cisco思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教程第九章

1、西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院1第九章TCP/IP協(xié)議組和IP尋址TCP/IP Protocol Suite and IP Addressing 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院29.1TCP/IP模型Internet 層概述 OSI 網(wǎng)絡(luò)層對應(yīng)的是TCP/IP的internet層Internet Protocol (IP)Internet Control MessageProtocol (ICMP)Address ResolutionProtocol (ARP)Reverse AddressResolution Protocol (RARP)應(yīng)用層應(yīng)用層傳輸層傳輸層Internet層層數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)

2、據(jù)鏈路層物理層物理層西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院49.2IP地址 為了實現(xiàn)為了實現(xiàn)Internet上不同計算機之間的通信，每上不同計算機之間的通信，每臺計算機都必須有一個不與其它計算機重復(fù)的地臺計算機都必須有一個不與其它計算機重復(fù)的地址，址，IP地址就是可以標(biāo)識主機的地址。地址就是可以標(biāo)識主機的地址。 IP地址是一個網(wǎng)絡(luò)編碼，它即可以是一個地址是一個網(wǎng)絡(luò)編碼，它即可以是一個 主機主機（服務(wù)器、客戶機）的地址，也可以是路由器一（服務(wù)器、客戶機）的地址，也可以是路由器一個端口的地址。即個端口的地址。即IP地址確定的是網(wǎng)絡(luò)中的一個地址確定的是網(wǎng)絡(luò)中的一個連接。連接。 IP地址是數(shù)字型的，地址是數(shù)字型

3、的，32位位(32bit)，由，由4個個 8位的二位的二進制數(shù)組成，每進制數(shù)組成，每8位之間用圓點隔開。由于二進位之間用圓點隔開。由于二進制數(shù)不利于記憶，通常轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)表示，其制數(shù)不利于記憶，通常轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)表示，其取值范圍為取值范圍為0255。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院5a) 定義：定義：IP地址是一種在網(wǎng)際層用來標(biāo)識主機地址是一種在網(wǎng)際層用來標(biāo)識主機的邏輯地址。一般是的邏輯地址。一般是32位位 b) 格式：二進制格式與十進制格式。格式：二進制格式與十進制格式。 二進制格式：二進制格式： 10000011 01101011 00000011 00011000 十進制格式：十進制格式：

4、 131 107 3 24 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院6 二進制二進制&十進制十進制 計算機會自動進行兩者之間的轉(zhuǎn)換計算機會自動進行兩者之間的轉(zhuǎn)換十進制十進制 166. 111. 4. 80 =二進制二進制 10100110. 01101111. 00000100. 01010000二進制二進制 1010 01100110 11110000 01000101 0000十進制十進制 166. 111. 4. 80IP地址的兩種表示法西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院7其中：其中：M-地址類別號地址類別號 NET-網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號 HOST-主機號主機號 IP 地址一般格式：地址一般格式：M NE

5、T HOST西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院8IP地址的含義 IP地址由兩個部分組成：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識（地址由兩個部分組成：網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識（netid）和主機標(biāo)識和主機標(biāo)識 （hostid）。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識用于區(qū)）。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識用于區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)，主機標(biāo)識用于在一個網(wǎng)絡(luò)分不同的網(wǎng)絡(luò)，主機標(biāo)識用于在一個網(wǎng)絡(luò)中區(qū)分主機中區(qū)分主機 IP地址被分成了地址被分成了A、B、C、D、E五類，每五類，每個類別的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機標(biāo)識各有規(guī)則個類別的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機標(biāo)識各有規(guī)則。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院9c)IP地址分類地址分類：A類地址：國際類地址：國際NIC0NET HOST 01 78 16 3101bit7bit24bit 地址范圍

6、：地址范圍：0.0.0.0 127.255.255.255 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院10IP地址 之 A類地址 第一個第一個8位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，其余三個位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，其余三個8位組位組為主機標(biāo)識。為主機標(biāo)識。 第一個第一個8位組的首位為位組的首位為0，其余，其余7位表示網(wǎng)絡(luò)位表示網(wǎng)絡(luò)表示。全表示。全0表示本地網(wǎng)絡(luò)，全表示本地網(wǎng)絡(luò)，全1保留診斷用。保留診斷用。具有具有A類地址特征的有效網(wǎng)絡(luò)地址為類地址特征的有效網(wǎng)絡(luò)地址為 1127，全世界只有全世界只有128個個A類網(wǎng)絡(luò)，類網(wǎng)絡(luò)， 每個每個A類網(wǎng)絡(luò)最多可以擁有類網(wǎng)絡(luò)最多可以擁有224個個IP地址，地址，適用于大型網(wǎng)絡(luò)。適用于大型網(wǎng)絡(luò)。西北工業(yè)

7、大學(xué)軟件與微電子學(xué)院11B類地址：類地址：InterNIC 、 APNIC、 ENICMNET HOST0 12 1516 31102bit14bit16bit 地址范圍：地址范圍：128.0.0.0 191.255.255.255 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院12IP地址 之 B類地址 B類地址中的第一、二個類地址中的第一、二個8位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，第三、四個第三、四個8位組用于主機標(biāo)識。位組用于主機標(biāo)識。 第一個第一個8位組的前二位為位組的前二位為10，具有，具有B類地址類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為214，每個網(wǎng)絡(luò)中的，每個網(wǎng)絡(luò)中的IP地地址可達到址可達到216 。

8、第一個第一個8位組的取值范圍為位組的取值范圍為128191。 適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院13C類地址：國家或地區(qū)類地址：國家或地區(qū)NICMNET HOST0 23 2324 311103bit21bit8bit 地址范圍：地址范圍：192.0.0.0 223.255.255.255 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院14IP地址 之 C類地址 C類地址中的前三個類地址中的前三個8位組是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，第四個位組是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，第四個8位組位主機標(biāo)識。位組位主機標(biāo)識。 第一個第一個8位組的前三位為位組的前三位為110，其余，其余5位和第二、位和第二、三個三個8位組共

9、位組共21位表示網(wǎng)絡(luò)，具有位表示網(wǎng)絡(luò)，具有C類地址特征的類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為221 。每個網(wǎng)絡(luò)中可擁有。每個網(wǎng)絡(luò)中可擁有256 個個IP地址。地址。 第一個第一個8位組的取值范圍為位組的取值范圍為192223。 C類地址適用于主機量較少的網(wǎng)絡(luò)中。類地址適用于主機量較少的網(wǎng)絡(luò)中。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院15D類地址：類地址： 多址廣播地址多址廣播地址M多播地址 0 34 311110bit 28bit 地址范圍：地址范圍：224.0.0.0 239.255.255.255 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院16E類地址：試驗地址類地址：試驗地址M試驗地址 0 34 3111115bit

10、 28bit 地址范圍：地址范圍：240.0.0.0 255.255.255.255 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院17IP地址 之 D、E類地址 D類地址用于組播通信地址，其第一個類地址用于組播通信地址，其第一個8位組的最位組的最高四位等于高四位等于1110，取值范圍為，取值范圍為 224 239，用于，用于標(biāo)識組播通信地址，后標(biāo)識組播通信地址，后28位用于區(qū)分不同的組播位用于區(qū)分不同的組播組。組。 E類地址的第一個類地址的第一個8位組的最高位組的最高4位等于位等于 1111 ，其，其取值范圍為取值范圍為240255，此類地址作為未來地址而，此類地址作為未來地址而被保留。被保留。 目前，具體的

11、網(wǎng)絡(luò)只能分配到目前，具體的網(wǎng)絡(luò)只能分配到A類、類、B類、類、C類地類地址中的一種。址中的一種。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院18國際NIC（分配A類地址）InterNICApNICENIC（獲得A類地址 分配B類地址）CERNET私人用戶校園網(wǎng)企業(yè)網(wǎng)（獲得B類地址 分配C類地址）（獲得C類地址) Class A: Class B: Class C: Class D: 多播地址多播地址 Class E: 科研用科研用IP 地址分類NetworkNetworkHostHostHostNetworkNetworkNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkNe

12、tworkNetworkNetworkHost8 bits8 bits8 bits8 bits西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院20 11111111計算可用的主機地址 172 16172 16 0 0 1010110010101100 0001000000010000 00000000 0000000016151413121110 987654321網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主機主機 00000000 00000001 11111111 11111111 11111111 11111110. 00000000 00000011 11111101123655346553565536-.265534N2 2N N-2-

13、2 = 216-2 = 65534IP地址分類練習(xí)地址地址類別類別網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主機主機10.2.1.1128.63.2.100201.222.5.64192.6.141.2130.113.64.16256.241.201.10IP地址分類練習(xí)（答案）地址地址類別類別網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主機主機10.2.1.1128.63.2.100201.222.5.64192.6.141.2130.113.64.16256.241.201.10ABCCBNonexistent10.0.0.0128.63.0.0201.222.5.0192.6.141.0130.113.0.00.2.1.10.0.2.1000.0.0.64

14、0.0.0.20.0.64.16西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院23特殊用途的IP地址 網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)地址 主機標(biāo)識位全部為零的地址從不分配給單個主機，主機標(biāo)識位全部為零的地址從不分配給單個主機，而是作為網(wǎng)絡(luò)本身的標(biāo)識。而是作為網(wǎng)絡(luò)本身的標(biāo)識。 例如：主機例如：主機 212. 111. 44. 136所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址為址為 212. 111. 44. 0。 直接廣播地址直接廣播地址 主機標(biāo)識位全部為壹的地址從不分配給單個主機，主機標(biāo)識位全部為壹的地址從不分配給單個主機，而是作為同網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。而是作為同網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。 例如：主機例如：主機 212. 111. 44. 136所在

15、網(wǎng)絡(luò)的廣播地所在網(wǎng)絡(luò)的廣播地址為址為 212. 111. 44. 255。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院24公共地址和私有地址 計算機要通訊必須有計算機要通訊必須有IP地址地址 公共地址是指在公共地址是指在Internet上通訊的地址上通訊的地址 私有地址不可以在私有地址不可以在Internet上通訊，可以用上通訊，可以用于局域網(wǎng)于局域網(wǎng) 為了解決公共地址不足的現(xiàn)狀，路由器之為了解決公共地址不足的現(xiàn)狀，路由器之間的背靠背連接可以使用私有地址間的背靠背連接可以使用私有地址西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院25私有地址 A類：10.0.0.010.255.255.255 B類：172.16.0.0 172

16、.31.255.255 C類：192.168.0.0192.168.255.255西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院269.3和10.2子網(wǎng)和掩碼西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院27 子網(wǎng)化（Subnetting）原因使用有類地址時，網(wǎng)段中的主機數(shù)少于IP地址數(shù)，造成IP地址的浪費西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院28子網(wǎng) 將網(wǎng)絡(luò)進一步劃分成獨立的組成部分，每將網(wǎng)絡(luò)進一步劃分成獨立的組成部分，每個部分稱為這個網(wǎng)絡(luò)（或者更高一級子網(wǎng)）個部分稱為這個網(wǎng)絡(luò)（或者更高一級子網(wǎng)）的子網(wǎng)。子網(wǎng)的設(shè)計是為了便于網(wǎng)絡(luò)的管的子網(wǎng)。子網(wǎng)的設(shè)計是為了便于網(wǎng)絡(luò)的管理。理。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院29如何劃分子網(wǎng) 根據(jù)地理分布特點

17、劃分子網(wǎng)：根據(jù)地理分布特點劃分子網(wǎng)：易于組網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn)易于組網(wǎng)技術(shù)的實現(xiàn)節(jié)約經(jīng)費節(jié)約經(jīng)費 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點劃分：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點劃分：將共享相同網(wǎng)絡(luò)資源的主機劃分成一個子將共享相同網(wǎng)絡(luò)資源的主機劃分成一個子網(wǎng)，可減少子網(wǎng)間的網(wǎng)絡(luò)傳輸流量，提高網(wǎng)，可減少子網(wǎng)間的網(wǎng)絡(luò)傳輸流量，提高網(wǎng)絡(luò)性能。網(wǎng)絡(luò)性能。將具有相同安全密級程度的主機劃分為同將具有相同安全密級程度的主機劃分為同一個子網(wǎng)，保障系統(tǒng)的安全。一個子網(wǎng)，保障系統(tǒng)的安全。 網(wǎng)絡(luò) 172.16.0.0172.16.0.0不設(shè)子網(wǎng)的地址172.16.0.1 172.16.0.2 172.16.0.3.172.16.255.253 172.16.255

18、.254 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 172.16.0.0設(shè)置子網(wǎng)的地址172.16.1.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.0西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院32掩碼的定義 掩碼掩碼(NetMask)有網(wǎng)絡(luò)掩碼和子網(wǎng)掩碼兩種。有網(wǎng)絡(luò)掩碼和子網(wǎng)掩碼兩種。 網(wǎng)絡(luò)掩碼網(wǎng)絡(luò)掩碼 對每個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定一個按位對應(yīng)的對每個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定一個按位對應(yīng)的32 bit 的二進制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址部分的對應(yīng)位設(shè)置的二進制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址部分的對應(yīng)位設(shè)置為為1，主機地址部分的對應(yīng)位設(shè)置為，主機地址部分的對應(yīng)位設(shè)置為 0。 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼 將網(wǎng)絡(luò)地址中的主機標(biāo)識分離出若干位作為子將網(wǎng)絡(luò)地址中的主機標(biāo)識分離出若干位

19、作為子網(wǎng)地址位。網(wǎng)地址位。 同樣設(shè)定一個和這個網(wǎng)絡(luò)地址按位對應(yīng)的同樣設(shè)定一個和這個網(wǎng)絡(luò)地址按位對應(yīng)的32bit的二進制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址部分的對應(yīng)的二進制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址部分的對應(yīng)位設(shè)置為位設(shè)置為1，主機地址部分的對應(yīng)位設(shè)置為，主機地址部分的對應(yīng)位設(shè)置為 0。16網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主機主機172001010110011111111101011000001000011111111000100000000000000000000101000000000000000000000 缺省情況下子網(wǎng)未劃分缺省情況下子網(wǎng)未劃分00000010缺省情況下的子網(wǎng)掩碼172.16.2.160 255.255.0.

20、0網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號 擴展了擴展了8位地址的網(wǎng)絡(luò)位地址的網(wǎng)絡(luò)利用子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)16網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主機主機172.16.2.160 255.255.255.017220101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000000000000000000000000010子網(wǎng)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號網(wǎng)絡(luò)號128192224240248252254255利用子網(wǎng)掩碼劃分子網(wǎng)172.16.2.160 255.255.255.192255.192 擴展了擴展了10位地址的網(wǎng)絡(luò)位地址的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主機主機101011001111111110

21、1011000001000011111111000100001111111111111111000000100000001010100000110000001000000000000010子網(wǎng)子網(wǎng)161722128128192224240248252254255128192224240248252254255西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院36劃分子網(wǎng)舉例 例：例： C類地址類地址202.112.58.0 中中24位網(wǎng)絡(luò)標(biāo)位網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，識，8位主機標(biāo)識。將主機標(biāo)識中的前位主機標(biāo)識。將主機標(biāo)識中的前3位位分離出來作為子網(wǎng)地址標(biāo)識。則這個分離出來作為子網(wǎng)地址標(biāo)識。則這個C類地類地址可以被分成址可以被分成

22、23=8個子網(wǎng)個子網(wǎng) ，每個子網(wǎng)可以，每個子網(wǎng)可以擁有擁有25 -2 = 30臺主機臺主機 (全全0和全和全1 分別為子分別為子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址)。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院37202112580202112586420211258320010000001000000011000001000000010100000000000001100000011100000202112589620211258128202112581602021125819220211258224 1303362659497126129158161190193222225254對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼為：對

23、應(yīng)的子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.224西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院38 C類網(wǎng)絡(luò)可能擁有的子網(wǎng)掩碼： 255.255.255.128 255.255.255.192 255.255.255.224 255.255.255.240 255.255.255.248 255.255.255.252 255.255.255.25410000000110000001110000011110000111110001111110011111110子網(wǎng)掩碼的表示：子網(wǎng)掩碼的表示：/25/26/27/28/29/30/31子網(wǎng)掩碼練習(xí)地址地址子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼類別類別子網(wǎng)子網(wǎng)172.16.2.1010.6

24、.24.2010.30.36.12255.255.255.0255.255.240.0255.255.255.0子網(wǎng)掩碼練習(xí)（答案）地址地址子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼類別類別子網(wǎng)子網(wǎng)172.16.2.1010.6.24.2010.30.36.12255.255.255.0255.255.240.0255.255.255.0BAA172.16.2.010.6.16.010.30.36.0西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院41 某單位申請到某單位申請到B類地址類地址178.32.0.0/16,此此單位由單位由5個部門組成，每個部門機器不足個部門組成，每個部門機器不足2000臺，請你對此網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃。臺，請你對此網(wǎng)

25、絡(luò)進行規(guī)劃。(13分分)要求如下：要求如下：1、寫出每個子網(wǎng)的、寫出每個子網(wǎng)的IP地址及相應(yīng)的主地址及相應(yīng)的主機機IP地址范圍。地址范圍。2、寫出相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼。、寫出相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼。3、寫出該單位還可以擴展的子網(wǎng)個數(shù)、寫出該單位還可以擴展的子網(wǎng)個數(shù)。練習(xí)掩碼的使用172.16.2.200172.16.2.2172.16.2.160172.16.2.1172.16.3.5172.16.3.100172.16.3.150172.16.3.1E0E1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)端口端口172.16.2.0172.16.3.0E0E1新路由表新路由表172.162160網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)主機主機.子網(wǎng)子網(wǎng)廣播地址172.16.1

26、.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.0172.16.3.255(Directed broadcast)255.255.255.255(Local network broadcast)172.16.255.255(All subnets broadcast)地址匯總示例16172216010101100000100001010000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.1921地址匯總示例1010110011111111000100001111111111111111101000

27、001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.19212161722160地址匯總示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000000000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.192123161722160地址匯總示例10101100111111110001000011111111111111111010000011000000100000000

28、0000010HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.1921234161722160地址匯總示例10101100111111110001000011111111111111111010000011000000100000000000001010111111HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.192123456161722160地址匯總示例1010110011111111000100001111111111111111101000001100000

29、010000000000000101011111110000001HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.192123456161722160地址匯總示例101011001111111100010000111111111111111110100000110000001000000000000010101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.1921234567161722160地址匯總示例1010110011

30、1111111010110000010000111111110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.19212345678161722160地址匯總示例10101100111111111010110000010000111

31、111110001000011111111000000101010000011000000100000000000001010101100000100000000001010111111101011000001000000000010 1000000110101100000100000000001010111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.192172.16.2.128172.16.2.191172.16.2.129172.16.2.190123456789161722160廣播地址練習(xí)地址地址類別類別子網(wǎng)子

32、網(wǎng)廣播地址廣播地址201.222.10.60 255.255.255.248子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼15.16.193.6 255.255.248.0128.16.32.13 255.255.255.252153.50.6.27 255.255.255.128廣播地址練習(xí)（答案）153.50.6.127153.50.6.127地址地址類別類別子網(wǎng)子網(wǎng)廣播地址廣播地址201.222.10.60 201.222.10.60 255.255.255.248255.255.255.248C C201.222.10.63201.222.10.63201.222.10.56201.222.10.56子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩

33、碼15.16.193.6 15.16.193.6 255.255.248.0255.255.248.0A A15.16.199.25515.16.199.25515.16.192.015.16.192.0128.16.32.13 128.16.32.13 255.255.255.252255.255.255.252B B128.16.32.15128.16.32.15128.16.32.12128.16.32.12153.50.6.27 153.50.6.27 255.255.255.128255.255.255.128B153.50.6.0153.50.6.0西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院55

34、課堂考題 某單位申請到某單位申請到C類地址類地址211.30.0.0/24，此單，此單位由位由5個部門組成，每個部門機器不足個部門組成，每個部門機器不足20臺，臺，請你對此網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃。請你對此網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃。(共共10分分) 要求如下：要求如下： 1、寫出每個子網(wǎng)的、寫出每個子網(wǎng)的IP地址及該子網(wǎng)的廣播地址及該子網(wǎng)的廣播地址。（地址。（5分）分） 2、寫出相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼。（、寫出相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼。（3分）分） 3、寫出在零子網(wǎng)可以使用的情況下，該單、寫出在零子網(wǎng)可以使用的情況下，該單位還可以擴展的子網(wǎng)個數(shù)。（位還可以擴展的子網(wǎng)個數(shù)。（2分）分）西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院56IPv4與IPv6西

35、北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院57IPv4 的特性 提供全網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一、有效的地址模式提供全網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一、有效的地址模式 屏蔽不同物理網(wǎng)絡(luò)的地址差異屏蔽不同物理網(wǎng)絡(luò)的地址差異 為為IP層的層的“盡力傳遞盡力傳遞”提供基礎(chǔ)提供基礎(chǔ) 地址結(jié)構(gòu)對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)地址結(jié)構(gòu)對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu) 用用IPv4的編碼方式總共有的編碼方式總共有IP地址地址232個個（4294967296），而可以在），而可以在Internet上上使用的地址只有大約使用的地址只有大約30億個左右億個左右西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院58IPv63138241664FPTLA IDRESNLA IDSLA ID接口ID公共拓撲場點拓撲接口標(biāo)示符

36、西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院59FP 3bit格式前綴，用來標(biāo)識地址的類型TLA ID 頂級聚合標(biāo)示符，用來標(biāo)識在路由體系的最高層負責(zé)地址的權(quán)威機構(gòu)RES 保留域，為TLA和NLA ID的發(fā)展需要進行擴充，目前此域值為0NLA ID 下一級聚合標(biāo)識符，被用來標(biāo)識各ISP，可以被體系化組織起來反映供應(yīng)商之間的關(guān)系SLA ID 場點級聚合標(biāo)識符，各公司用來聲稱自己本地編制體系，并標(biāo)識子網(wǎng)接口ID 被用來標(biāo)識鏈路上的各個接口，類似于IPv4的主機部分西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院60IPv4和IPv6的比較西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院61靜態(tài)分配 靜態(tài)地址 static addressing必須為每個

37、設(shè)備分別配置IP地址，并且不能重復(fù)，否則會產(chǎn)生IP地址沖突。有些操作系統(tǒng)在初始化TCP/IP的過程中，會通過發(fā)送ARP請求來檢測是否有IP沖突，如Windows 95和Windows NT。當(dāng)存在沖突時，不能完成TCP/IP的初始化。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院62動態(tài)分配 動態(tài)地址動態(tài)地址 dynamic addressing 反向地址解析協(xié)議反向地址解析協(xié)議RARP：只能獲得：只能獲得IP地址；地址； BOOTstrap協(xié)議協(xié)議(BOOTP)：用：用UDP分組，能夠分組，能夠獲得本機獲得本機IP地址、默認網(wǎng)關(guān)地址、默認網(wǎng)關(guān)IP地址、服務(wù)器地址，地址、服務(wù)器地址，以及一個生產(chǎn)廠商指定的域。不

38、能用于完全動以及一個生產(chǎn)廠商指定的域。不能用于完全動態(tài)的配置，但可以通過配置文件為每個設(shè)備配態(tài)的配置，但可以通過配置文件為每個設(shè)備配置地址。置地址。 動態(tài)主機配置協(xié)議動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP ：DHCP服務(wù)器上定義服務(wù)器上定義一個一個IP地址范圍，整個計算機地址信息都可以獲地址范圍，整個計算機地址信息都可以獲得，包括子網(wǎng)掩碼等。得，包括子網(wǎng)掩碼等。 以上三種都基于以上三種都基于Client-Server模式。模式。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院63ARP/RARP ARP(Address Resolution Protocol)：根據(jù)IP地址，確定數(shù)據(jù)鏈路層地址(MAC地址)。 RARP (Re

39、verse Address Resolution Protocol)：根據(jù)已知的數(shù)據(jù)鏈路層地址(MAC地址)，確定網(wǎng)絡(luò)地址(IP地址)。ARP協(xié)議172.16.3.1172.16.3.2IP: 172.16.3.2 = ?我需要知道我需要知道172.16.3.2的物理地址的物理地址.ARP協(xié)議172.16.3.1172.16.3.2IP: 172.16.3.2 = ?我知道你的請求，這是我我知道你的請求，這是我的物理地址的物理地址我需要知道我需要知道172.16.3.2的物理的物理地址地址.ARP協(xié)議172.16.3.1IP: 172.16.3.2 Ethernet: 0800.0020.11

40、11 172.16.3.2IP: 172.16.3.2 = ?我知道你的請求，這是我我知道你的請求，這是我的物理地址的物理地址我需要知道我需要知道172.16.3.2的物理的物理地址地址.ARP協(xié)議 映射 IP Ethernet Local ARP172.16.3.1IP: 172.16.3.2 Ethernet: 0800.0020.1111 172.16.3.2IP: 172.16.3.2 = ?我知道你的請求，這是我我知道你的請求，這是我的物理地址的物理地址我需要知道我需要知道172.16.3.2的物理的物理地址地址.西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院68ARP西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院69

41、ARP請求的流程圖西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院70RARP請求的流程RARP協(xié)議Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?我的地址我的地址是多少？是多少？RARP協(xié)議Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?我的地址我的地址是多少？是多少？我聽到了廣播我聽到了廣播你的地址是你的地址是 172.16.3.25.RARP協(xié)議Ethernet: 0800.0020.1111IP: 172.16.3.25Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?我的地址我的地址是多少？是多少？我聽到了廣播我聽到了廣播你的地址是你的地址是 172.16.3.2

42、5.RARP協(xié)議 映射映射 Ethernet IPEthernet: 0800.0020.1111IP: 172.16.3.25Ethernet: 0800.0020.1111 IP = ?我的地址我的地址是多少？是多少？我聽到了廣播我聽到了廣播你的地址是你的地址是 172.16.3.25.西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院75BOOTP 如同如同RARP一樣，一樣，BOOTP也運行于客戶端也運行于客戶端/服務(wù)器環(huán)境中，并且只需要一次分組交換服務(wù)器環(huán)境中，并且只需要一次分組交換來獲得來獲得IP信息。不同的是信息。不同的是RARP只返回一個只返回一個四字節(jié)的四字節(jié)的IP地址，而地址，而BOOTP數(shù)據(jù)包

43、中不僅數(shù)據(jù)包中不僅包含了包含了IP地址，還包含了一個路由器地址地址，還包含了一個路由器地址（缺省網(wǎng)關(guān)）、一個服務(wù)器地址及供應(yīng)商（缺省網(wǎng)關(guān)）、一個服務(wù)器地址及供應(yīng)商特定的信息。特定的信息。西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院76BOOTP西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院77 DHCP西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院78DHCP工作流程 Dhcp ack 消息clientServer 決定上層協(xié)議決定上層協(xié)議IP協(xié)議TransportLayerInternetLayerTCPUDPProtocolNumbersIPIP176西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院80IP協(xié)議基本任務(wù)是：協(xié)議基本任務(wù)是：(1) 通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸

44、數(shù)據(jù)報通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)報 ； (2) 進行路由選擇進行路由選擇。獲得數(shù)據(jù)獲得數(shù)據(jù)獲得一個獲得一個IP數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報傳輸層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層源主機源主機傳輸層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層目的主機目的主機獲得獲得IP數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包獲得數(shù)據(jù)獲得數(shù)據(jù)路由器路由器西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院81應(yīng)用層應(yīng)用層傳送層傳送層(TCP)源主機源主機網(wǎng)際層網(wǎng)際層（IP)TCP頭 數(shù)據(jù)IP 頭TCP頭 數(shù)據(jù)1IP 頭 數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層目的主機目的主機路由器a路由器c路由器b網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)絡(luò)接口層網(wǎng)際層網(wǎng)際層（IP)傳送層傳送層(TCP)應(yīng)用層應(yīng)用層TCP頭 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)幀幀IP

45、頭TCP頭 數(shù)據(jù)IP 頭 數(shù)據(jù)2IP 頭 數(shù)據(jù)2IP 頭 數(shù)據(jù)3IP 頭TCP頭 數(shù)據(jù)IP 頭TCP頭 數(shù)據(jù)1西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院82 由上到下網(wǎng)際互連層涉及三個問題：由上到下網(wǎng)際互連層涉及三個問題： 1TCP數(shù)據(jù)報在網(wǎng)際層加上了數(shù)據(jù)報在網(wǎng)際層加上了IP報頭報頭。 2IP數(shù)據(jù)報在網(wǎng)際層進行了數(shù)據(jù)報在網(wǎng)際層進行了分段、重裝。分段、重裝。 3數(shù)據(jù)幀是經(jīng)數(shù)據(jù)幀是經(jīng)過路由器轉(zhuǎn)發(fā)過路由器轉(zhuǎn)發(fā)的，有路由的，有路由 選擇。選擇。 西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院83IP數(shù)據(jù)報格式：數(shù)據(jù)報格式： 0 34 7 8 15 16 23 24 31版本IHL 服務(wù)級別報文長度標(biāo)識 標(biāo)志 分段偏移量生存期 上層協(xié)

46、議號 報頭檢查和 源IP地址目的IP地址任選項+填充數(shù)據(jù)西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院84數(shù)據(jù)報分段：數(shù)據(jù)報分段： 1.為什么要分段？原因是什么？為什么要分段？原因是什么？ 分段原因：最大幀長度（分段原因：最大幀長度（1518字節(jié)）。字節(jié)）。 2.如何分段如何分段? 各段各段+IP頭頭-組成組成IP包包 與報文分段有關(guān)的字段：與報文分段有關(guān)的字段：(1)標(biāo)識標(biāo)識：分段的標(biāo)識一致；：分段的標(biāo)識一致；(2)報文長度報文長度：計算各段的長度。：計算各段的長度。(3)分段偏移分段偏移：本段的位置。（：本段的位置。（64位）位）(4)標(biāo)志標(biāo)志：中間段為：中間段為1；不分段和最后一段為；不分段和最后一段為0西北工業(yè)大學(xué)軟件與微電子學(xué)院85 數(shù)據(jù)報重裝：數(shù)據(jù)報重裝： 如何重裝？如何重裝？ （1）根據(jù)根據(jù)：標(biāo)識、上層協(xié)議號、：標(biāo)識、上層協(xié)議號、IP源地源地 址、址、IP目的地址。目的地址。 （2）分段偏移分段偏移：除第一段，去掉各段的