IP地址與子網(wǎng)掩碼

工作任務由于你工作出色，現(xiàn)在學校給你分配了四個機房管理任務，但網(wǎng)絡中心只給了一個IP地址請你將四個機房〔各有60臺計算機〕共有200多臺計算機分配設置好IP地址，便于教學上課使用怎樣完成這項工作？IP地址與子網(wǎng)掩碼概述IP地址的概念IP地址的表示形式與組成IP地址的分類創(chuàng)立子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼的作用小結作業(yè)學習要點1、掌握IP地址的作用、組成、分類。2、學會在實際應用中通過子網(wǎng)掩碼來創(chuàng)立子網(wǎng)。3、學會在子網(wǎng)中給主機分配IP地址。概述對于一臺使用TCP/IP協(xié)議連接到網(wǎng)絡主機來說，要想成功地與網(wǎng)上的其他主機進行通信，TCP/IP需要知道三個信息：IP地址子網(wǎng)掩碼默認網(wǎng)關返回一、IP地址的概念概念：IP地址是網(wǎng)絡上任一設備用來區(qū)別于其他設備的標志。網(wǎng)絡上的每一臺設備為了與其他設備相區(qū)別，就應該有自己的特殊標志，而別人不會擁有這個標志，IP地址就是這一標志，〔就象公用網(wǎng)中的號碼一樣〕對于網(wǎng)絡來說，沒有地址就無法上網(wǎng)通信?！簿拖褚粋€家庭如果不裝，即沒有分配到號碼，就沒法和他人通過進行聯(lián)系一樣?！吃谝粋€TCP/IP網(wǎng)絡上每一個主機都有一個不同的IP地址。返回二、IP地址的表示形式每個IP地址共占32位〔bit)，這32位被分為4個段〔segment)，每一個段占8個位〔即一個字節(jié)〕每個字節(jié)之間用“.”隔開。有兩種表示形式：1、十進制表示例：2、二進制表示例：上圖表示二進制格式中的IP地址:X代表二進制的0或1注：在實際應用中多用十進制表示，每8位二進制數(shù)對應一位十進制數(shù)。byte2xxxxxxxxbyte3xxxxxxxxbyte4xxxxxxxxbyte1xxxxxxxx三、IP地址的組成一個IP地址被分為網(wǎng)絡地址和主機地址1、網(wǎng)絡地址：網(wǎng)絡地址可在互聯(lián)網(wǎng)中把在同一物理子網(wǎng)上的所有計算機與其他網(wǎng)絡設備區(qū)分開來?！簿腿缤煌某鞘兴墓镁W(wǎng)中的長途區(qū)號不同〕2、主機地址：在一個具有特定網(wǎng)絡地址中代表一臺計算機或設備地址，又叫主機號，〔就象每一個家庭分配的號碼一樣〕比較：網(wǎng)絡地址——020主機地址——36095280注：在有子網(wǎng)的網(wǎng)絡中，IP地址由以下三局部組成：網(wǎng)絡地址子網(wǎng)地址主機地址返回四、IP地址的分類Internet組織已經(jīng)將地址進行分類以適應不同規(guī)模的網(wǎng)絡。IP地址中的網(wǎng)絡地址分為〔A、B、C、D、E〕五類，每一類網(wǎng)絡可以從IP地址的第一個數(shù)字看出。網(wǎng)絡類決定了IP地址4個字節(jié)如何劃分成網(wǎng)絡和主機局部。從以下圖說明五個地址類：A類0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx網(wǎng)絡主機0—126224-2=16,777,214

D類1110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx多廣播224—239E類11110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx實驗室保留240—255網(wǎng)絡主機B類10xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx128—191216-2=65534網(wǎng)絡主機C類110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx192—22328-2=254五、說明1、IP地址中，主機號全為0或全為1時分別作為本網(wǎng)絡地址和播送地址使用，所以這個特殊的IP地址不能分配給用戶使用。2、D類網(wǎng)絡用于播送，它可以將信息同時傳送到網(wǎng)上的所有設備，而不是點對點的信息傳送，這種網(wǎng)絡可以用來召開電視會議。3、E類網(wǎng)絡常用于進行試驗。4、網(wǎng)絡管理員在配置網(wǎng)絡時不應該采用D類和E類網(wǎng)絡。5、IP地址可以由網(wǎng)絡管理員手動配置，也可由安裝DHCP的效勞器來自動配置。六、特殊的IP地址地址功能網(wǎng)絡0.0.0.0指缺省的路由，這個值用于簡化IP路由表網(wǎng)絡127.0.0.1通常指本主機，使用這個地址，應用程序可以像訪問遠程主機一樣訪問本主機所有網(wǎng)絡位為0的IP地址指本網(wǎng)絡的某主機，如0.0.0.34將訪問本網(wǎng)絡中結點為34的主機。所有主機位為0的IP地址指網(wǎng)絡本身網(wǎng)絡或主機地址位全1指所有主機255.255.255.255本網(wǎng)絡廣播返回一、創(chuàng)立子網(wǎng)的目的1、擴展網(wǎng)絡。如果你的網(wǎng)絡到達了物理限制，可以通過增加路由器并創(chuàng)立子網(wǎng)來擴展網(wǎng)絡，以連接更多的主機，增加網(wǎng)上的用戶。2、減少競爭。同一網(wǎng)絡中的節(jié)點占用帶寬作為結果，主機越多，需要帶寬越大，創(chuàng)立子網(wǎng)減少每個網(wǎng)絡的主機數(shù)，競爭也減少了。3、減少CPU使用負載。這與減少競爭類似，網(wǎng)絡中比較多的主時機產(chǎn)生較多的播送。即使播送沒有被發(fā)送給所有的主機，但是每個主機必須聽網(wǎng)絡播送，以便決定是否接收還是丟棄，這占用主機CPU。4、隔離網(wǎng)絡問題。通過將大網(wǎng)隔離成小網(wǎng)，你可以限制子網(wǎng)對其它網(wǎng)絡的影響。5、有利于網(wǎng)絡管理員對網(wǎng)絡的管理。提高網(wǎng)絡的平安性。二、子網(wǎng)掩碼的作用所有的主機和網(wǎng)絡必須有唯一的地址，如果你想把公司網(wǎng)連到Internet，但是你只有比實際主機少的地址，這樣就可能存在問題。TCP/IP允許通過借用主機地址擴展存在的網(wǎng)絡，這種在網(wǎng)絡上創(chuàng)立子網(wǎng)的過程使用的是子網(wǎng)掩碼技術。把一個大的網(wǎng)絡劃分為假設干個子網(wǎng)，這樣網(wǎng)絡地址和子網(wǎng)地址就構成了IP地址的前半局部，IP地址的后半局部自然就是主機地址了。如何從IP地址中區(qū)分子網(wǎng)和主機呢？例如：IP地址是表示一個未子網(wǎng)化的B類網(wǎng)上的設備，還是一個B類網(wǎng)上的子網(wǎng)化為C類的網(wǎng)絡設備呢，IP協(xié)議中定義了一個用來解釋IP地址的子網(wǎng)掩碼。三、子網(wǎng)掩碼的組成及

標準IP地址的子網(wǎng)掩碼圖組成：子網(wǎng)掩碼是一位特殊的32位二進制數(shù)，它的格式與IP地址一樣，但它用二進制中的1來代替IP地址的前半局部〔網(wǎng)絡地址和子網(wǎng)地址〕，用0來替代IP地址中的主機地址。例如：的B類網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼為用十進制表示：而對于B類網(wǎng)中的C類子網(wǎng)，它的子網(wǎng)掩碼用十進制表示：A類network11111111.00000000.00000000.00000000hostB類network11111111.11111111.00000000.00000000hostC類network11111111.11111111.11111111.00000000host四、使用子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)地址使得標準的主機地址被分成兩局部：子網(wǎng)地址和主機地址在一個標準的IP地址結構中，每一類的IP地址的網(wǎng)絡地址和主機地址都是標準的。例如：A類網(wǎng)地址，前8位總為網(wǎng)絡地址，后24位為主機地址。在一個子網(wǎng)掩碼屏蔽的地址結構中，網(wǎng)絡和主機地址隨著子網(wǎng)掩碼的不同而不同。子網(wǎng)地址借用的位數(shù)決定了可用的子網(wǎng)數(shù)以及主機地址subnetHostaddressNet較少的子網(wǎng)，較多的主機hostSubnetaddressNet較多的子網(wǎng)，較少的主機子網(wǎng)與主機相應關系例：AA公司被分配了一個B類地址，使用子網(wǎng)掩碼，AA公司的每臺主機和路由器配置前三個字節(jié)作為網(wǎng)絡地址，最后一個字節(jié)作為主機地址。如下圖，每臺主機和路由器被分配了一個的子網(wǎng)掩碼。因為整個第3字節(jié)作為屏蔽位，所以：AA公司可以創(chuàng)立28-2=254個子網(wǎng)每個子網(wǎng)可以有28-2=254個主機它是以整個子節(jié)作為屏蔽位AA公司B類網(wǎng)：networksubnethost子網(wǎng)掩碼00000001~11111110當你選擇子網(wǎng)掩碼時，不總是使用整個八位作為屏蔽位，例如：如果你的網(wǎng)絡被賦予C類地址，必須用較少的位數(shù)定義子網(wǎng)。2014587subnet2014587255255255255Noroomforhostssubhost25525525522411111111111111111111111111100000局部八位數(shù)產(chǎn)生較少的子網(wǎng)，但是每個子網(wǎng)允許較多的主機組。在每個子網(wǎng)中，子網(wǎng)掩碼是相同的。五、C類地址可能的子網(wǎng)情況表編號二進制十進制可能的子網(wǎng)數(shù)可能的主機數(shù)11100000019226221110000022463031111000024014144111110002483065111111002526226111111102541261例：假設Software公司被分配了的A類地址，如果不使用整個八位組作為子網(wǎng)掩碼，可以借用主機地址的前三位作為子網(wǎng)地址。子網(wǎng)掩碼為networkHostaddresssubnet2552240011111111111000000000000000000000二進制2726252423222120二進制十進制128643216842125522411111111111111111110000011100000為255和224計算成二進制的方法主機局部的21位地址可以使用任何0或1，當然不可能為全0或全1。那么Software公司可以使用的網(wǎng)絡和主機地址如以下圖：子網(wǎng)地址二進制網(wǎng)絡地址主機地址范圍98.32.0.0[01100010.00100000]98.32.0.1~98.63.255.25498.96.0.0[01100010.01100000]98.96.0.1~98.127.255.25498.160.0.0[01100010.10100000]98.160.0.1~98.191.255.254注：子網(wǎng)具有全1或全0的地址，可能不被所有路由器識別。六、分配子網(wǎng)中主機地址一旦子網(wǎng)值已經(jīng)被分配，必須使用以下規(guī)那么為每個設備分配IP地址：1、每個地址必須唯一2、同一個網(wǎng)絡中的所有設備，網(wǎng)絡和子網(wǎng)地址必須相同3、地址的主機局部不能為全0或全1七、創(chuàng)立子網(wǎng)的規(guī)那么及步驟規(guī)那么：1、考慮網(wǎng)絡的開展2、不要使用保存的特殊地址步驟：1、決定需要的子網(wǎng)數(shù)。網(wǎng)絡需要的子網(wǎng)數(shù)必須考慮今后開展的需要。2、決定子網(wǎng)掩碼和子網(wǎng)地址〔1〕決定有效的子網(wǎng)地址值和每個子網(wǎng)有效的主機地址值：★有效子網(wǎng)數(shù)=2n-2★有效主機數(shù)=2m-2在公式中，n等于屏蔽的地址位數(shù)，m等于未屏蔽的地址位?！?〕計算子網(wǎng)地址值A、決定子網(wǎng)掩碼中最右位的1，并把二進制轉換為十進制，值作為delaB、加dela到原始的網(wǎng)絡地址，獲得第一個子網(wǎng)地址值；C、加dela到b中計算的上一個子網(wǎng)值，獲得第二個子網(wǎng)地址；D、重復c，獲得不同的子網(wǎng)地址3、為每臺主機分配IP地址返回小結IP地址1、IP地址的表示形式2、IP地址的組成3、IP地址的分類子網(wǎng)掩碼1、創(chuàng)立子網(wǎng)的目的2、子網(wǎng)掩碼的組成3、使用子網(wǎng)掩碼4、分配子網(wǎng)中主機地址5、創(chuàng)立子網(wǎng)的規(guī)那么及步驟返回例：有一個C類地址為：192．9．200．13其缺省的子網(wǎng)掩碼為：255．255．255．0計算它的網(wǎng)絡號和主機號①將IP地址192．9．200．13轉換為二進制11000000000010011100100000001101

②將子網(wǎng)掩碼255．255．255．0轉換為二進制11111111111111111111111100000000

③將兩個二進制數(shù)邏輯與〔AND〕運算后得出的結果即為網(wǎng)絡局部

11000000000010011100100000001101AND11111111111111111111111100000000

11000000000010011100100000000000