網(wǎng)絡(luò)工程師考試01.pdf

下載 第1章地址管理和子網(wǎng)劃分基礎(chǔ) 本章內(nèi)容： IP地址基礎(chǔ)。 子網(wǎng)劃分的目的。 基本的固定長度掩碼。 1.1 IP地址基礎(chǔ) I P v 4的地址管理主要用于給一個(gè)物理設(shè)備分配一個(gè)邏輯地址。聽起來很復(fù)雜，但實(shí)際上很 簡單。一個(gè)以太網(wǎng)上的兩個(gè)設(shè)備之所以能夠交換信息就是因?yàn)樵谖锢硪蕴W(wǎng)上，每個(gè)設(shè)備都有 一塊網(wǎng)卡，并擁有唯一的以太網(wǎng)地址。如果設(shè)備 A向設(shè)備B傳送信息，設(shè)備 A需要知道設(shè)備B的 以太網(wǎng)地址。像 M i c r o s o f t的N e t B I O S協(xié)議，它要求每個(gè)設(shè)備廣播它的地址，這樣其他設(shè)備才能 知道它的存在。 I P協(xié)議使用的這個(gè)過程叫做地址解析協(xié)議。不論是哪種情況，地址應(yīng)為硬件地 址，并且在本地物理網(wǎng)上。 I T專業(yè)人員參考R F C 在本章，你將會(huì)看到一個(gè)術(shù)語 R F C。R F C（Request For Comment：請求評注）文檔是由 I n t e r n e t團(tuán)體建立的一個(gè)文檔。使用它來定義控制 I n t e r n e t和相關(guān)協(xié)議的正常工作的過程、步驟、 標(biāo)準(zhǔn)。例如，R F C 7 9 1的標(biāo)題為“I n t e r n e t協(xié)議” 。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了 I P協(xié)議的特征、功能和過程。 R F C文檔是免費(fèi)的，任何 R F C的文本文件都可以從 I n t e r n e t上下載，其地址為： U R L：/ / w w w. i s i . e d u / i n - n o t e s 作為I T專業(yè)人員，你也許會(huì)問： “為什么要知道這些內(nèi)容？”因?yàn)?R F C文檔是I n t e r n e t的官 方文檔，你可通過閱讀與問題相關(guān)的 R F C文檔來獲得滿意的答案。 如果一個(gè)在以太網(wǎng)上的設(shè)備 B向令牌環(huán)網(wǎng)上的設(shè)備 C發(fā)送信息，會(huì)發(fā)生什么情況呢？由于它 們在不同的物理網(wǎng)絡(luò)上，所以不能夠直接通信。為了解決設(shè)備A和設(shè)備B的地址問題，我們使 用一個(gè)更高層的協(xié)議，如 I P v 4。它允許給一個(gè)物理設(shè)備分配一個(gè)邏輯地址。不論使用哪種通信 方法，都可以通過一個(gè)唯一的邏輯地址來識別這個(gè)設(shè)備。在實(shí)際通信中，邏輯地址最終還要轉(zhuǎn) 換成物理地址。 1.1.1 地址的分類 I P v 4的設(shè)計(jì)者目前面臨著一個(gè)地址管理困境。在 I n t e r n e t發(fā)展早期，網(wǎng)絡(luò)很小，但互連設(shè)備 卻很多，問題是未來的發(fā)展。在 2 0世紀(jì)7 0年代初期，建立 I n t e r n e t的工程師們并未意識到計(jì)算 機(jī)和通信在未來的迅猛發(fā)展。局域網(wǎng)和個(gè)人電腦的發(fā)明對未來的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了巨大的沖擊。開發(fā) 者們依據(jù)他們當(dāng)時(shí)的環(huán)境，并根據(jù)那時(shí)對網(wǎng)絡(luò)的理解建立了邏輯地址分配策略。 他們知道要有一個(gè)邏輯地址管理策略，并認(rèn)為 3 2位的地址已足夠使用。從當(dāng)時(shí)的情況來看， 3 2位的地址空間確實(shí)足夠大，能夠提供 23 2或4 294 967 296個(gè)獨(dú)立的地址。針對網(wǎng)絡(luò)的大小不同， 為有效地管理，地址以分組方式來分配。有的分組較大，有的分組中等，而有的分組較小。這 種管理上的分組也叫地址類。 I T專業(yè)人員參考地址管理 R F C 7 9 1第7頁： “名字、地址和路由這些概念有很大的不同。一個(gè)名字說明要找的東西；一個(gè)地址說明它 在哪里；一個(gè)路由說明如何到達(dá)那里。網(wǎng)際協(xié)議主要解決地址問題。高層（例如，主機(jī)到主機(jī) 問題或應(yīng)用問題）協(xié)議負(fù)責(zé)名字到地址的映射。網(wǎng)際模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)際地址到局域網(wǎng)地址的映射。 底層（例如，本地網(wǎng)或網(wǎng)關(guān)）程序的任務(wù)是負(fù)責(zé)本地網(wǎng)地址到路由上的映射。地址是由固定長 度的4個(gè)八位字節(jié)組成（ 3 2位） 。地址的開始部分是網(wǎng)絡(luò)號，隨后是本地地址（也叫做“剩余” 字段） 。網(wǎng)際地址有三種格式或類別： A類地址，最高位是 0，隨后的7位是網(wǎng)絡(luò)地址，最后 2 4 位是本地地址； B類地址，最高兩位分別是 1和0，隨后的1 4位是網(wǎng)絡(luò)地址，最后 1 6位是本地地 址；C類地址，最高的三位是 11 0，隨后的2 1位是網(wǎng)絡(luò)地址，最后 8位是本地地址。 ” I P v 4使用點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)來描述地址。例如，用二進(jìn)制描述的 3 2位地址如下： 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 為了容易閱讀，將 3 2位地址進(jìn)行分組（ 8位為一組） ： 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 最后，將每個(gè)8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，并用小數(shù)點(diǎn)隔開。 I P v 4點(diǎn)分十進(jìn)制描述的地址如下： 126 . 136 . 1 . 47 與記憶二進(jìn)制位串（如 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1）相比， 記憶I P地址126 . 136 . 1 . 47更加容易。 1. 什么是網(wǎng)絡(luò) 當(dāng)談到I P地址管理時(shí)，很重要的一點(diǎn)就是要理解“網(wǎng)絡(luò)”這個(gè)詞的含義。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就是一 組由通信介質(zhì)連接的、多臺計(jì)算設(shè)備的集合。網(wǎng)絡(luò)的范圍可小到一個(gè)財(cái)務(wù)部門的工作組，也可 擴(kuò)大到一個(gè)大公司的所有計(jì)算機(jī)，如通用公司的網(wǎng)絡(luò)。從地址管理的角度來看，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上 的所有計(jì)算機(jī)都應(yīng)由同一個(gè)組織來管理。如果向一臺計(jì)算機(jī)發(fā)送信息，就應(yīng)該通過I P地址來識 別這臺計(jì)算機(jī)，并且要知道 I P地址已被分配到這個(gè)公司。通過定位網(wǎng)絡(luò)號， I P網(wǎng)絡(luò)就能夠定位 公司中的計(jì)算資源。網(wǎng)絡(luò)是由網(wǎng)絡(luò)號來標(biāo)識的。 網(wǎng)絡(luò)號實(shí)際上就是 I P地址，可用它來識別一個(gè)組織內(nèi)部的所有 I P資源。像在圖1 - 1中所看到 的那樣，網(wǎng)絡(luò)很大，就需要大量的地址。網(wǎng)絡(luò)很小，所需要的地址量就相對較少。有的網(wǎng)絡(luò)甚 至只需要幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)號。 I P v 4的地址空間設(shè)計(jì)也考慮了這方面的因素。 2部分IP地址管理與子網(wǎng)劃分 下載 圖1-1 網(wǎng)絡(luò)和Internet 2. A類地址 最大的地址組是 A類地址組。可通過 3 2位地址中的唯一的一位，即最高位來識別 A類網(wǎng)絡(luò) 地址。 0 n n n n n n n l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l 在這個(gè)分組中，你可以看到用一個(gè) 3 2位數(shù)表示一個(gè)A類地址。A類地址的前8位代表網(wǎng)絡(luò)號， 剩余的2 4位可由管理網(wǎng)絡(luò)地址的管理用戶來修改，這 2 4位地址代表在“本地”主機(jī)上的地址。 在上面的地址表示中，多個(gè) n代表地址中的網(wǎng)絡(luò)號位；多個(gè) l代表本地可管理的地址部分。像上 面所看到的那樣，A類網(wǎng)絡(luò)地址的最高位總是 0。 由于A類地址的第一位總為 0，所以A類地址的網(wǎng)絡(luò)號從 1開始，到1 2 7結(jié)束。由于本地可管 理的空間是由2 4位組成的，所以在 A類地址中，本地地址的數(shù)量為 22 4或16 777 216個(gè)。每個(gè)得 到A類地址的網(wǎng)絡(luò)管理員都能夠給 1千6百多萬臺主機(jī)分配地址。但要記住，由于 A類地址只有 1 2 7個(gè)，所以只能有1 2 7個(gè)大網(wǎng)絡(luò)。 下面是一些A類地址網(wǎng)絡(luò)號： 10 . 0 . 0 . 0 44 . 0 . 0 . 0 101 . 0 . 0 . 0 127 . 0 . 0 . 0 注意，A類地址的網(wǎng)絡(luò)號范圍是從 1 . 0 . 0 . 0（最小地址） 開始，到127 . 0 . 0 . 0（最大地 址） 結(jié)束。 3. B類地址 下一組地址是B類地址。B類地址也是用3 2位地址中的唯一的位模式來識別。 第1章認(rèn)地址管理和子網(wǎng)劃分基礎(chǔ)部分3 下載 通用汽車 巴比 熱狗 微軟公司 1 0 n n n n n n n n n n n n n n l l l l l l l l l l l l l l l l 在這個(gè)例子中，用 3 2位數(shù)表示B類地址。B類地址的前 1 6位代表網(wǎng)絡(luò)號，剩余的 1 6位可由 管理網(wǎng)絡(luò)地址的用戶來修改。這 1 6位地址代表在“本地”主機(jī)上的地址。 B類網(wǎng)絡(luò)地址是由最 高兩位1 0來標(biāo)識的。 由于B類地址的前兩位為 1 0，所以B類地址的網(wǎng)絡(luò)號是從 1 2 8開始，到1 9 1結(jié)束。在B類地址 中，第2個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制也是網(wǎng)絡(luò)號的一部分。每個(gè) B類地址網(wǎng)絡(luò)在本地所管理的 1 6位地址空間大 小為21 6或6 5 5 3 6。可管理的B類網(wǎng)絡(luò)個(gè)數(shù)為1 6 3 8 4個(gè)。 下面是一些B類網(wǎng)絡(luò)號： 137 . 55 . 0 . 0 129 . 33 . 0 . 0 190 . 254 . 0 . 0 150 . 0 . 0 . 0 168 . 30 . 0 . 0 可以看到，這些網(wǎng)絡(luò)號從 1 2 8 . 0 . 0 . 0（最小地址）到1 9 1 . 2 5 5 . 0 . 0（最大地址） 。由于B類地址 的網(wǎng)絡(luò)號長度為1 6位，所以頭兩個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)號。 4. C類地址 下一組地址是C類地址。C類地址也是由3 2位地址中的唯一的位模式來識別。 1 1 0 n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n 1 1 1 1 1 1 1 1 在這個(gè)例子中，可以看到一個(gè) 3 2位數(shù)表示的 C類地址。C類地址的前 2 4位代表網(wǎng)絡(luò)號，剩 余的8位可由管理網(wǎng)絡(luò)地址的用戶來修改。這 8位地址代表在“本地”主機(jī)上的地址。 B類網(wǎng)絡(luò) 地址是由最高三位11 0來標(biāo)識的。 由于C類地址的前三位為 11 0，所以C類地址的網(wǎng)絡(luò)號是從 1 9 2開始，到2 2 3結(jié)束。在C類地 址中，第2個(gè)和第3個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)也是網(wǎng)絡(luò)號的一部分。每個(gè) C類地址網(wǎng)絡(luò)在本地所管理的 8位 地址空間大小為28（或2 5 6） ?？梢怨芾淼腃類網(wǎng)絡(luò)個(gè)數(shù)為2 0 9 7 1 5 2。 下面是一些C類網(wǎng)絡(luò)號： 204 . 238 . 7 . 0 192 . 153 . 186 . 0 199 . 0 . 44 . . 0 191 . 0 . 0 . 0 222 . 222 . 31 . 0 可以看到，這些網(wǎng)號從 1 9 2 . 0 . 0 . 0（最小地址）到 2 2 3 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0（最大地址） 。由于C類地址 的網(wǎng)絡(luò)號長度為2 4位，所以前三個(gè)點(diǎn)分十進(jìn)制數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)號。 為了便于總結(jié)，表 1 - 1列出了三類地址的一些特性。 4部分IP地址管理與子網(wǎng)劃分 下載 表1-1 三類地址特性 類別網(wǎng)絡(luò)位數(shù)主機(jī)位數(shù)網(wǎng)絡(luò)總數(shù)地址總數(shù) A82 41 2 716 777 216 B1 61 616 38465 536 C2 482 097 1522 5 6 I T專業(yè)人員參考將I n t e r n e t地址映射到本地網(wǎng)絡(luò)地址 RFC 791文檔中的第7頁： “要注意 I n t e r n e t地址到本地網(wǎng)絡(luò)地址的映射問題。一個(gè)物理主機(jī)可以使用多個(gè)不同的 I n t e r n e t地址，就好象存在多個(gè)不同主機(jī)。一些主機(jī)可以有多個(gè)物理接口（即多穴） 。這就是說， 一個(gè)主機(jī)可以有多個(gè)與網(wǎng)絡(luò)相連的物理接口，而每個(gè)接口又可以有幾個(gè)邏輯上的I n t e r n e t地 址。 ” 1.1.2 地址分配方法 地址管理的任務(wù)之一就是地址分配。當(dāng)開始進(jìn)行地址分配時(shí)，必須要了解如何使用網(wǎng)絡(luò)中 的地址。有些設(shè)備只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，可以給這個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分配一個(gè)物理地址；有些設(shè)備有多 個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口都需要一個(gè)物理地址；有些設(shè)備有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，而每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口 需要多個(gè)地址。 1. 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口有一個(gè)地址 一個(gè)連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備需要一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，并且每個(gè)接口都需要I P地址。在網(wǎng)絡(luò) 中一個(gè)用于文字處理的工作站有一個(gè)以太網(wǎng)接口（見圖 1 - 2） ，它僅需要一個(gè)I P地址。 圖1-2 每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口一個(gè)地址 2. 多穴設(shè)備 路由器是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用于將一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)從一個(gè)物理網(wǎng)傳送到另一個(gè)物理網(wǎng)。從它的特 性和功能來看，路由器將需要多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，并且每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口需要一個(gè)I P地址。多于一個(gè)網(wǎng) 絡(luò)接口的設(shè)備叫多穴設(shè)備，實(shí)現(xiàn)過程叫做多穴化。 在圖1 - 3中，某路由器有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，這是一個(gè)多穴設(shè)備。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口連接到令牌環(huán) 網(wǎng)上，另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口連接到以太網(wǎng)上。 第1章認(rèn)地址管理和子網(wǎng)劃分基礎(chǔ)部分5 下載 以太網(wǎng) 圖1-3 多穴設(shè)備 給設(shè)備分配I P地址的過程非常簡單（見圖 1 - 4） 。當(dāng)一個(gè)新設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，地址管理 員應(yīng)該從可能的地址組中選擇出一個(gè)沒有使用的地址。這個(gè)信息不僅要提供給使用設(shè)備的用戶， 而且還要使用這個(gè)信息對設(shè)備進(jìn)行配置。由于所有設(shè)備都在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，所以分配給用戶的 地址必須來自于同一個(gè)地址組。否則， I P數(shù)據(jù)傳送規(guī)則就不能正常工作。 I P數(shù)據(jù)傳送規(guī)則將在 以后章節(jié)中討論。 由于操作系統(tǒng)的不同和設(shè)備的不同，實(shí)際的 I P地址配置過程也是不一樣的，所以要查閱所 使用系統(tǒng)的文檔。最后，重要的一步就是在地址管理員文檔上仔細(xì)記錄此次地址的分配，以便 這個(gè)地址不會(huì)再分配給其他設(shè)備。 圖1-4 IP地址配置 6部分IP地址管理與子網(wǎng)劃分 下載 以太網(wǎng) 路由器 令牌環(huán)網(wǎng) 3. 多網(wǎng)化每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口有多個(gè)地址 有許多設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口需要多個(gè)地址。請看下面這個(gè)例子： 現(xiàn)在為一個(gè)小公司開發(fā)一個(gè) I n t e r n e t站點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)管理員知道，這個(gè)站點(diǎn)將來還會(huì)擴(kuò)大，但現(xiàn) 在并不需要一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。只安裝一個(gè)服務(wù)器用做 We b服務(wù)器、f t p服務(wù)器、m a i l服務(wù)器和公 司的D N S服務(wù)器。以后，隨著網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的增長，每個(gè)功能都將使用一個(gè)新服務(wù)器。 當(dāng)給目前的服務(wù)器分配 I P地址時(shí)，管理員要做出選擇。一種方法是服務(wù)器一直使用一個(gè)地 址。當(dāng)要增加一些新的服務(wù)器時(shí)，再為它們分配新的 I P地址；另一種方法是為服務(wù)器分配 4個(gè) I P地址。每個(gè)I P地址都與未來使用的新服務(wù)器的地址相一致。此時(shí)，管理員就已經(jīng)知道將來要 使用哪些地址，并且可以在 D N S上為將來帶有正確地址的新設(shè)備建立一個(gè)條目。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接 口上建立多個(gè)I P地址的過程叫多網(wǎng)化或二級地址管理。 1.1.3 示例 使用I O S配置命令就可以給 C i s c o路由器上的網(wǎng)絡(luò)接口分配第二個(gè)地址。下面的例子給出了 如何為一個(gè)以太網(wǎng)絡(luò)接口分配一個(gè)主 I P地址和兩個(gè)次I P地址的過程。 interface Ethernet 0 ip address 183 . 55 . 2 . 77 255 . 255 . 255 . 0 ip address 204 . 238 . 7 . 22 255 . 255 . 255 . 0 secondary ip address 88 . 127 . 6 . 209 255 . 255 . 255 . 0 secondary 現(xiàn)在，路由器以太網(wǎng)接口 0將有三個(gè)地址：183 . 55 . 0 . 0 、204 . 238 . 7 . 0和88 . 0 . 0 . 0。 1.2 子網(wǎng)劃分的目的 當(dāng)設(shè)計(jì)I P協(xié)議時(shí)，那時(shí)的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)與今天的網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)有很大的不同。隨著局域網(wǎng) （L A N）和個(gè)人計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。過去使用大型計(jì)算機(jī)在 低速、廣域網(wǎng)上進(jìn)行通信；而現(xiàn)在則使用小型計(jì)算機(jī)在快速、局域網(wǎng)上進(jìn)行通信。 為了說明子網(wǎng)劃分的必要性，我們首先要看一看如何使用 I P來發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)。為了便于理解， 先看一下郵局發(fā)送郵件的過程。如果你想將信息發(fā)送到本地家庭中的一個(gè)成員，你可首先將內(nèi) 容寫在紙上，然后直接給他或她。 I P網(wǎng)絡(luò)也是這樣做的。如果要把 I P數(shù)據(jù)報(bào)送給在同一個(gè)物理 網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)，那么這兩個(gè)設(shè)備應(yīng)能夠直接通信（見圖 1 - 5） 。 圖1-5 沒有子網(wǎng)劃分的IP網(wǎng)絡(luò) 第1章認(rèn)地址管理和子網(wǎng)劃分基礎(chǔ)部分7 下載 以太網(wǎng) 在圖1 - 5中，設(shè)備200 . 1 . 1 . 98想同200 . 1 . 1 . 3進(jìn)行通信。由于它們都在同一個(gè)以太網(wǎng)上， 則可直接進(jìn)行信息交流。它們同時(shí)在同一個(gè) I P網(wǎng)絡(luò)中，所以，通信時(shí)不需要任何其他設(shè)備的幫 助。 再反過來看一看與此過程相類似的郵局。某家庭中的一個(gè)孩子搬出了家中自己所住的房間， 并進(jìn)入大學(xué)。為了與這個(gè)孩子進(jìn)行通信，則需要其他人的幫助。首先寫一封信，把它放入信封， 然后再把它郵出。郵局能夠保證信件準(zhǔn)確到達(dá)接收地址。計(jì)算設(shè)備也是按此原則進(jìn)行工作的。 為了與不在相同物理網(wǎng)中的設(shè)備進(jìn)行通信，計(jì)算設(shè)備也需要其他設(shè)備的幫助，下面是具體的操 作過程： 在圖1 - 6中J a m e s想給S a r a h發(fā)送信息。盡管它們都能連到同一個(gè) I P網(wǎng)絡(luò)1 5 3 . 8 8 . 0 . 0上，但它 們不在同一個(gè)物理網(wǎng)中。事實(shí)上， J a m e s的計(jì)算機(jī)位于Los Angeles，連接到令牌環(huán)網(wǎng)上； S a r a h 的計(jì)算機(jī)位于P h i l a d e l p h i a，連接到以太網(wǎng)上。此時(shí)要對這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。 圖1-6 不同位置的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò) 像郵局負(fù)責(zé)將這封信傳送給在大學(xué)中學(xué)習(xí)的孩子一樣，路由器將幫助J a m e s通過從 L o s A n g e l e s到P h i l a d e l p h i a的廣域網(wǎng)（見圖 1 - 7）將信息傳送給 S a r a h。在I P實(shí)現(xiàn)上，首先將信息從 J a m e s傳送給路由器，路由器將信息送到其他路由器，至到信息最后到達(dá) S a r a h所在網(wǎng)上的路由 器。此時(shí)，S a r a h網(wǎng)上的路由器將會(huì)把信息送給 S a r a h的計(jì)算機(jī)上。 路由器能夠?qū)⒁粋€(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上的 I P信息送到其他物理網(wǎng)絡(luò)上。 I P協(xié)議怎么能夠知道S a r a h的 機(jī)器與J a m e s的機(jī)器不在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上的呢？ I P協(xié)議是通過使用邏輯地址分配策略來確定 S a r a h的機(jī)器與J a m e s的機(jī)器不在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)上的。在這個(gè)例子中，地址管理員必須幫助網(wǎng) 絡(luò)管理員將1 5 3 . 8 8 . 0 . 0網(wǎng)絡(luò)分成更小的組成部分，并給每個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)分配一塊地址。分配給每 個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)的塊地址通常也叫做一個(gè)子網(wǎng)。 8部分IP地址管理與子網(wǎng)劃分 下載 網(wǎng)絡(luò) 以太網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng) James 在Los Angeles Sarah 在Philadelphia 圖1-7 Inter net/Intranet連接 在圖1 - 8中，J a m e s的計(jì)算機(jī)在1 5 3 . 8 8 . 2 4 0 . 0子網(wǎng)中；S a r a h的計(jì)算機(jī)在1 5 3 . 8 8 . 3 . 0子網(wǎng)中。當(dāng) J a m e s要給S a r a h發(fā)送一個(gè)信息時(shí)， I P協(xié)議能夠確定S a r a h是在另一個(gè)不同的子網(wǎng)中。這樣信息將 被發(fā)送到路由器上進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。 讓我們看一看如何確定子網(wǎng)，以及 I P設(shè)備如何判定將數(shù)據(jù)報(bào)傳送給一個(gè)路由器。 圖1-8 已劃分子網(wǎng)的兩個(gè)位置 第1章認(rèn)地址管理和子網(wǎng)劃分基礎(chǔ)部分9 下載 網(wǎng)絡(luò) 通信網(wǎng) 路由器路由器 以太網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng) James 在Los Angeles Sarah 在Philadelphia 網(wǎng)絡(luò) 廣域網(wǎng) 路由器路由器 子網(wǎng)子網(wǎng) James 在Los Angeles Sarah 在Philadelphia I T專業(yè)人員參考編碼系統(tǒng)十進(jìn)制和二進(jìn)制 在學(xué)習(xí)子網(wǎng)劃分前，我們快速看一下編碼系統(tǒng)。我們的編碼系統(tǒng)是基于十進(jìn)制的，共有十 個(gè)數(shù)字。工作在二進(jìn)制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)只有 0或1兩個(gè)數(shù)字。為了更有效地將這些數(shù)據(jù)位組合在一 起，開發(fā)了一個(gè)有 1 6個(gè)數(shù)字的系統(tǒng)，即十六進(jìn)制系統(tǒng)。盡管我們知道十進(jìn)制中的元素，但并不 一定真正地了解它們。當(dāng)你讀到一組數(shù)據(jù)“ 1 2 4 5”時(shí)，你也許會(huì)說，這就是“一千兩百四十 五” 。它還有什么含義呢？作為一個(gè)十進(jìn)制系統(tǒng)，它是根據(jù)下面信息來形成的： 基數(shù)1 031 021 011 00 十進(jìn)制數(shù)1 0 0 01 0 01 01 1245 1 2 4 51 0 0 02 0 02 05 這樣，數(shù)字1 2 4 5的實(shí)際組成如下： 1 0 0 0（1千） 2 0 0（2百） 4 0（4十） 5（5個(gè)） 1 2 4 5 二進(jìn)制的編碼方式與此類似，但它的基數(shù)為 2。我們經(jīng)常要將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制。在下 面的表格中，你可以看到對二進(jìn)制編碼系統(tǒng)的詳細(xì)分解以及每個(gè)值對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。假設(shè)二進(jìn) 制數(shù)為11 0 0 1 0 11，我們可以使用下面的表格將它轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制： 基數(shù)2 72 62 52 42 32 22 12 0 十進(jìn)制數(shù)1 2 86 43 21 68421 11001011 11 0 0 1 0 111 2 86 4008021 二進(jìn)制數(shù)1 0 0 1 0 1 0 1轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的過程如下： 128 64 8 2 1 203 1.3 基本的固定長度掩碼 為了幫助I P設(shè)備理解在網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)劃分， I P的設(shè)計(jì)者在R F C 9 5 0文檔中描述了使用子網(wǎng)掩 碼的過程。 10部分IP地址管理與子網(wǎng)劃分 下載 I P專業(yè)人員參考I n t e r n e t網(wǎng)絡(luò)中子網(wǎng)的作用 R F C 9 5 0文檔中的第1頁“概述” 這個(gè)備忘錄描述了 I n t e r n e t網(wǎng)絡(luò)中子網(wǎng)的作用，從邏輯上來看，它是一個(gè) I n t e r n e t網(wǎng)絡(luò)中可 見的子集。由于管理或技術(shù)上的原因，許多組織已經(jīng)將一個(gè) I n t e r n e t網(wǎng)劃分成幾個(gè)子網(wǎng)，而不是 獲得一系列 I n t e r n e t網(wǎng)絡(luò)號。這個(gè)備忘錄講述了使用子網(wǎng)的過程。這些操作過程是針對主機(jī)的 （例如，工作站） 。子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)內(nèi)部及網(wǎng)關(guān)間的操作過程沒有描述。 R F C - 9 4 0文檔講述了有關(guān)子網(wǎng) 劃分標(biāo)準(zhǔn)的重要?jiǎng)訖C(jī)和相關(guān)的背景信息。 1.3.1 掩碼的作用 簡單地來說，掩碼用于說明子網(wǎng)域在一個(gè) I P地址中的位置。這是什么意思呢？在前面的圖 中， 1 5 3 . 8 8 . 0 . 0是B類網(wǎng)絡(luò)地址。這也就是說它的前1 6位地址是網(wǎng)絡(luò)號。 J a m e s的機(jī)器在 1 5 3 . 8 8 . 2 4 0 . 0子網(wǎng)中。該如何確定這個(gè)子網(wǎng)呢？ 首先，J a m e s是在1 5 3 . 8 8 . 0 . 0網(wǎng)絡(luò)中。管理員使用了隨后的 8位做為子網(wǎng)號。在前面的例子 中，J a m e s處在2 4 0子網(wǎng)中。如果J a m e s的I P地址是1 5 3 . 8 8 . 2 4 0 . 2 2，則J a m e s既在1 5 3 . 8 8 . 0 . 0網(wǎng)絡(luò) 中，也在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的 2 4 0子網(wǎng)中。它在子網(wǎng)中的主機(jī)地址為 2 2。在1 5 3 . 8 8 . 0 . 0網(wǎng)絡(luò)中的所有 設(shè)備中，如果第三個(gè) 8位位組為 2 4 0，則可認(rèn)為它們既在相同的物理網(wǎng)絡(luò)上，也在相同的子網(wǎng) 2 4 0中。 子網(wǎng)掩碼主要用于說明如何進(jìn)行子網(wǎng)的劃分。掩碼是由 3 2位組成的，很像 I P地址。對于這 三類I P地址來說，有一些自然的或缺省的固定掩碼。 A類地址的缺省的或自然的掩碼是 2 5 5 . 0 . 0 . 0。在這種情況下，掩碼說明前 8位代表網(wǎng)絡(luò)號。 A類地址的子網(wǎng)劃分也要考慮這 8位。如果給一個(gè)設(shè)備分配一個(gè) A類地址，掩碼為 2 5 5 . 0 . 0 . 0，則 表明這個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒有子網(wǎng)。如果給一個(gè)設(shè)備分配一個(gè) A類地址，并且掩碼不是 2 5 5 . 0 . 0 . 0，則此網(wǎng) 絡(luò)已被劃分子網(wǎng)。設(shè)備存在于 A類網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)子網(wǎng)中。 沒有子網(wǎng)劃分： 88.0.0.0 255.0.0.0 有子網(wǎng)劃分：125.0.0.0 255.255.255.0 在上面的例子中，對 1 2 5 . 0 . 0 . 0網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了子網(wǎng)劃分。由于掩碼的值不是缺省的，則我們知 道網(wǎng)絡(luò)已被劃分成幾個(gè)子網(wǎng)。剩余的掩碼位是什么意思呢？ 像前面講到的那樣，掩碼是用來說明 I P地址中子網(wǎng)域的位置。讓我們看一看掩碼中有哪些 內(nèi)容。 I T專業(yè)人員參考2 5 5 子網(wǎng)掩碼中經(jīng)常會(huì)包含著一個(gè)重要的值 2 5 5。它說明長度為 8位的部分掩碼內(nèi)容全部為 1。 例如，對掩碼 2 5 5 . 0 . 0 . 0的二進(jìn)制表示為： 11111111 00000000 00000000 00000000。掩碼 2 5 5 . 2 5 5 . 0 . 0的二進(jìn)制表示為： 11111111 11111111 00000000 00000000。 第1章認(rèn)地址管理和子網(wǎng)劃分基礎(chǔ)部分11 下載 1.3.2 掩碼的組成 掩碼是一個(gè)3 2位二進(jìn)制數(shù)字，用點(diǎn)分十進(jìn)制來描述，缺省情況下，掩碼包含兩個(gè)域：網(wǎng)絡(luò) 域和主機(jī)域。這些內(nèi)容分別對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)號和本地可管理的網(wǎng)絡(luò)地址部分。在要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)時(shí)，你要 重新調(diào)整對I P地址的認(rèn)識。如果你工作在 B類網(wǎng)絡(luò)中，并使用標(biāo)準(zhǔn)的掩碼，則此時(shí)沒有子網(wǎng)劃 分。例如，在下面的地址和掩碼中，網(wǎng)絡(luò)地址由前兩個(gè) 2 5 5來說明，而主機(jī)域是由后面的 0 . 0來 說明。 153 . 88 . 4 . 240 255 . 255 . 0 . 0 此時(shí)網(wǎng)絡(luò)號是1 5 3 . 8 8，主機(jī)號是4 . 2 4 0。換句話說，前1 6位代表著網(wǎng)絡(luò)號，而后面剩余的 1 6 位代表著主機(jī)號。 如果我們將網(wǎng)絡(luò)劃分成幾個(gè)子網(wǎng)，則網(wǎng)絡(luò)的層次將增加。從網(wǎng)絡(luò)到主機(jī)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成了從 網(wǎng)絡(luò)到子網(wǎng)再到主機(jī)的結(jié)構(gòu)。如果我們使用子網(wǎng)掩碼為 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0對網(wǎng)絡(luò)1 5 3 . 8 8 . 0 . 0進(jìn)行子 網(wǎng)劃分，則需要增加輔助的信息塊。在增加一個(gè)子網(wǎng)域時(shí)，我們的想法發(fā)生了一些變化?？匆?看前面的例子， 1 5 3 . 8 8還是網(wǎng)絡(luò)號。當(dāng)使用掩碼 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0時(shí)，則說明子網(wǎng)號被定位在第三 個(gè)8位位組。子網(wǎng)號是 . 4，主機(jī)號是2 4 0。 通過使用掩碼可將本地可管理的網(wǎng)絡(luò)地址部分劃分成多個(gè)子網(wǎng)。掩碼用來說明子網(wǎng)域的位 置。我們給子網(wǎng)域分配一些特定的位數(shù)后，剩下的位數(shù)就是新的主機(jī)域了。在下面的例子中， 我們使用了一個(gè) B類地址，它有 1 6位主機(jī)域。此時(shí)我們將主機(jī)域分成一個(gè) 8位子網(wǎng)域和一個(gè) 8位 主機(jī)域。 此時(shí)這個(gè)B類地址的掩碼是：2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0。 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī) 2 5 52 5 52 5 50 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 1.3.3 掩碼值的二進(jìn)制表示 如何確定使用哪些掩碼呢？表面上看，過程非常簡單。首先要確定在你的網(wǎng)絡(luò)中需要有多 少個(gè)子網(wǎng)。這就需要充分研究此網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)。一旦知道需要幾個(gè)子網(wǎng)，就能夠決定使用 多少位子網(wǎng)位。你一定要保證子網(wǎng)域足夠大，以滿足未來子網(wǎng)數(shù)量的需求。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計(jì)階段時(shí)，網(wǎng)絡(luò)管理員要和地址管理員討論設(shè)計(jì)問題。他們的結(jié)論是：在目前 的設(shè)計(jì)中應(yīng)有 7 3個(gè)子網(wǎng)，并使用一個(gè) B類地址。為了確定子網(wǎng)掩碼，我們需要知道子網(wǎng)域的大 小。本地可管理的B類地址部分只有1 6位。 記住，子網(wǎng)域是這 1 6位中的一部分?，F(xiàn)在的問題是要確定存儲十進(jìn)制數(shù) 7 3需要多少位。一 旦能夠知道存放十進(jìn)制數(shù) 7 3所需位數(shù)，我們就能夠確定使用哪些掩碼。 首先將十進(jìn)制數(shù)7 3轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。這個(gè)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為 7位。 12部分IP地址管理與子網(wǎng)劃分 下載 十進(jìn)制數(shù) 73= 二進(jìn)制數(shù) 1 0 0 1 0 0 1 此時(shí)我們需要保留本地管理的子網(wǎng)掩碼部分中的前 7位作為子網(wǎng)域，剩余部分將為主機(jī)域。 在下面的例子中，我們?yōu)樽泳W(wǎng)域保留前 7位，每一位用 1來表示。剩余的位數(shù)為主機(jī)域，由 0表 示。 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 將上面子網(wǎng)的二進(jìn)制信息轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，然后把它作為掩碼的一部分加入到整個(gè)掩碼中。 此時(shí)我們就能夠得到一個(gè)完整的子網(wǎng)掩碼。 1 1 1 1 1 1 1 0 = 2 5 4十進(jìn)制 0 0 0 0 0 0 0 0 = 0十進(jìn)制 完整的掩碼內(nèi)容是： 2 5 5 2 5 5 2 5 4 0 記住，B類地址的缺省掩碼是 2 5 5 . 2 5 5 . 0 . 0?，F(xiàn)在我們已經(jīng)將本地的可管理掩碼部分 . 0 . 0轉(zhuǎn) 換成254 . 0。這個(gè)過程描述了子網(wǎng)劃分的策略。軟件通過 254 . 0這部分就會(huì)知道本地可管理地 址部分的前 7位是子網(wǎng)域，剩余部分是主機(jī)域。當(dāng)然，如果子網(wǎng)掩碼的個(gè)數(shù)發(fā)生變化，對子網(wǎng) 域的解釋也將變化。 1.3.4 掩碼值的十進(jìn)制表示 表1 - 2、1 - 3和1 - 4給出了常用的A類、B類、C類網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼。 表1-2 A類子網(wǎng)表 子網(wǎng)數(shù)量主機(jī)數(shù)量掩碼子網(wǎng)位數(shù)主機(jī)位數(shù) 24 194 3022 5 5 . 1 9 2 . 0 . 022 2 62 097 1502 5 5 . 2 2 4 . 0 . 032 1 1 41 048 5742 5 5 . 2 4 0 . 0 . 042 0 3 0524 2862 5 5 . 2 4 8 . 0 . 051 9 6 2262 1422 5 5 . 2 5 2 . 0 . 061 8 1 2 6131 0702 5 5 . 2 5 4 . 0 . 071 7 2 5 465 5342 5 5 . 2 5 5 . 0 . 081 6 5 1 032 7662 5 5 . 2 5 5 . 1 2 8 . 091 5 1 02216 3822 5 5 . 2 5 5 . 1 9 2 . 01 01 4 2 0468 1902 5 5 . 2 5 5 . 2 2 4 . 0111 3 4 0944 0942 5 5 . 2 5 5 . 2 4 0 . 01 21 2 8 1902 0462 5 5 . 2 5 5 . 2 4 8 . 01 311 16 3821 0222 5 5 . 2 5 5 . 2 5 2 . 01 41 0 32 7665 1 02 5 5 . 2 5 5 . 2 5 4 . 01 59 65 5342 5 42 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 01 68 131 0701 2 62 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 1 2 81 77 262 1426 22 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 9 21 86 524 2863 02 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 2 41 95 1 048 5741 42 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 4 02 04 2 097 15062 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 4 82 13 4 194 30222 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 22 22 第1章認(rèn)地址管理和子網(wǎng)劃分基礎(chǔ)部分13 下載 表1-3 B類子網(wǎng)表 子網(wǎng)數(shù)量主機(jī)數(shù)量掩碼子網(wǎng)位數(shù)主機(jī)位數(shù) 216 3822 5 5 . 2 5 5 . 1 9 2 . 021 4 68 1902 5 5 . 2 5 5 . 2 2 4 . 031 3 1 44 0942 5 5 . 2 5 5 . 2 4 0 . 041 2 3 02 0462 5 5 . 2 5 5 . 2 4 8 . 0511 6 21 0222 5 5 . 2 5 5 . 2 5 2 . 061 0 1 2 65 1 02 5 5 . 2 5 5 . 2 5 4 . 079 2 5 42 5 42 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 088 5 1 01 2 62 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 1 2 897 1 0226 22 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 1 9 21 06 2 0463 02 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 2 4115 4 0941 42 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 4 01 24 8 19062 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 4 81 33 16 38222 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 21 42 表1-4 C類子網(wǎng)表 子網(wǎng)數(shù)量主機(jī)數(shù)量掩碼子網(wǎng)位數(shù)主機(jī)位數(shù) 26 22 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 1 9 226 3 02 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 2 4351 4 1 42 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 4 0443 0 62 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 4 8536 2 22 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 262 這些子網(wǎng)掩碼表將會(huì)幫助你在給定環(huán)境下很容易地確定子網(wǎng)掩碼。瀏覽一下這些表，看看 有什么特點(diǎn)。從上向下看這些表，子網(wǎng)的數(shù)量在逐漸增加，而子網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)量卻逐漸減少。 為什么會(huì)這樣呢？請看每張表的右側(cè)部分。隨著表示子網(wǎng)的位數(shù)增加，表示主機(jī)的位數(shù)則相應(yīng) 減少。由于在每一類網(wǎng)絡(luò)地址中，這部分的位數(shù)相對固定，且每一位只有一種用途由掩碼 說明。每一位不是子網(wǎng)位，就是主機(jī)位。如果表示子網(wǎng)的位數(shù)增加，則表示主機(jī)的位數(shù)將會(huì)相 應(yīng)地減少。 注意，根據(jù)類別的不同，表的大小也不一樣。因?yàn)閷?yīng) A類、B類、C類網(wǎng)絡(luò)，它們的主機(jī) 域分別是2 4位、1 6位和8位，所以這里有三個(gè)大小不同的表格。 1.3.5 為各種網(wǎng)絡(luò)建立掩碼 使用這些表格能夠很容易地為你的網(wǎng)絡(luò)分配正確的掩碼。現(xiàn)在，考慮一下下面的問題： B o b要管理一個(gè)A類地址網(wǎng)絡(luò)。他想將網(wǎng)絡(luò)劃分出 1 045個(gè)子網(wǎng)。在最大的子網(wǎng)中有 2 9 5個(gè)設(shè) 備。他查看了一下 A類子網(wǎng)表中的子網(wǎng)數(shù)量和設(shè)備數(shù)量，并發(fā)現(xiàn)下面五條內(nèi)容能夠解決他的問 題。他將使用哪一個(gè)呢？ 14部分IP地址管理與子網(wǎng)劃分 下載 2 0468 1902 5 5 . 2 5 5 . 2 2 4 . 0111 3 4 0944 0942 5 5 . 2 5 5 . 2 4 0 . 01 21 2 8 1902 0462 5 5 . 2 5 5 . 2 4 8 . 01 311 16 3821 0222 5 5 . 2 5 5 . 2 5 2 . 01 41 0 32 7665 1 02 5 5 . 2 5 5 . 2 5 4 . 01 59 此時(shí)，B o b必須要選擇一個(gè)掩碼。在作出決定前，他不僅要參考這些可能的解決方案，而 且還要考慮另外一個(gè)因素：網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充。他的公司是否在將來會(huì)增加更多的子網(wǎng)？每個(gè)子網(wǎng)是 否會(huì)變大？或兩者都有可能增長？ 如果 僅增 加 了子 網(wǎng)的 數(shù)量 ，而 沒有 增加 在每 個(gè)子 網(wǎng)中 設(shè)備 的數(shù) 量， B o b將 選擇 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 4 . 0作為掩碼，這是一個(gè)非常合適的決定。如果每個(gè)子網(wǎng)中的設(shè)備數(shù)量也要增加，他 將選擇2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 2 . 0作為掩碼。根據(jù)所使用的物理協(xié)議，在每個(gè)子網(wǎng)中設(shè)備的數(shù)量都受到實(shí)際 的限制。在一些網(wǎng)絡(luò)中，如果在一個(gè)網(wǎng)段或子網(wǎng)中的物理設(shè)備數(shù)量多于1 0 0臺時(shí)，這將會(huì)嚴(yán)重 地影響網(wǎng)絡(luò)的使用。要想成功地劃分子網(wǎng)，則必須要對每個(gè)子網(wǎng)中設(shè)備數(shù)量有一個(gè)切合實(shí)際的 估算。 在另外一個(gè)例子中， S a r a h負(fù)責(zé)一個(gè)小公司的網(wǎng)絡(luò)。它有兩個(gè)以太網(wǎng)段和 3個(gè)令牌環(huán)網(wǎng)段。 它們想通過一個(gè)路由器連接在一起。每個(gè)子網(wǎng)中所包含的設(shè)備數(shù)量不會(huì)超過1 5臺。S a r a h申請 到了一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)地址。他通過查閱了 C類子網(wǎng)表，發(fā)現(xiàn)下面的內(nèi)容能夠滿足這個(gè)方案。 63 02 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 2 435 對于有5個(gè)子網(wǎng)，且每個(gè)子網(wǎng)最多有 1 5個(gè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，上面的條目是唯一的選擇，即掩碼 為：2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 2 2 4。 如果你已經(jīng)知道子網(wǎng)的數(shù)量以及每個(gè)子網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)量，則可使用這些表格來查找正確的 掩碼。這里，很重要的一點(diǎn)就是要知道你的子網(wǎng)數(shù)量或每個(gè)子網(wǎng)中的主機(jī)數(shù)量在未來是否會(huì)有 增加。在充分考慮這些因素后，查詢這些表表格，確定使用的掩碼。 1.3.6 地址和掩碼的關(guān)系 我們先回顧一下 I P地址的概念。一個(gè) I P地址可用于識別網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備。 I P地址按類別進(jìn)行 分類。這些類別中包含有不同的地址組。每個(gè) I P網(wǎng)絡(luò)都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號。每個(gè)子網(wǎng)都應(yīng)有它的父 網(wǎng)絡(luò)號以及子網(wǎng)號。子網(wǎng)號是由子網(wǎng)掩碼中的子網(wǎng)域來確定的。 如果有一個(gè) I P地址為1 5 3 . 8 8 . 4 . 2 4 0，它的掩碼是 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0，此時(shí)你就可以知道這個(gè)地 址是在1 5 3 . 8 8 . 0 . 0網(wǎng)絡(luò)中。由于掩碼的第三個(gè) 8位位組表明地址中第三個(gè) 8位位組的8位全部都組 成子網(wǎng)號，所以你就可以知道子網(wǎng)號為 . 4。也就是說，I P地址的前兩個(gè)8位位組為1 5 3 . 8 8的所有 設(shè)備是在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上；第 3個(gè)8位位組為 4的所有設(shè)備應(yīng)屬于同一個(gè)子網(wǎng)。為什么會(huì)是這樣 呢？ 在B類網(wǎng)絡(luò)中，前 1 6位為網(wǎng)絡(luò)號。如果設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址的前 1 6位相同，則它們在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 第1章認(rèn)地址管理和子網(wǎng)劃分基礎(chǔ)部分15 下載 中，擁有相同的 B類地址。當(dāng)你想將一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)從源地址發(fā)送到目的地址時(shí)，I P協(xié)議要進(jìn)行路 由判斷。請看下面的例子： 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī) 源地址 1 5 3 . 8 8 . 4 . 2 4 01 0 0 11 0 0 10 1 0 11 0 0 00 0 0 0 0 1 0 01111 0 0 0 0 目標(biāo)地址 1 5 3 . 8 9 . 9 8 . 2 5 41 0 0 11 0 0 10 1 0 11 0 0 10 11 0 0 0 1 01111111 0 注意，它們在不同的網(wǎng)絡(luò)中。盡管它們都是 B類地址，但它們的前 1 6位并不相同。由于它 們的不同，則從 I P協(xié)議的觀點(diǎn)來看，它們應(yīng)該在不同的物理網(wǎng)絡(luò)上。發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)應(yīng)先到達(dá)路 由器，然后路由器再將這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)設(shè)備。如果兩個(gè)地址的網(wǎng)絡(luò)號相同，則I P協(xié)議僅 關(guān)心子網(wǎng)劃分情況。 我們前面已經(jīng)提到，子網(wǎng)掩碼有助于我們確定子網(wǎng)號。請看下面的例子： 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī) 源地址 1 5 3 . 8 8 . 4 . 2 4 01 0 0 11 0 0 10 1 0 11 0 0 00 0 0 0 0 1 0 01111 0 0 0 0 目標(biāo)地址 1 5 3 . 8 8 . 1 9 2 . 2 5 41 0 0 11 0 0 10 1 0 11 0 0 011 0 0 0 0 0 01111111 0 掩碼 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 01111111111111111111111110 0 0 0 0 0 0 0 在這個(gè)例子中，你可以看到目標(biāo)地址已經(jīng)修改。同時(shí)我們還加入了一個(gè)子網(wǎng)掩碼，用它來 進(jìn)行子網(wǎng)劃分。注意這個(gè)掩碼 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0。由于我們這里使用的是 B類地址，所以掩碼中的 前兩個(gè)2 5 5指向地址的網(wǎng)絡(luò)部分，第三個(gè) 2 5 5用于定位子網(wǎng)域，它是本地可管理地址的一部分。 掩碼中的1指向子網(wǎng)位。這兩個(gè)設(shè)備是在同一個(gè)子網(wǎng)中嗎？請看每個(gè)地址中第3個(gè)8位位組中的 每一位。源地址的二進(jìn)制子網(wǎng)域中的內(nèi)容是 0 0 0 0 0 1 0 0；目標(biāo)地址的二進(jìn)制子網(wǎng)域中的內(nèi)容是 11 0 0 0 0 0 0。因?yàn)檫@兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)字不同，所以這兩個(gè)設(shè)備不在同一個(gè)子網(wǎng)中。此時(shí)，源設(shè)備首 先要將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送給路由器，路由器再將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送給在目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)設(shè)備。 到目前為止，我們一直討論最簡單的子網(wǎng)劃分，即子網(wǎng)掩碼為 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0。使用這個(gè)掩 碼并讀入點(diǎn)分十進(jìn)制地址就能夠解釋地址中的內(nèi)容，例如，地址 1 6 5 . 2 2 . 1 2 9 . 6 6包含的網(wǎng)絡(luò)地址 是1 6 5 . 2 2 . 0 . 0，子網(wǎng)號是 1 2 9，主機(jī)號是 6 6。這樣，點(diǎn)分十進(jìn)制地址中的每一部分就很容易理 解。 如果掩碼不是這么簡單，怎么辦？在下面一個(gè)例子中，我們將使用這樣一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò) 1 6 0 . 1 4 9 . 0 . 0。管理員選擇的子網(wǎng)掩碼是 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 2 . 0，共劃分6 2個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有 1 0 2 2個(gè)設(shè) 備。 下面看一下，當(dāng)我們試圖確定兩個(gè)設(shè)備的子網(wǎng)標(biāo)識時(shí)，將會(huì)發(fā)生什么情況： 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī) 源地址 1 6 0 . 1 4 9 . 11 5 . 81 0 1 0 0 0 0 01 0 0 1 0 1 0 10 111 0 0 110 0 0 0 1 0 0 0 目標(biāo)地址 1 6 0 . 1 4 9 . 11 7 . 2 0 11 0 1 0 0 0 0 01 0 0 1 0 1 0 10 111 0 1 0 111 0 0 1 0 0 1 掩碼 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 2 . 01111111111111111111111 0 00 0 0 0 0 0 0 0 16部分IP地址管理與子網(wǎng)劃分 下載 在上面例子中，兩個(gè)地址的網(wǎng)絡(luò)部分是一樣的，這說明他們是在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。掩碼的子 網(wǎng)部分包含6位，這樣地址中第三個(gè) 8位位組的前6位應(yīng)該是子網(wǎng)號。兩個(gè)地址的第三個(gè) 8位位組 的前6位分別是0 111 0 011 5和0 111 0 111 7。此時(shí)可以看出這些設(shè)備不在同一個(gè)子網(wǎng)中。 源機(jī)器發(fā)送出去的數(shù)據(jù)報(bào)不得不先送到路由器上，然后再通過路由器送到目標(biāo)設(shè)備。 為什么這兩個(gè)設(shè)備在不同的子網(wǎng)上呢？首先，由于它們是在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，所以這兩個(gè)地 址會(huì)成為同一個(gè)子網(wǎng)的后選對象。子網(wǎng)的掩碼部分將說明每個(gè)地址第3個(gè)8位位組的前 6位包含 著子網(wǎng)號。比較兩個(gè)地址的子網(wǎng)部分，位模式并不匹配，這也就說明它們在不同的子網(wǎng)中。下 面是另外的一個(gè)例子： 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)主機(jī) 源地址 1 6 0 . 1 4 9 . 11 5 . 81 0 1 0 0 0 0 01 0 0 1 0 1 0 10 111 0 0 110 0 0 0 1 0 0 0 目標(biāo)地址 1 6 0 . 1 4 9 . 11 4 . 6 61 0 1 0 0 0 0 01 0 0 1 0 1 0 10 111 0 0 1 00 1 0 0 0 0 1 0 掩碼 2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 2 . 01111111111111111111111 0 00 0 0 0 0 0 0 0 在這個(gè)例子中，地址 1 6 0 . 1 4 9 . 11 5 . 8和地址1 6 0 . 1 4 9 . 11 4 . 6 6是在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)和同一個(gè)子網(wǎng)中。 看一看第3個(gè)8位位組。將掩碼中內(nèi)容為 1的位置對應(yīng)到源地址和目的地址上，此時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)它 們相應(yīng)位置的內(nèi)容全部相同。這也就說明它們是在相同的子網(wǎng)中。盡管一個(gè)地址中第3個(gè)8位位 組的值為11 4，而另外一個(gè)地址中相應(yīng)位置的值為 11 5，但由于兩個(gè)地址中有意義的子網(wǎng)位相同， 所以它們還是在同一個(gè)子網(wǎng)中。 I T專業(yè)人員參考什么是主機(jī) 在一個(gè)I P網(wǎng)絡(luò)中，要給設(shè)備上的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分配 I P地址。這些用于分配的術(shù)語經(jīng)常會(huì)混 淆。有關(guān)I P協(xié)議的R F C文檔通常將這些設(shè)備叫做主機(jī)。一個(gè)主機(jī)是分配一個(gè) I P地址的實(shí)體。對 于多網(wǎng)和多穴的情況，可給一個(gè)設(shè)備或一個(gè)接口分配多個(gè)地址。對于“主機(jī)地址”這個(gè)術(shù)語通 常是指將I P地址直接與主機(jī)相關(guān)聯(lián)，而不考慮設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)接口的實(shí)際物理結(jié)構(gòu)。當(dāng)你看到術(shù)語 h o s t、h o s t s和host address時(shí)，請記住不要考慮得過于復(fù)雜。這只是描述已有 I P地址實(shí)體的另一 種方法。 1.3.7 保留和限制使用的地址