TCPIP協(xié)議課件：第5章 劃分子網、構成超網和無分類編址

1、1第5章 劃分子網、構成超網和無分類編址劃分子網子網掩碼構成超網無分類編址無類域間路由1. 基本概念理解 Mask：默認掩碼、子網掩碼、超網掩碼 Subnetting：A或B或C類網、分、若干小網 Supernetting：C類網、合、一個大網 CIDR：路由聚合2. 掩碼的位與運算 子網：子網地址、子網廣播地址、地址范圍 超網：確定超網地址、地址范圍 3. 應用 根據網絡拓撲結構和地址需求，劃分子網 配置網絡中的路由器接口的IP地址及其掩碼、 主機的IP地址、掩碼、默認網關2Classful IP 編址的缺陷分類IP編址固定的3種IP網絡規(guī)模C類：少于255臺主機的網絡B類：介于255655

2、35臺主機的網絡A類：超過65535臺主機的網絡地址浪費大只有兩、三臺主機的網絡，也至少要用256個IP地址A、B類浪費更嚴重，少有達上萬臺主機的大型IP網絡解決方法劃分子網Subnetting 構成超網 SupernettingInternet的IP地址日益匱乏35.1 子網與子網掩碼劃分子網將一個IP類網劃分成幾個較小的子網（subnet）多個物理網共享同一個IP類網前綴方法兩級層次結構 三級層次結構32 bitsNet idHost idSubnet idHost idphysical network子網physical network物理網絡變長RFC 950主機支持子網編址an or

3、ganization( a site)場所Host主機4Subnet141.14.2.20141.14.2.21141.14.2.105Subnet141.14.7.0Subnet141.14.2.0Subnet141.14.22.0141.14.7.45141.14.7.44141.14.7.96141.14.22.64141.14.22.9141.14.22.8到Internet的其余部分2222777722222222Network141.14.0.05掩碼（Mask）Subnetting更適合于物理網的實際大小不能再用首字節(jié)判定網絡大小字節(jié)邊界沒有意義，僅用在點分十進制表示法中Mask

4、表示網絡或子網的大小32 bits 二進制數1：網絡（Netid）或子網（Netid + Subnetid）部分0：主機部分（Hostid）Net idSubnet idHost id6連續(xù)掩碼和不連續(xù)掩碼不連續(xù)掩碼0、1混雜在一起使網絡構成和路由選擇變得復雜 不實用推薦使用連續(xù)掩碼11111111 11111111 11111111 11000000連續(xù)掩碼11111111 11111111 11010100 11000000不連續(xù)掩碼連續(xù)1排在左側連續(xù)07掩碼（Mask）Mask分類子網掩碼：Net id + Subnet id為全1，而Hostid為全0默認掩碼： Net id 為全1，

5、而Hostid為全08掩碼表示點分十進制表示255.255.255.192Netid + Subnetid = 26 bits，Hostid = 6 bits位數表示/261 bit 的個數用網絡（含子網）地址和掩碼表示一個網絡202.115.12.64 255.255.255.192202.115.12.64/26128，192，224，240，248，252，254，255/1， /2， /3， /4， /5， /6， /7， /8前綴（prefix）9術語網絡（Network）物理網絡：LAN、WAN OSI 模型的第1、2層網絡：IP網絡 OSI 模型的第3層網絡（Major netw

6、ork）：A、B、C類網絡子網（Subnet）：劃分子網后的網絡 網絡10網絡和子網表示Major network（A、B、C類網絡）20.0.0.0 255.0.0.0 20.0.0.0/8160.2.0.0 255.255.0.0 160.2.0.0/16200.15.12.0 255.255.255.0 200.15.12.0/24Subnet20.1.0.0 255.255.0.0 20.1.0.0/16160.2.4.0 255.255.252.0 160.2.4.0/22200.15.12.64 255.255.255.192 200.15.12.64/2611子網中的特殊地址No

7、t all 0s or 1sNot all 0s or 1sNet idHost idSubnet idNet idHost idNot all 0s or 1sNet id + Subnet idHost idNot all 0s or 1sNot all 0s or 1s理論上實際上子網地址子網廣播地址網絡地址網絡廣播地址12術語網絡地址（Net address）Net id 特定 Subnet id + Host id 全0子網地址（Subnet address）Net id + Subnet id 特定 Host id 全0 主機地址（Host address）（Net id + Su

8、bnet id ）特定+ Host id 特定特定：不為全0或全1全1 網絡廣播地址全1 子網廣播地址直接廣播地址13術語網絡號 vs. 網絡地址網絡號（Net id）：IP地址的一個組成部分網絡地址（Net address）：一個IP地址子網號 vs. 子網地址子網號（Subnet id）：IP地址的一個組成部分子網地址（Subnet address）：一個IP地址主機號 vs. 主機地址主機號（Host id）：IP地址的一個組成部分主機地址（Host address）：一個IP地址14掩碼運算 位與運算網絡地址 = IP address & Mask地址范圍 = 網絡地址，網絡地址 +

9、Mask 例：IP address = 200.6.12.6，Mask = 255.255.255.248網絡地址 = 地址范圍 = 200.6.12.6 & 255.255.255.248 = 200.6.12.0，共8個 IP 地址200.6.12.0200.6.12.7 15IP地址的應用實例Where am I，位置What size is this network網絡大小Where can I go outside路徑16子網劃分例1一個具有A類地址的組織需要至少1000個子網，試找出子網掩碼和每個子網的配置。分析至少需要1000個子網29（512） 1000 210（1024），子

10、網位數 = 10A類地址主機位數 = A類網主機位數 10 = 24 10 = 14255.255.192.0MaskNet idHost id11111111 11111111 11000000 00000000Subnet id將host id中的某些0 改為117例1中的地址范圍18舉例一個具有A類地址的組織的每個子網最多需要分配1000個IP地址，試找出子網掩碼。分析最多需要分配1000個IP地址（假設已考慮了全0和全1的Host id）29（512） 1000 210（1024），主機位數 = 10A類地址子網位數 = A類網主機位數 10 = 24 10 = 14255.255.2

11、52.0MaskNet idHost id11111111 11111111 111111 00 00000000Subnet id19討論地址類別，Net id 位數子網數，Subnet id 位數主機數，Host id 位數地址類別，Net id 位數主機數，Host id 位數子網數，Subnet id 位數# Net id + # Subnet id + # Host id = 32A類：# Net id = 8，# Subnet id + # Host id = 24B類：# Net id = 16，# Subnet id + # Host id = 16C類：# Net id =

12、24，# Subnet id + # Host id = 820說明給定子網數量 Subnet id 位數根據子網實際需要IP地址數量 Host id 位數包括兩個特殊地址（Host id為全0 和全1 的地址） 包括子網主機數量還包括路由器在該子網中的接口數量21Exercises最小的IP子網的掩碼是多少？分別以255.255.255.224和255.255.255.248為掩碼值時，以下IP地址中哪些是子網地址？哪些是子網廣播地址？哪些是主機地址？X.Y.Z.0，X.Y.Z.8，X.Y.Z.15，X.Y.Z.31，X.Y.Z.96IP地址 + 掩碼 確定一個IP網絡22Exercises

13、最小的IP網絡的掩碼是多少？正確答案：255.255.255.2522個特殊地址+1個路由器接口+1個主機23Exercises分別以255.255.255.224和255.255.255.248為掩碼值時，以下IP地址中哪些是子網地址？哪些是子網廣播地址？哪些是主機地址？ X.Y.Z.0，X.Y.Z.8，X.Y.Z.15，X.Y.Z.31，X.Y.Z.9624 255.255.255.11100000 X. Y. Z. 00000000 X. Y. Z. 00001000 X. Y. Z. 00001111 X. Y. Z. 00011111 X. Y. Z. 01100000netid +

14、 subnetidhostid子網地址主機地址主機地址子網廣播地址子網地址25 255.255.255.11111000 X. Y. Z. 00000000 X. Y. Z. 00001000 X. Y. Z. 00001111 X. Y. Z. 00011111 X. Y. Z. 01100000netid + subnetidhostid子網地址子網地址子網廣播地址子網廣播地址子網地址26X.Y.Z.0, X.Y.Z.8, X.Y.Z.15, X.Y.Z.31, X.Y.Z.9600000000 00001000 00001111 00011111 01100000255.255.255.

15、224224: 11100000子網地址: X.Y.Z.0, X.Y.Z.96子網廣播地址: X.Y.Z.31主機地址: X.Y.Z.8, X.Y.Z.15子網中IP地址個數 = 25 = 320 = 0 x 32, 96 = 3 x 3231 = 1 x 32 1 規(guī)則：1、IP子網中IP地址個數 NIP = 2m, m = 2, 3, 4, 2、子網地址中子網id所在字節(jié)值 = n x NIP, n = 0, 1, 2, 27X.Y.Z.0, X.Y.Z.8, X.Y.Z.15, X.Y.Z.31, X.Y.Z.96255.255.255.248248: 11111000子網地址: X.Y

16、.Z.0, X.Y.Z.8, X.Y.Z.96子網廣播地址: X.Y.Z.15, X.Y.Z.31主機地址: 無子網中IP地址個數 = 23 = 828子網劃分方法定長子網劃分（Fix length subnetting）共享同一IP網絡前綴的子網大小相同劃分依據：子網數量與子網內主機數量折中特點：劃分簡單，地址分配較浪費變長子網劃分（Variable length subnetting）共享同一IP網絡前綴的子網大小不同劃分依據：子網內的主機數量特點：靈活、高效利用地址空間變長子網掩碼 （Variable-Length Subnet Mask，VLSM ）29子網劃分例 2每個物理網絡所需的

17、IP地址數量Net 1 =Net 2 = 3 + 3 + 2 = 8Net 3 = 50 + 1 + 2 = 53Net 4 = 40 + 1 + 2 = 43Net 5 = 60 + 1 + 2 = 63Net 1Net 2Net 3Net 4Net 525臺主機3臺主機40臺主機60臺主機50臺主機25+ 3+ 2= 30本子網內主機數 + 本子網內路由器接口數 + 230例 2 定長劃分Mask =每個IP子網的實際IP數量：64IP地址總空間： 5 * 64 = 320Net 1Net 2Net 3Net 4Net 5308436353255.255.255.192 Net 1：10.

18、1.0.0/26Net 2：10.1.0.64/26 Net 3：10.1.0.128/26Net 4：10.1.0.192/26 Net 5：10.1.1.0/2631例 2 變長劃分Net 1 Mask =Net 2 Mask = Net 3 Mask =Net 4 Mask = Net 5 Mask =IP地址總空間：32 + 8 + 64 + 64 + 64 = 232Net 1Net 2Net 3Net 4Net 5308436353/27/29/26/26/26Net 1：10.1.0.0/27Net 2：10.1.0.32/29 Net 4：10.1.0.128/26Net 3：

19、10.1.0.64/26Net 5：10.1.0.192/26VLSM32討論一Net 1：10.1.0.0/2710.1.0.0 10.1.0.31Net 2：10.1.0.32/2910.1.0.32 10.1.0.39Net 3：10.1.0.64/2610.1.0.64 10.1.0.127Net 4：10.1.0.128/2610.1.0.128 10.1.0.191Net 5：10.1.0.192/2610.1.0.192 10.1.0.255掩碼中0 bit 個數 =32-27 = 5子網中IP地址個數 =25 = 32問題：Net3的IP地址范圍能否是10.1.0.40 10.

20、1.0.103 ？400010100010301100111640100000012701111111不能33討論二為Net 4分配IP地址10.1.0.128/26（10.1.0.128 10.1.0.191）分析需要分配IP地址的設備：路由器、主機可以分配的IP地址：10.1.0.129 10.1.0.190解答路由器接入Net 4 的接口IP地址：10.1.0.129Net 4中的主機IP地址：10.1.0.130 10.1.0.19034分配IP地址舉例Net 4Net 2Net 2：10.1.0.32/29Net 4：10.1.0.128/2610.1.0.32 10.1.0.391

21、0.1.0.128 10.1.0.19110.1.0.33 10.1.0.3810.1.0.129 10.1.0.190IP地址=10.1.0.33掩碼=255.255.255.248IP地址=10.1.0.34，掩碼=255.255.255.248IP地址=10.1.0.129，掩碼=255.255.255.192IP地址=10.1.0.130掩碼=255.255.255.192默認網關=10.1.0.129355.2 構成超網Supernetting將幾個C 類網合并成一個更大的地址范圍方法將Net id中的某些1 改為032 bitsSupernet idNet idHost idNet

22、 idHost idHost id36討論子網構成：主機號 子網號使用：地址分配 一個物理網絡超網構成：網絡號 主機號使用：地址申請 一個組織（含多個物理網絡）該組織可在超網地址范圍內，使用子網技術為內部的每個物理網絡分配適當的IP地址空間使用：路由聚合，即CIDR合分分類（Classful）分類（Classful）37超網地址塊的分配規(guī)則Rules構成超網的C類地址塊的個數必須是2的整數次方C類地址塊必須是連續(xù)的The third byte of the first address in the superblock must be evenly divisible by the numbe

23、r of blocks. 即：若地址塊為N，則超網地址的第三字節(jié)必須能夠被N整除 38Supernet超網表示：X.Y.32.0 255.255.252.0 或X.Y.32.0/22超網的網絡地址思考：超網的網絡地址能否是X.Y.33.0X.Y.32.0： X Y 00100000 00000000X.Y.33.0： X Y 00100001 00000000X.Y.34.0： X Y 00100010 00000000X.Y.35.0： X Y 00100011 00000000Mask： 255.255.11111100 0000000039練習某公司需要600個IP地址，下面哪組C類地址

24、塊可以構成該公司的超網？1、198.47.32.0，198.47.33.0，198.47.34.02、198.47.32.0，198.47.42.0，198.47.52.0，198.47.62.03、198.47.31.0，198.47.32.0，198.47.33.0，198.47.52.04、198.47.32.0，198.47.33.0，198.47.34.0，198.47.35.0解答答案：432 0010000035 00100011600 256 x 21 = 512, 256 x 22 = 1024需聚合4 個C 類地址塊 198.47.32.0 198.47.35.040練習路

25、由器收到3個分組，其目的IP分別是：205.16.37.44205.16.42.56205.17.33.76 哪個分組屬于超網205.16.32.0/21 ？解答答案：205.16.37.44/21超網范圍：205.16.32.0 205.16.39.255 合并的C類網個數=23=8 2421= 341一個設備的IP地址是190.1.2.3，它的子網號是什么？a、1b、2c、3d、回答這個問題的信息還不夠 選擇題1在劃分了子網的情況下，要確定子網號和主機號都還必需要掩碼。 42IP地址199.0.46.201的默認掩碼是以下的哪一個？a、255.0.0.0b、255.255.0.0c、255

26、.255.255.0d、255.255.255.255 選擇題2默認掩碼是指A、B、C類網的掩碼，而不是子網或超網的掩碼。 43以下哪一個可以成為IP地址199.5.0.201的掩碼？a、255.255.1.0b、255.255.160.0c、255.255.248.0d、255.255.4.0選擇題3本題的知識點就是連續(xù)掩碼。所謂連續(xù)掩碼，是指比特值為1的比特是連續(xù)的。不連續(xù)掩碼不實用，實際應用中僅使用連續(xù)掩碼。44哪一類IP地址使掩碼255.255.128.0正常工作？a、Ab、Bc、Cd、A，B或C選擇題4掩碼255.255.128.0是A類網或B類網的子網掩碼，對于C類網來說是一個超網

27、掩碼。D類和E類地址沒有網絡的概念，也不需要掩碼。 45掩碼255.255.255.248可以使每個子網最多容納多少個主機地址？a、3b、6c、8d、248 選擇題5Netid+subnetid=29Hostid=32-29=3主機地址：23 - 246一個C類地址的掩碼是255.255.255.192，可以得出幾個子網？（不考慮特殊地址）a、2b、4c、64d、192選擇題647一個B類地址的掩碼是255.255.255.192，可以得出幾個子網？（不考慮特殊地址）a、2b、4c、1024d、192選擇題748一個超網掩碼是255.255.254.0，有多少C類網絡可以合并成為這個超網？a、1b、2c、3d、4選擇題849由16個C類地址塊組成的超網的超網掩碼是什么？a、255.255.240.16b、255.255.16.0c、255.255.248.0d、255.255.240.0選擇題950一個