IP地址的計(jì)算課件

11、IP地址的計(jì)算IP地址的分類超網(wǎng)可變長子網(wǎng)掩碼IP地址的計(jì)算

IP地址IP地址是主機(jī)在Internet上的門牌號碼；一臺主機(jī)的IP地址在Internet上是唯一的，且格式統(tǒng)一。IP數(shù)據(jù)報(bào)傳輸為無連接，通過IP地址進(jìn)行尋址

IP地址由32位組成，按每8位為一個(gè)字節(jié)組，共四個(gè)字節(jié)組，通常用十進(jìn)制數(shù)表示，用小數(shù)點(diǎn)隔開：如202.112.1.12IP地址由網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)識兩部分組成，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識一樣的是同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。IP地址一般劃分為5類：A、B、C、D、EIP地址的計(jì)算IP地址

255255

255

255Dotted

DecimalMaximumNetworkHost32bits每個(gè)IP地址由兩部分組成。一部分標(biāo)識系統(tǒng)所連接的網(wǎng)絡(luò)，另一部分標(biāo)識該網(wǎng)絡(luò)中的特定的系統(tǒng)（如主機(jī)、路由器）。IP地址的計(jì)算IP地址

255255

255

255Dotted

DecimalMaximumNetworkHost128

64

32

16

8

4

2

1

Binary32bits

172

16

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204Example

DecimalExample

Binary1891617242532128

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1

IP地址的計(jì)算ClassA:ClassB:ClassC:ClassD: 多址地址ClassE:科研用IP地址分類NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8bits8bits8bits8bitsIP地址的計(jì)算IP地址劃分規(guī)則

網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的第一個(gè)字節(jié)不能為127，內(nèi)部使用。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的第一個(gè)字節(jié)不能為0。主機(jī)標(biāo)識各個(gè)二進(jìn)制數(shù)不能全為1，全為1代表廣播地址。主機(jī)標(biāo)識各個(gè)二進(jìn)制數(shù)不能全為0，若為“0”則表示網(wǎng)絡(luò)本身，如211.113.7.0是個(gè)典型的C類網(wǎng)址，表示該網(wǎng)絡(luò)本身。IP地址的計(jì)算IP地址分類的進(jìn)一步說明1ClassA:Bits:0NNNNNNNHostHostHost891617242532Range(1-126)1ClassB:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532Range(128-191)1ClassC:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532Range(192-223)1ClassD:Bits:1110MMMMMulticastGroupMulticastGroupMulticastGroup891617242532Range(224-239)IP地址的計(jì)算IP地址之A類地址第一個(gè)8位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，其余三個(gè)8位組為主機(jī)標(biāo)識。第一個(gè)8位組的首位為0，其余7位表示網(wǎng)絡(luò)表示。全0表示本地網(wǎng)絡(luò)，全1保留診斷用。具有A類地址特征的有效網(wǎng)絡(luò)地址為1~126，全世界只有126個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)最多可以擁有224-2個(gè)IP地址，適用于大型網(wǎng)絡(luò)。IP地址的計(jì)算IP地址之B類地址B類地址中的第一、二個(gè)8位組為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，第三、四個(gè)8位組用于主機(jī)標(biāo)識。第一個(gè)8位組的前二位為10，具有B類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為214-2，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的IP地址可達(dá)到216-2。第一個(gè)8位組的取值范圍為128~191。適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。IP地址的計(jì)算IP地址之C類地址C類地址中的前三個(gè)8位組是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，第四個(gè)8位組位主機(jī)標(biāo)識。第一個(gè)8位組的前三位為110，其余5位和第二、三個(gè)8位組共21位表示網(wǎng)絡(luò)，具有C類地址特征的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)為221-2。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可擁有256個(gè)IP地址。第一個(gè)8位組的取值范圍為192~223。C類地址適用于主機(jī)量較少的網(wǎng)絡(luò)中。IP地址的計(jì)算IP地址之D、E類地址D類地址用于組播通信地址，其第一個(gè)8位組的最高四位等于1110，取值范圍為224~239，用于標(biāo)識組播通信地址，后28位用于區(qū)分不同的組播組。E類地址的第一個(gè)8位組的最高五位等于11110，其取值范圍為240~247，此類地址作為未來地址而被保留。目前，具體的網(wǎng)絡(luò)只能分配到A類、B類、C類地址中的一種。IP地址的計(jì)算

計(jì)算可用的主機(jī)地址172

1600

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

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5

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2

1

網(wǎng)絡(luò)主機(jī)

......

123655346553565536-...265534N2N-2=216-2=65534IP地址的計(jì)算IP地址分類練習(xí)地址類別網(wǎng)絡(luò)主機(jī)10.2.1.1128.63.2.100201.222.5.64192.6.141.2130.113.64.16256.241.201.10IP地址的計(jì)算IP地址分類練習(xí)

（答案）地址類別網(wǎng)絡(luò)主機(jī)10.2.1.1128.63.2.100201.222.5.64192.6.141.2130.113.64.16256.241.201.10ABCCBNonexistent10.0.0.0128.63.0.0201.222.5.0192.6.141.0130.113.0.00.2.1.10.0.2.1000.0.0.640.0.0.20.0.64.16IP地址的計(jì)算保留IP地址網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)標(biāo)識位全部為零的地址從不分配給單個(gè)主機(jī)，而是作為網(wǎng)絡(luò)本身的標(biāo)識。例如：主機(jī)212.111.44.136所在網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址為212.111.44.0。直接廣播地址主機(jī)標(biāo)識位全部為壹的地址從不分配給單個(gè)主機(jī)，而是作為同網(wǎng)絡(luò)的廣播地址。例如：主機(jī)212.111.44.136所在網(wǎng)絡(luò)的廣播地址為212.111.44.255。有限廣播地址(255.255.255.255)在未知本網(wǎng)情況下用于本網(wǎng)廣播。IP地址的計(jì)算公共地址和私有地址計(jì)算機(jī)要通訊必須有IP地址；公共地址是指在Internet上通訊的地址；私有地址不可以在Internet上通訊，可以用于局域網(wǎng)；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。IP地址的計(jì)算私有地址類別地址塊地址范圍A110.0.0.0---10.255.255.255B16172.16.0.0—172.31.255.255C256192.168.0.0---192.168.255.255IP地址的計(jì)算IPv4的特性提供全網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一、有效的地址模式屏蔽不同物理網(wǎng)絡(luò)的地址差異為IP層的“盡力傳遞”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)用IPv4的編碼方式總共有IP地址232個(gè)（4294967296），而可以在Internet上使用的地址只有大約30億個(gè)左右由于中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展比較晚所以一般使用的是C類地址。IP地址的計(jì)算關(guān)于子網(wǎng)掩碼IP地址的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)172.16.0.0172.16.0.0不設(shè)子網(wǎng)的地址172.16.0.1172.16.0.2172.16.0.3…...172.16.255.253172.16.255.254IP地址的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)172.16.0.0設(shè)置子網(wǎng)的地址172.16.1.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.0IP地址的計(jì)算關(guān)于子網(wǎng)將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分成獨(dú)立的組成部分，每個(gè)部分稱為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)（或者更高一級子網(wǎng)）的子網(wǎng)。子網(wǎng)的設(shè)計(jì)是為了便于網(wǎng)絡(luò)的管理。對于A類和B類的地址可以把一個(gè)大網(wǎng)劃分成幾個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)可以對應(yīng)一個(gè)地理范圍或者區(qū)域，每個(gè)子網(wǎng)也可以對應(yīng)一種不同的物理介質(zhì)。劃分子網(wǎng)以后，每個(gè)子網(wǎng)看起來象一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。而對于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)而言，子網(wǎng)是透明的。IP地址的計(jì)算為什么劃分子網(wǎng)提高系統(tǒng)的可靠性，可以防止整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的癱瘓。改進(jìn)系統(tǒng)性能，克服簡單局域網(wǎng)的技術(shù)條件限制。通過設(shè)置不同訪問權(quán)限，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全保障。便于系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，有利于故障的診斷和隔離。IP地址的計(jì)算如何劃分子網(wǎng)根據(jù)地理分布特點(diǎn)劃分子網(wǎng)易于組網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)節(jié)約經(jīng)費(fèi)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點(diǎn)劃分將共享相同網(wǎng)絡(luò)資源的主機(jī)劃分成一個(gè)子網(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。將具有相同安全密級程度的主機(jī)劃分為同一個(gè)子網(wǎng)，保障系統(tǒng)的安全。IP地址的計(jì)算掩碼技術(shù)的提出在主機(jī)之間通信的情況有同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，兩臺主機(jī)之間相互通信在不同網(wǎng)絡(luò)中，兩臺主機(jī)之間相互通信區(qū)分這兩種情況獲取遠(yuǎn)程主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址判斷：如果源主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址等于目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)地址，則為相同網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的通信。如果源主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址不等于目的主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)地址，則為相同網(wǎng)絡(luò)主機(jī)之間的通信。IP地址的計(jì)算掩碼技術(shù)的提出問題是如何獲得一個(gè)主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址信息，這就需要借助于掩碼(NetMask)。IP地址的計(jì)算掩碼的定義掩碼(NetMask)有網(wǎng)絡(luò)掩碼和子網(wǎng)掩碼兩種。網(wǎng)絡(luò)掩碼對每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定一個(gè)按位對應(yīng)的32bit的二進(jìn)制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址部分的對應(yīng)位設(shè)置位1，主機(jī)地址部分的對應(yīng)位設(shè)置位0。子網(wǎng)掩碼將網(wǎng)絡(luò)地址中的主機(jī)標(biāo)識分離出若干位作為子網(wǎng)地址位。同樣設(shè)定一個(gè)和這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址按位對應(yīng)的32bit的二進(jìn)制數(shù)：網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址部分的對應(yīng)位設(shè)置位1，主機(jī)地址部分的對應(yīng)位設(shè)置位0。IP地址的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)

166.111.0.0

=地址

10100110.01101111.00000000.00000000網(wǎng)絡(luò)

11111111.11111111.00000000.00000000掩碼

=255.255.0.0網(wǎng)絡(luò)

166.111.0.0

=地址

10100110.01101111.00000000.00000000網(wǎng)絡(luò)11111111.11111111.11111000.00000000掩碼=255.255.248.0掩碼舉例舉例：對于一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)166.111.0.0而言，其網(wǎng)絡(luò)掩碼為：255.255.0.0。若在主機(jī)標(biāo)識中取出5位作為子網(wǎng)地址位，則所有子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼為255.255.248.0。IP地址的計(jì)算劃分子網(wǎng)舉例例1：C類地址202.112.58.0中24位網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，8位主機(jī)標(biāo)識。將主機(jī)標(biāo)識中的前3位分離出來作為子網(wǎng)地址標(biāo)識。則這個(gè)C類地址可以被分成23-2=6個(gè)子網(wǎng)(全0和全1保留)，每個(gè)子網(wǎng)可以擁有25-2=30臺主機(jī)(全0和全1分別為子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址)。子網(wǎng)掩碼都是255.255.255.224（即11111111.11111111.11111111.11100000）。IP地址的計(jì)算求每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址6個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址為：子網(wǎng)1：202.112.58.[00100000]=202.112.58.32子網(wǎng)2：202.112.58.[01000000]=202.112.58.64子網(wǎng)3：202.112.58.[01100000]=202.112.58.96IP地址的計(jì)算求每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)4：202.112.58.[10000000]=202.112.58.128子網(wǎng)5：202.112.58.[10100000]=202.112.58.160子網(wǎng)6：202.112.58.[11000000]=202.112.58.192IP地址的計(jì)算求每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址、最小IP及最大IP以第一個(gè)子網(wǎng)為例。子網(wǎng)1：202.112.58.[00100000]=202.112.58.32。廣播地址將主機(jī)位全變成1，即00111111。最小IP00100001最大IP00111110IP地址的計(jì)算練習(xí)答案：202.112.58.66“與”255.255.255.224=202.112.58.64，

可知202.112.58.66是子網(wǎng)2中的主機(jī)。

202.112.58.66=11001010.01110000.00111010.01000010

與 255.255.255.224=11111111.11111111.11111111.11100000----------------------------------------------------------------------------------------------

202.112.58.64=11001010.01110000.00111010.01000000掩碼的使用掩碼的作用可以獲取主機(jī)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址信息，用于區(qū)分主機(jī)通信的不同情況，由此選擇不同的路徑。路由器就是利用此技術(shù)得到網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)地址信息的。練習(xí)：請判定例1網(wǎng)絡(luò)中，IP地址202.112.58.66屬于哪個(gè)子網(wǎng)。

IP地址的計(jì)算子網(wǎng)掩碼練習(xí)地址子網(wǎng)掩碼類別子網(wǎng)172.16.2.1010.6.24.2010.30.36.12255.255.255.0255.255.240.0255.255.255.0IP地址的計(jì)算子網(wǎng)掩碼練習(xí)

（答案）地址子網(wǎng)掩碼類別子網(wǎng)172.16.2.1010.6.24.2010.30.36.12255.255.255.0255.255.240.0255.255.255.0BAA172.16.2.010.6.16.010.30.36.0IP地址的計(jì)算地址匯總示例161722160HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.1921IP地址的計(jì)算地址匯總示例11000000HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.19212161722160IP地址的計(jì)算地址匯總示例11000000HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.192123161722160IP地址的計(jì)算地址匯總示例1100000010000000HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.1921234161722160IP地址的計(jì)算地址匯總示例110000001000000010111111HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.192123456161722160IP地址的計(jì)算地址匯總示例11000000100000001011111110000001HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.192123456161722160IP地址的計(jì)算地址匯總示例1100000010000000101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.1921234567161722160IP地址的計(jì)算地址匯總示例1100000010000000101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.19212345678161722160IP地址的計(jì)算地址匯總示例1100000010000000101111111000000110111110HostMaskSubnetBroadcastLastFirst172.16.2.160255.255.255.192172.16.2.128172.16.2.191172.16.2.129172.16.2.190123456789161722160IP地址的計(jì)算廣播地址練習(xí)地址類別子網(wǎng)廣播地址201.222.10.60255.255.255.248子網(wǎng)掩碼15.16.193.6255.255.248.0128.16.32.13255.255.255.252153.50.6.27255.255.255.128IP地址的計(jì)算廣播地址練習(xí)

（答案）153.50.6.127地址類別子網(wǎng)廣播地址201.222.10.60255.255.255.248C201.222.10.6