IP地址與子網(wǎng)掩碼

工作任務(wù)由于你工作出色，現(xiàn)在學(xué)校給你分配了四個(gè)機(jī)房管理任務(wù)，但網(wǎng)絡(luò)中心只給了一個(gè)IP地址請(qǐng)你將四個(gè)機(jī)房〔各有60臺(tái)計(jì)算機(jī)〕共有200多臺(tái)計(jì)算機(jī)分配設(shè)置好IP地址，便于教學(xué)上課使用怎樣完成這項(xiàng)工作？IP地址與子網(wǎng)掩碼概述IP地址的概念I(lǐng)P地址的表示形式與組成IP地址的分類(lèi)創(chuàng)立子網(wǎng)與子網(wǎng)掩碼的作用小結(jié)作業(yè)學(xué)習(xí)要點(diǎn)1、掌握IP地址的作用、組成、分類(lèi)。2、學(xué)會(huì)在實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)子網(wǎng)掩碼來(lái)創(chuàng)立子網(wǎng)。3、學(xué)會(huì)在子網(wǎng)中給主機(jī)分配IP地址。概述對(duì)于一臺(tái)使用TCP/IP協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)主機(jī)來(lái)說(shuō)，要想成功地與網(wǎng)上的其他主機(jī)進(jìn)行通信，TCP/IP需要知道三個(gè)信息：IP地址子網(wǎng)掩碼默認(rèn)網(wǎng)關(guān)返回一、IP地址的概念概念：IP地址是網(wǎng)絡(luò)上任一設(shè)備用來(lái)區(qū)別于其他設(shè)備的標(biāo)志。網(wǎng)絡(luò)上的每一臺(tái)設(shè)備為了與其他設(shè)備相區(qū)別，就應(yīng)該有自己的特殊標(biāo)志，而別人不會(huì)擁有這個(gè)標(biāo)志，IP地址就是這一標(biāo)志，〔就象公用網(wǎng)中的號(hào)碼一樣〕對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，沒(méi)有地址就無(wú)法上網(wǎng)通信?！簿拖褚粋€(gè)家庭如果不裝，即沒(méi)有分配到號(hào)碼，就沒(méi)法和他人通過(guò)進(jìn)行聯(lián)系一樣?！吃谝粋€(gè)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上每一個(gè)主機(jī)都有一個(gè)不同的IP地址。返回二、IP地址的表示形式每個(gè)IP地址共占32位〔bit)，這32位被分為4個(gè)段〔segment)，每一個(gè)段占8個(gè)位〔即一個(gè)字節(jié)〕每個(gè)字節(jié)之間用“.”隔開(kāi)。有兩種表示形式：1、十進(jìn)制表示例：2、二進(jìn)制表示例：上圖表示二進(jìn)制格式中的IP地址:X代表二進(jìn)制的0或1注：在實(shí)際應(yīng)用中多用十進(jìn)制表示，每8位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)一位十進(jìn)制數(shù)。byte2xxxxxxxxbyte3xxxxxxxxbyte4xxxxxxxxbyte1xxxxxxxx三、IP地址的組成一個(gè)IP地址被分為網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址1、網(wǎng)絡(luò)地址：網(wǎng)絡(luò)地址可在互聯(lián)網(wǎng)中把在同一物理子網(wǎng)上的所有計(jì)算機(jī)與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備區(qū)分開(kāi)來(lái)?！簿腿缤煌某鞘兴墓镁W(wǎng)中的長(zhǎng)途區(qū)號(hào)不同〕2、主機(jī)地址：在一個(gè)具有特定網(wǎng)絡(luò)地址中代表一臺(tái)計(jì)算機(jī)或設(shè)備地址，又叫主機(jī)號(hào)，〔就象每一個(gè)家庭分配的號(hào)碼一樣〕比較：網(wǎng)絡(luò)地址——020主機(jī)地址——36095280注：在有子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中，IP地址由以下三局部組成：網(wǎng)絡(luò)地址子網(wǎng)地址主機(jī)地址返回四、IP地址的分類(lèi)Internet組織已經(jīng)將地址進(jìn)行分類(lèi)以適應(yīng)不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址分為〔A、B、C、D、E〕五類(lèi)，每一類(lèi)網(wǎng)絡(luò)可以從IP地址的第一個(gè)數(shù)字看出。網(wǎng)絡(luò)類(lèi)決定了IP地址4個(gè)字節(jié)如何劃分成網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)局部。從以下圖說(shuō)明五個(gè)地址類(lèi)：A類(lèi)0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx網(wǎng)絡(luò)主機(jī)0—126224-2=16,777,214

D類(lèi)1110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx多廣播224—239E類(lèi)11110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx實(shí)驗(yàn)室保留240—255網(wǎng)絡(luò)主機(jī)B類(lèi)10xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx128—191216-2=65534網(wǎng)絡(luò)主機(jī)C類(lèi)110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx192—22328-2=254五、說(shuō)明1、IP地址中，主機(jī)號(hào)全為0或全為1時(shí)分別作為本網(wǎng)絡(luò)地址和播送地址使用，所以這個(gè)特殊的IP地址不能分配給用戶使用。2、D類(lèi)網(wǎng)絡(luò)用于播送，它可以將信息同時(shí)傳送到網(wǎng)上的所有設(shè)備，而不是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的信息傳送，這種網(wǎng)絡(luò)可以用來(lái)召開(kāi)電視會(huì)議。3、E類(lèi)網(wǎng)絡(luò)常用于進(jìn)行試驗(yàn)。4、網(wǎng)絡(luò)管理員在配置網(wǎng)絡(luò)時(shí)不應(yīng)該采用D類(lèi)和E類(lèi)網(wǎng)絡(luò)。5、IP地址可以由網(wǎng)絡(luò)管理員手動(dòng)配置，也可由安裝DHCP的效勞器來(lái)自動(dòng)配置。六、特殊的IP地址地址功能網(wǎng)絡(luò)0.0.0.0指缺省的路由，這個(gè)值用于簡(jiǎn)化IP路由表網(wǎng)絡(luò)127.0.0.1通常指本主機(jī)，使用這個(gè)地址，應(yīng)用程序可以像訪問(wèn)遠(yuǎn)程主機(jī)一樣訪問(wèn)本主機(jī)所有網(wǎng)絡(luò)位為0的IP地址指本網(wǎng)絡(luò)的某主機(jī)，如0.0.0.34將訪問(wèn)本網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)為34的主機(jī)。所有主機(jī)位為0的IP地址指網(wǎng)絡(luò)本身網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)地址位全1指所有主機(jī)255.255.255.255本網(wǎng)絡(luò)廣播返回一、創(chuàng)立子網(wǎng)的目的1、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。如果你的網(wǎng)絡(luò)到達(dá)了物理限制，可以通過(guò)增加路由器并創(chuàng)立子網(wǎng)來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，以連接更多的主機(jī)，增加網(wǎng)上的用戶。2、減少競(jìng)爭(zhēng)。同一網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)占用帶寬作為結(jié)果，主機(jī)越多，需要帶寬越大，創(chuàng)立子網(wǎng)減少每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)數(shù)，競(jìng)爭(zhēng)也減少了。3、減少CPU使用負(fù)載。這與減少競(jìng)爭(zhēng)類(lèi)似，網(wǎng)絡(luò)中比較多的主時(shí)機(jī)產(chǎn)生較多的播送。即使播送沒(méi)有被發(fā)送給所有的主機(jī)，但是每個(gè)主機(jī)必須聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)播送，以便決定是否接收還是丟棄，這占用主機(jī)CPU。4、隔離網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。通過(guò)將大網(wǎng)隔離成小網(wǎng)，你可以限制子網(wǎng)對(duì)其它網(wǎng)絡(luò)的影響。5、有利于網(wǎng)絡(luò)管理員對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理。提高網(wǎng)絡(luò)的平安性。二、子網(wǎng)掩碼的作用所有的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)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(shí)際主機(jī)少的地址，這樣就可能存在問(wèn)題。TCP/IP允許通過(guò)借用主機(jī)地址擴(kuò)展存在的網(wǎng)絡(luò)，這種在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)立子網(wǎng)的過(guò)程使用的是子網(wǎng)掩碼技術(shù)。把一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分為假設(shè)干個(gè)子網(wǎng)，這樣網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址就構(gòu)成了IP地址的前半局部，IP地址的后半局部自然就是主機(jī)地址了。如何從IP地址中區(qū)分子網(wǎng)和主機(jī)呢？例如：IP地址是表示一個(gè)未子網(wǎng)化的B類(lèi)網(wǎng)上的設(shè)備，還是一個(gè)B類(lèi)網(wǎng)上的子網(wǎng)化為C類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備呢，IP協(xié)議中定義了一個(gè)用來(lái)解釋IP地址的子網(wǎng)掩碼。三、子網(wǎng)掩碼的組成及

標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)制數(shù)，它的格式與IP地址一樣，但它用二進(jìn)制中的1來(lái)代替IP地址的前半局部〔網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)地址〕，用0來(lái)替代IP地址中的主機(jī)地址。例如：的B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼為用十進(jìn)制表示：而對(duì)于B類(lèi)網(wǎng)中的C類(lèi)子網(wǎng)，它的子網(wǎng)掩碼用十進(jìn)制表示：A類(lèi)network11111111.00000000.00000000.00000000hostB類(lèi)network11111111.11111111.00000000.00000000hostC類(lèi)network11111111.11111111.11111111.00000000host四、使用子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)地址使得標(biāo)準(zhǔn)的主機(jī)地址被分成兩局部：子網(wǎng)地址和主機(jī)地址在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的IP地址結(jié)構(gòu)中，每一類(lèi)的IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址都是標(biāo)準(zhǔn)的。例如：A類(lèi)網(wǎng)地址，前8位總為網(wǎng)絡(luò)地址，后24位為主機(jī)地址。在一個(gè)子網(wǎng)掩碼屏蔽的地址結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)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(jī)地址subnetHostaddressNet較少的子網(wǎng)，較多的主機(jī)hostSubnetaddressNet較多的子網(wǎng)，較少的主機(jī)子網(wǎng)與主機(jī)相應(yīng)關(guān)系例：AA公司被分配了一個(gè)B類(lèi)地址，使用子網(wǎng)掩碼，AA公司的每臺(tái)主機(jī)和路由器配置前三個(gè)字節(jié)作為網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)字節(jié)作為主機(jī)地址。如下圖，每臺(tái)主機(jī)和路由器被分配了一個(gè)的子網(wǎng)掩碼。因?yàn)檎麄€(gè)第3字節(jié)作為屏蔽位，所以：AA公司可以創(chuàng)立28-2=254個(gè)子網(wǎng)每個(gè)子網(wǎng)可以有28-2=254個(gè)主機(jī)它是以整個(gè)子節(jié)作為屏蔽位AA公司B類(lèi)網(wǎng)：networksubnethost子網(wǎng)掩碼00000001~11111110當(dāng)你選擇子網(wǎng)掩碼時(shí)，不總是使用整個(gè)八位作為屏蔽位，例如：如果你的網(wǎng)絡(luò)被賦予C類(lèi)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(gè)子網(wǎng)允許較多的主機(jī)組。在每個(gè)子網(wǎng)中，子網(wǎng)掩碼是相同的。五、C類(lèi)地址可能的子網(wǎng)情況表編號(hào)二進(jìn)制十進(jìn)制可能的子網(wǎng)數(shù)可能的主機(jī)數(shù)11100000019226221110000022463031111000024014144111110002483065111111002526226111111102541261例：假設(shè)Software公司被分配了的A類(lèi)地址，如果不使用整個(gè)八位組作為子網(wǎng)掩碼，可以借用主機(jī)地址的前三位作為子網(wǎng)地址。子網(wǎng)掩碼為networkHostaddresssubnet2552240011111111111000000000000000000000二進(jìn)制2726252423222120二進(jìn)制十進(jìn)制128643216842125522411111111111111111110000011100000為255和224計(jì)算成二進(jìn)制的方法主機(jī)局部的21位地址可以使用任何0或1，當(dāng)然不可能為全0或全1。那么Software公司可以使用的網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)地址如以下圖：子網(wǎng)地址二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)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(shí)別。六、分配子網(wǎng)中主機(jī)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(gè)設(shè)備分配IP地址：1、每個(gè)地址必須唯一2、同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)地址必須相同3、地址的主機(jī)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(luò)的開(kāi)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(luò)需要的子網(wǎng)數(shù)必須考慮今后開(kāi)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(gè)子網(wǎng)有效的主機(jī)地址值：★有效子網(wǎng)數(shù)=2n-2★有效主機(jī)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(jì)算子網(wǎng)地址值A(chǔ)、決定子網(wǎng)掩碼中最右位的1，并把二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，值作為delaB、加dela到原始的網(wǎng)絡(luò)地址，獲得第一個(gè)子網(wǎng)地址值；C、加dela到b中計(jì)算的上一個(gè)子網(wǎng)值，獲得第二個(gè)子網(wǎng)地址；D、重復(fù)c，獲得不同的子網(wǎng)地址3、為每臺(tái)主機(jī)分配IP地址返回小結(jié)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(lèi)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(jī)地址5、創(chuàng)立子網(wǎng)的規(guī)那么及步驟返回例：有一個(gè)C類(lèi)地址為：192．9．200．13其缺省的子網(wǎng)掩碼為：255．255．255．0計(jì)算它的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)①將IP地址192．9．200．13轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制11000000000010011100100000001101

②將子網(wǎng)掩碼255．255．255．0轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制11111111111111111111111100000000

③將兩個(gè)二進(jìn)制數(shù)邏輯與〔AND〕運(yùn)算后得出的結(jié)果即為網(wǎng)絡(luò)局部

11000000000010011100100000001101AND11111111111111111111111100000000

11000000000010011100100000000000