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：110000001010100000000000000000001,IP地址的格式与组成,192.168.1.1

2、00,192.168.2.101,192.168.2.100,192.168.3.100,IP地址,主机地址,网络地址,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,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

3、的IP：、,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:255.255.255.2553.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,知名的组播地址 所有主机 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

4、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16个B类地址256个C类地址,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

5、。同一子网内的IP地址必须具有相同的网络地址。,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：(

6、前1个8位组是网络地址)B类地址：(前2个8位组是网络地址)C类地址：(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,NetworkNumber,子网掩码,00000000=010000000=12811000000=19211100000=22411110000=24011111000=248

7、11111100=25211111110=25411111111=255,128 6432168421,Subnet Mask 子网掩码,255,255,0,0,IPAddress,默认掩码,8-BitSubnetMask,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,172.16.1

8、4.32/27,172.16.14.64/27,172.16.14.96/27,172.16.0.0/16,A,C,B,HQ,Subnet Addressing,E0,172.16,Network,Network,Interface,E0E1,New Routing Table,2,160,Host,.,.,E1,Subnet Addressing,E0,E1,172.16,2,160,Network,Host,.,.,Network,Interface,E0E1,New Routing Table,Subnet,Subnet Mask with Subnets(cont.),Network,

9、Host,255.255.255.192,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,Subnet,Network number extended by ten bits,16,172,2,128,NetworkNumber,128192224240248252254255,128192224240248252254255,Subnet Mask Exercise,Address,Subnet Mask,Class,Subn

10、et,Subnet Mask Exercise Answers,Address,Subnet Mask,Class,Subnet,B,A,A,11111111,有效的主机地址,172 16 0 0,10101100,00010000,00000000,00000000,16151413121110 9,87654321,Network,Host,00000000,00000001,11111111,11111111,11111111,11111110,.,.,00000000,00000011,11111101,1,2,3,65534,65535,65536,.,2,65534,N,2N 2=

11、216 2=65534,Broadcast Addresses,(Directed Broadcast),(Local Network Broadcast),X,(All Subnets Broadcast),Addressing Summary Example,16,172,2,160,10101100,00010000,10100000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,4,1,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100

12、000,11000000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,1,2,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,1,2,3,7,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11

13、111111,10100000,11000000,10000000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,1,2,3,4,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,10111111,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,1,2,3,4,5,6,16,172,2,160,Addressing Summary

14、 Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,10111111,10000001,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,1,2,3,4,5,6,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,10111111,10000001,101

15、11110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,1,2,3,4,5,6,7,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,10101100,00010000,00000010,10111111,10101100,00010000,00000010,10000001,10101100,00010000,0000

16、0010,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,1,2,3,4,5,6,7,8,16,172,2,160,Addressing Summary Example,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,10101100,00010000,00000010,10111111,10101100,00010000,00000010,10000001,10101100,000

17、10000,00000010,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,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：子网掩码：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：类，默认子网掩码2.借用主机位数：n 保留的主机位数：m3.可用的子网数：2n4.每个子网可用主机数：2m-2,Subnet Planning,Other Subnets,20 Subnets5 Hosts per SubnetClass C Ad

18、dress:,Broadcast Addresses Exercise Answers,Address,Class,Subnet,Broadcast,201.222.10.60,C,Subnet Mask,15.16.193.6,A,128.16.32.13,B,153.50.6.27,B,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

19、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8bit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，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：，广播地址：192.168.10.3

20、1 192.168.10.32-63，网络地址：，广播地址：192.168.10.63 192.168.10.192-223，网络地址：，广播地址：192.168.10.223 192.168.10.224-255，网络地址：，广播地址：,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络的掩码，只好照标准TCP/IP的定义

21、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)效率;-当重新计算路由表或通过路由表条目检索一个匹

22、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。,