計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)項目化教程（第2版）課件 單元6 IP編址與子網(wǎng)劃分

單元6IP編址與子網(wǎng)劃分《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology單元6IP編址與子網(wǎng)劃分-內(nèi)容列表《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程6.1網(wǎng)絡(luò)地址分配6.2子網(wǎng)劃分6.3VLSM與CIDR6.4IPv6子網(wǎng)劃分網(wǎng)絡(luò)地址分配《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃是一個結(jié)構(gòu)化過程，應(yīng)該妥善規(guī)劃和記錄這些網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部地址的分配。作用防止地址重復(fù)提供和控制訪問監(jiān)控安全和性能規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程用戶使用的終端設(shè)備（私有IP）服務(wù)器和外圍設(shè)備（固定IP）可以從Internet訪問的主機(jī)（NAT）中間設(shè)備（互聯(lián)IP地址）主機(jī)的類型Internet公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)出口設(shè)備研發(fā)部:50人網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換服務(wù)器使用固定IP地址銷售部:10人銷售部可以訪問Internet網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)IP地址手工分配IP地址《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程采用靜態(tài)分配IP地址時，網(wǎng)絡(luò)管理員必須給設(shè)備安排一下幾個參數(shù)：IP地址子網(wǎng)掩碼默認(rèn)網(wǎng)關(guān)DNS服務(wù)器地址靜態(tài)配置IP地址以太網(wǎng)“屬性”→

TCP/IP協(xié)議棧→

使用下面的IP地址：Windows11操作系統(tǒng)下：自動分配IP地址《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程由于靜態(tài)管理IP地址工作量繁重，而且容易出錯，在大型網(wǎng)絡(luò)中，通常使用動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP，DynamicHostConfigurationProtocol）為終端設(shè)備分配地址。以太網(wǎng)“屬性”→

TCP/IP協(xié)議棧→自動獲得IP地址：動態(tài)獲取IP地址Windows10操作系統(tǒng)下：子網(wǎng)劃分《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology為什么進(jìn)行子網(wǎng)劃分？《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程在ARPANET的早期，IP地址的設(shè)計不夠合理，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：IP地址空間的利用率有時很低；給每一個物理網(wǎng)絡(luò)分配一個網(wǎng)絡(luò)號會使路由表變得太大因而使網(wǎng)絡(luò)性能變壞；兩級的IP地址不夠靈活。減少網(wǎng)絡(luò)流量優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能簡化管理工作可以更為靈活地形成覆蓋大范圍的網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分的優(yōu)勢172.16.10.0/24172.16.20.0/24172.16.30.0/24172.16.12.0/24子網(wǎng)編址的實現(xiàn)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程從主機(jī)域中借用若干個比特作為子網(wǎng)號，而主機(jī)號也就相應(yīng)減少了若干個比特。

IP地址=[網(wǎng)絡(luò)號，子網(wǎng)號，主機(jī)號]子網(wǎng)位從主機(jī)域的最左邊開始連續(xù)借用子網(wǎng)號在網(wǎng)外是不可見的，僅在子網(wǎng)內(nèi)使用子網(wǎng)號的位數(shù)是可變的，為了反映有多少位用于表示子網(wǎng)號，采用子網(wǎng)掩碼(mask)

網(wǎng)絡(luò)號

子網(wǎng)號主機(jī)號IP地址中又增加了一個“子網(wǎng)號字段”，使兩級的IP地址變成為三級的IP地址。

網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號兩級IP地址三級IP地址子網(wǎng)編址的實現(xiàn)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程三級IP地址中的子網(wǎng)掩碼同樣也是32比特，在32位子網(wǎng)掩碼中：網(wǎng)絡(luò)地址、子網(wǎng)地址部分為“1”主機(jī)部分對應(yīng)的為“0”

網(wǎng)絡(luò)號

子網(wǎng)號主機(jī)號三級IP地址111111…………..…11111100000….00000三級IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址

：

子網(wǎng)掩碼與IP地址做邏輯“與”運算。1AND1=11AND0=00AND1=00AND0=0對應(yīng)子網(wǎng)掩碼與（AND）運算《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程地址和子網(wǎng)掩碼之間的AND運算得到的結(jié)果就是網(wǎng)絡(luò)地址。發(fā)送主機(jī)必須確定應(yīng)該將數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到本地網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)還是應(yīng)將其轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)。1721611172.16.1.1/2410101100000100000000000100000001111111111111111111111111000000002552552550ANDAND101011000001000000000001000000001721610172.16.1.1是一個B類地址，默認(rèn)情況下網(wǎng)絡(luò)號為172.16，主機(jī)號為1.1，網(wǎng)絡(luò)地址為172.16.0.0。采用三級IP地址結(jié)構(gòu)后，根據(jù)子網(wǎng)掩碼計算，網(wǎng)絡(luò)號變成了172.16.1，主機(jī)號為1，網(wǎng)絡(luò)地址為172.16.1.0。劃分子網(wǎng)前的準(zhǔn)備《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)將劃分幾個子網(wǎng)？每個子網(wǎng)有多少有效主機(jī)？有效的子網(wǎng)地址是什么？在該子網(wǎng)劃分中，網(wǎng)絡(luò)掩碼是什么？每個子網(wǎng)的廣播地址是什么？回答5個問題劃分子網(wǎng)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程172160025525500255111111112551111111125511111111000000000IP地址默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼擴(kuò)展8位的子網(wǎng)掩碼網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號網(wǎng)絡(luò)號子網(wǎng)主機(jī)“/16”表示子網(wǎng)掩碼有16位.“/24”表示子網(wǎng)掩碼有24位.11111111111111110000000000000000劃分子網(wǎng)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程擴(kuò)展了8位地址的網(wǎng)絡(luò)16網(wǎng)絡(luò)主機(jī)172.16.20.66255.255.255.0172200101011001111111110101100000100001111111100010000111111110001010001000010000000000000000000010100子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)號劃分子網(wǎng)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程172.16.10.0/24172.16.20.0/24172.16.30.0/24172.16.12.0/24172.16.20.66/24172.16.20.66/24網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī)172162066網(wǎng)絡(luò)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)地址172.16.0.0，缺省的情況相未劃分子網(wǎng)25525500172162066網(wǎng)絡(luò)主機(jī)2552552550網(wǎng)絡(luò)地址172.16.20.0，劃分子網(wǎng)子網(wǎng)計算《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程1）你所選擇的子網(wǎng)掩碼將會產(chǎn)生多少個子網(wǎng)?

2的x次方(x代表掩碼位數(shù))2）每個子網(wǎng)能有多少主機(jī)?

2的y次方-2(y代表主機(jī)位數(shù))3）有效子網(wǎng)是?

有效子網(wǎng)號=256-子網(wǎng)掩碼(基數(shù))4）每個子網(wǎng)的廣播地址是？

廣播地址=下個子網(wǎng)號-15）每個子網(wǎng)的有效主機(jī)分別是?

忽略子網(wǎng)內(nèi)全為0和全為1的地址剩下的就是有效主機(jī)地址

最后有效1個主機(jī)地址=下個子網(wǎng)號-2(即廣播地址-1)劃分子網(wǎng)方法核心思想“借用”主機(jī)位來“制造”新的“網(wǎng)絡(luò)”C類地址子網(wǎng)劃分《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程問題：網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0，子網(wǎng)掩碼255.255.255.192(/26)1.子網(wǎng)數(shù)=22=42.主機(jī)數(shù)=26-2=623.有效子網(wǎng)?基數(shù)=256-192=64;

第一個子網(wǎng)為192.168.10.0,第二個為192.168.10.644.廣播地址

下個子網(wǎng)-1，

2個子網(wǎng)的廣播地址分別是192.168.10.63和192.168.10.1275.有效主機(jī)范圍是:第一個子網(wǎng)的主機(jī)地址是192.168.10.1到192.168.10.62;第二個是192.168.10.63到192.168.10.126網(wǎng)絡(luò)前綴《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程子網(wǎng)掩碼是用來確定一個IP地址中網(wǎng)絡(luò)部分與主機(jī)部分，而子網(wǎng)掩碼的表示通常是一種比較繁瑣的方式。網(wǎng)絡(luò)前綴（network-prefix）是表示子網(wǎng)掩碼的另外一種方法，指示的是子網(wǎng)掩碼中“1”的位數(shù)，使用斜杠表示法，用符號“/”表示，后面緊跟著1的位數(shù)。例如，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.224，化成二進(jìn)制后有27個1，因此，前綴長度為27，表示為“/27”。前綴表示方式子網(wǎng)掩碼192.168.0.0/24255.255.255.0192.168.0.0/25255.255.255.128192.168.0.0/26255.255.255.192192.168.0.0/27255.255.255.224192.168.0.0/28255.255.255.240192.168.0.0/29255.255.255.248192.168.0.0/30255.255.255.252192.168.0.0/31255.255.255.254192.168.0.0/32255.255.255.255VLSM《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology概念《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程VLSM概念變長子網(wǎng)掩碼(Variable-LengthSubnetMasks,VLSM)，即子網(wǎng)掩碼長度可變，是一種用于IP網(wǎng)絡(luò)地址分配和路由聚合的技術(shù)。合理的地址規(guī)劃有助于減少路由表的復(fù)雜性，提高路由查找速度和轉(zhuǎn)發(fā)效率。良好的地址規(guī)劃應(yīng)考慮到未來的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展需求，為未來的增長預(yù)留足夠的地址空間。便于網(wǎng)絡(luò)管理提高地址利用率通過合理的地址規(guī)劃，可以避免地址浪費，提高IP地址的利用率。支持未來擴(kuò)展VLSM劃分方法《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程確定需要劃分的網(wǎng)絡(luò)范圍和可用IP地址數(shù)量。計算每個子網(wǎng)的IP地址范圍、廣播地址、可用主機(jī)數(shù)等信息。根據(jù)實際需求，選擇合適的子網(wǎng)掩碼長度進(jìn)行子網(wǎng)劃分。對每個子網(wǎng)進(jìn)行命名和編號，方便管理和維護(hù)。VLSM實現(xiàn)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程CBAHQ172.16.1.0/24172.16.2.0/24HQ172.16.30.0/2428臺主機(jī)D28臺主機(jī)28臺主機(jī)每個以太網(wǎng)分別具有28臺主機(jī)，所以主機(jī)位至少需要5位所以網(wǎng)絡(luò)位27VLSM實現(xiàn)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程172.16.30.32/27

172.16.30.64/27

172.16.30.96/27

CBAHQ172.16.1.0/24172.16.2.0/24HQ將子網(wǎng)172.16.30.0/24劃分為更小的子網(wǎng)，首先掩碼長度為27VLSM實現(xiàn)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程172.16.30.32/27

172.16.30.64/27

172.16.30.96/27

將沒有使用的掩碼長度為27的子網(wǎng)進(jìn)一步劃分為掩碼長度為30CBAHQ172.16.1.0/24172.16.2.0/24HQ172.16.30.136/30172.16.30.132/30172.16.30.140/30VLSM實現(xiàn)《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程172.16.30.0/24劃分為27位掩碼：172.16.30.32/27A172.16.30.64/27B172.16.30.96/27C172.16.30.128/27互聯(lián)子網(wǎng)劃分172.16.30.160/27未分配172.16.30.192/27未分配172.16.30.224/27未分配172.16.30.128/27進(jìn)一步劃分為30位掩碼：172.16.30.128/30A-HQ互聯(lián)172.16.30.132/30B-HQ互聯(lián)172.16.30.136/30C-HQ互聯(lián)172.16.30.140/30未分配172.16.30.144/30未分配172.16.30.148/30未分配172.16.30.152/30未分配172.16.30.156/30未分配CIDR《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Computernetworktechnology無類域間路由《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程CIDIR(classlessinterdomainRouting)無類域間路由選擇，是在VLSM基礎(chǔ)上又進(jìn)一步研究出的無類編址方法。CIDR忽略A、B、C類網(wǎng)絡(luò)的規(guī)則，定義前綴相同的一組網(wǎng)絡(luò)為一個塊，即一條路由條目。（如：199.0.0.0/8）匯聚路由減少了網(wǎng)絡(luò)數(shù)目，縮小了路由選擇表從網(wǎng)絡(luò)流量、CPU和內(nèi)存方面說，開銷更低對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編址時，靈活性更大概念優(yōu)點192.16.0.0/16192.17.0.0/16192.18.0.0/16無類域間路由《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程消除了傳統(tǒng)A、B、C類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空間CIDR使用各種長度的“網(wǎng)絡(luò)前綴（network-prefix）”來代替分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號IP地址從三級編址（子網(wǎng)掩碼）又回到了兩級編址主要特點“無類型”是指選路決策是基于整個32bitIP地址的掩碼操作，而不管其IP地址是A類、B類、C類，都沒有什么區(qū)別。101.23.11.33.10/28

01100101.00010111.00001011.00100001101.23.9.10/11

01100101.00010111.00001001.00001010101.23.12.9/25

01100101.00010111.00001100.00001001101.23.8.1/1501100101.00010111.00001000.00000001CDIR地址塊《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程CIDR把網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)IP地址組成一個”CIDR地址塊”。128.14.32.0/20表示的地址塊，共有212-2個地址（主機(jī)號的比特數(shù)是12），地址塊的起始地址是128.14.32.0地址塊所有地址20bit前綴都是一樣的10000000000011000100000000000001000000000001100010000000000001100000000000110001000000000001010000000000011000101111111111101000000000001100010111111111111最小地址：128.14.32.0最大地址：128.14.47.255.................CIDR與路由聚合《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程一個CIDR地址塊可以表示很多地址，這種地址的聚合常稱為路由聚合，它使得路由表中的一個項目可以表示很多個（例如上千個）原來傳統(tǒng)分類地址的路由。192.168.12.0/24192.168.13.0/24192.168.14.0/24192.168.15.0/24核心路由器邊界路由器核心路由器路由表條目：192.168.12.0/22邊緣路由器路由表條目：192.168.12.0/24192.168.13.0/24192.168.14.0/24192.168.15.0/24192.168.12.011000000.10101000.00001100.00000000192.168.13.011000000.10101000.00001101.00000000192.168.14.011000000.10101000.00001110.00000000192.168.15.011000000.10101000.00001111.00000000192.168.12.011000000.10101000.00001100.00000000

聚合地址192.168.12.0/22IPv6子網(wǎng)劃分《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程Compu