2）隧道配置,谢 谢!,什么是网络掩码 一个32为二进制数，用“1”表示网络部分，用“0”表示主机部分。11111111.11111111.11111111.1110000010101000.11110000.11110101.01010000通过IP地址和网络掩码的计算才能知道计算机在哪个网络中。,网络地址掩码,