IP地址的计算

11、IP地址的计算IP地址的分类子网掩码超网可变长子网掩码IP地址IP地址是主机在Internet上的门牌号码；一台主机的IP地址在Internet上是唯一的，且格式统一。IP数据报传输为无连接，通过IP地址进行寻址IP地址由32位组成，按每8位为一个字节组，共四个字节组，通常用十进制数表示，用小数点隔开：如202.112.1.12IP地址由网络标识和主机标识两部分组成，网络标识一样的是同一个网络。IP地址一般划分为5类：A、B、C、D、EIP地址255255255255DottedDecimalMaximumNetworkHost32bits每个IP地址由两部分组成。一部分标识系统所连接的网络，另一部分标识该网络中的特定的系统（如主机、路由器）。IP地址255255255255DottedDecimalMaximumNetworkHost12864321684211111111111111111111111111111111110101100000100000111101011001100Binary32bits17216122204ExampleDecimalExampleBinary1891617242532128643216842112864321684211286432168421ClassA:ClassB:ClassC:ClassD:多址地址ClassE:科研用IP地址分类NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8bits8bits8bits8bitsIP地址划分规则网络标识的第一个字节不能为127，内部使用。网络标识的第一个字节不能为0。主机标识各个二进制数不能全为1，全为1代表广播地址。主机标识各个二进制数不能全为0，若为“0”则表示网络本身，如211.113.7.0是个典型的C类网址，表示该网络本身。IP地址分类的进一步说明1ClassA:Bits:0NNNNNNNHostHostHost891617242532Range(1-126)1ClassB:Bits:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532Range(128-191)1ClassC:Bits:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532Range(192-223)1ClassD:Bits:1110MMMMMulticastGroupMulticastGroupMulticastGroup891617242532Range(224-239)IP地址之A类地址第一个8位组为网络标识，其余三个8位组为主机标识。第一个8位组的首位为0，其余7位表示网络表示。全0表示本地网络，全1保留诊断用。具有A类地址特征的有效网络地址为1~126，全世界只有126个A类网络，每个A类网络最多可以拥有224-2个IP地址，适用于大型网络。IP地址之B类地址B类地址中的第一、二个8位组为网络标识，第三、四个8位组用于主机标识。第一个8位组的前二位为10，具有B类地址特征的网络总数为214-2，每个网络中的IP地址可达到216-2。第一个8位组的取值范围为128~191。适用于中等规模的网络。IP地址之C类地址C类地址中的前三个8位组是网络标识，第四个8位组位主机标识。第一个8位组的前三位为110，其余5位和第二、三个8位组共21位表示网络，具有C类地址特征的网络总数为221-2。每个网络中可拥有256个IP地址。第一个8位组的取值范围为192~223。C类地址适用于主机量较少的网络中。IP地址之D、E类地址D类地址用于组播通信地址，其第一个8位组的最高四位等于1110，取值范围为224~239，用于标识组播通信地址，后28位用于区分不同的组播组。E类地址的第一个8位组的最高五位等于11110，其取值范围为240~247，此类地址作为未来地址而被保留。目前，具体的网络只能分配到A类、B类、C类地址中的一种。11111111计算可用的主机地址17216001010110000010000000000000000000016151413121110987654321网络主机000000000000000111111111111111111111111111111110......000000000000001111111101123655346553565536-...265534N2N-2=216-2=65534IP地址分类练习地址类别网络主机10.2.1.1128.63.2.100201.222.5.64192.6.141.2130.113.64.16256.241.201.10IP地址分类练习（答案）地址类别网络主机10.2.1.1128.63.2.100201.222.5.64192.6.141.2130.113.64.16256.241.201.10ABCCBNonexistent10.0.0.0128.63.0.0201.222.5.0192.6.141.0130.113.0.00.2.1.10.0.2.1000.0.0.640.0.0.20.0.64.16保留IP地址网络地址主机标识位全部为零的地址从不分配给单个主机，而是作为网络本身的标识。例如：主机212.111.44.136所在网络的网络地址为212.111.44.0。直接广播地址主机标识位全部为壹的地址从不分配给单个主机，而是作为同网络的广播地址。例如：主机212.111.44.136所在网络的广播地址为212.111.44.255。有限广播地址(255.255.255.255)在未知本网情况下用于本网广播。公共地址和私有地址计算机要通讯必须有IP地址；公共地址是指在Internet上通讯的地址；私有地址不可以在Internet上通讯，可以用于局域网；为了解决公共地址不足的现状，路由器之间的背靠背连接可以使用私有地址。私有地址类别地址块地址范围A110.0.0.0---10.255.255.255B16172.16.0.0—172.31.255.255C256192.168.0.0---192.168.255.255IPv4的特性提供全网络统一、有效的地址模式屏蔽不同物理网络的地址差异为IP层的“尽力传递”提供基础地址结构对应的网络层次结构用IPv4的编码方式总共有IP地址232个（4294967296），而可以在Internet上使用的地址只有大约30亿个左右由于中国互联网发展比较晚所以一般使用的是C类地址。关于子网掩码网络172.16.0.0172.16.0.0不设子网的地址172.16.0.1172.16.0.2172.16.0.3…...172.16.255.253172.16.255.254网络172.16.0.0设置子网的地址172.16.1.0172.16.2.0172.16.3.0172.16.4.0关于子网将网络进一步划分成独立的组成部分，每个部分称为这个网络（或者更高一级子网）的子网。子网的设计是为了便于网络的管理。对于A类和B类的地址可以把一个大网划分成几个子网，每个子网可以对应一个地理范围或者区域，每个子网也可以对应一种不同的物理介质。划分子网以后，每个子网看起来象一个独立的网络。而对于远程网络而言，子网是透明的。为什么划分子网提高系统的可靠性，可以防止整个网络通信的瘫痪。改进系统性能，克服简单局域网的技术条件限制。通过设置不同访问权限，增强系统的安全保障。便于系统的运行维护，有利于故障的诊断和隔离。如何划分子网根据地理分布特点划分子网易于组网技术的实现节约经费根据网络应用特点划分将共享相同网络资源的主机划分成一个子网，可减少子网间的网络传输流量，提高网络性能。将具有相同安全密级程度的主机划分为同一个子网，保障系统的安全。掩码技术的提出在主机之间通信的情况有同一个网络中，两台主机之间相互通信在不同网络中，两台主机之间相互通信区分这两种情况获取远程主机IP地址的网络地址判断：如果源主机所在的网络地址等于目的主机所在网络地址，则为相同网络主机之间的通信。如果源主机所在的网络地址不等于目的主机所在网络地址，则为相同网络主机之间的通信。掩码技术的提出问题是如何获得一个主机IP地址的网络地址信息，这就需要借助于掩码(NetMask)。掩码的定义掩码(NetMask)有网络掩码和子网掩码两种。网络掩码对每个网络的网络地址设定一个按位对应的32bit的二进制数：网络地址部分的对应位设置位1，主机地址部分的对应位设置位0。子网掩码将网络地址中的主机标识分离出若干位作为子网地址位。同样设定一个和这个网络地址按位对应的32bit的二进制数：网络地址和子网地址部分的对应位设置位1，主机地址部分的对应位设置位0。网络166.111.0.0=地址10100110.01101111.00000000.00000000网络11111111.11111111.00000000.00000000掩码=255.255.0.0网络166.111.0.0=地址10100110.01101111.00000000.00000000网络11111111.11111111.11111000.00000000掩码=255.255.248.0掩码举例举例：对于一个B类网络166.111.0.0而言，其网络掩码为：255.255.0.0。若在主机标识中取出5位作为子网地址位，则所有子网的子网掩码为255.255.248.0。划分子网举例例1：C类地址202.112.58.0中24位网络标识，8位主机标识。将主机标识中的前3位分离出来作为子网地址标识。则这个C类地址可以被分成23-2=6个子网(全0和全1保留)，每个子网可以拥有25-2=30台主机(全0和全1分别为子网网络地址和广播地址)。子网掩码都是255.255.255.224（即11111111.11111111.11111111.11100000）。求每个子网的网络地址6个子网的网络地址为：子网1：202.112.58.[00100000]=202.112.58.32子网2：202.112.58.[01000000]=202.112.58.64子网3：202.112.58.[01100000]=202.112.58.96求每个子网的网络地址子网4：202.112.58.[10000000]=202.112.58.128子网5：202.112.58.[10100000]=202.112.58.160子网6：202.112.58.[11000000]=202.112.58.192求每个子网的广播地址、最小IP及最大IP以第一个子网为例。子网1：202.112.58.[00100000]=202.112.58.32。广播地址将主机位全变成1，即00111111。最小IP00100001最大IP00111110练习答案：202.112.58.66“与”255.255.255.224=202.112.58.64，可知202.112.58.66是子网2中的主机。202.112.58.66=11001010.01110000.00111010.01000010与255.255.255.224=11111111.11111111.11111111.11100000----------------------------------------------------------------------------------------------202.112.58.64=11001010.01110000.00111010.01000000掩码的使用掩码的作用可以获取主机IP地址的网络地址信息，用于区分主机通信的不同情况，由此选择