IP地址及子网划分

走进网络世界之IP地址及子网划分电网运行部•IP地址介绍•IP地址分类•私有地址•特殊地址IP地址子网划分•子网掩码•划分子网的方法•MAC地址•IP/MAC地址查看IP地址IP地址介绍网际协议(IP)的规范是在1982年由RFC791建立的。这些规范的部分内容规定了IP地址的结构。这个结构为每个主机和路由器接口提供了32位逻辑地址。IP地址介绍为了方便寻找在网络上的计算机，给每一台独立的主机都赋予一个唯一的地址与之对应，这个地址就是IP地址，又称逻辑地址IP地址介绍主机1.0.0.1主机1.0.0.2主机1.0.0.3网络1.0.0.0网络和主机地址一个IP地址使得可能将来自源的数据通过路由而传送到目的地IP地址介绍•构成•一个IP地址用0~255之内的4个十进制数表示，数之间用句点分开。这些十进制数中的每一个都代表32位地址的其中8位，即所谓的八位位组。这称为点分表示法。这样的例子如155.127.23.12。IP地址介绍构成IP地址由4个字节构成IP地址包含两部份：网络部份与主机部份格式：[网络号].[主机号]例如：IP地址:176.176.12.34网络号=176.176主机号=12.34IP地址介绍特点•IP地址唯一标识一台网络设备•IP地址以点分十进制的方式进行表示•IP地址通常分为网络位和主机位两部分IP地址介绍IP地址格式255255255255111111111111111111111111111111111921681001221100000010101000011001000111101027262524232221201286432168421IP地址举例点分十进制二进制IP地址分类第一个字节十进制范围0--127第一个字节十进制范围128--191第一个字节十进制范围192--223第一个字节十进制范围224--239第一个字节十进制范围240--255IP地址分类0NetworkHost1bit7bit24bitA类地址网络地址空间长度为7位主机地址空间为24位1.0.0.0~~126.255.255.255有126个不同的A类网络（0和127保留用于特殊目的）每个A类网络的主机地址数多达一千六百万A类网络结构适用于有大量主机的大型网络IP地址分类10NetworkHost2bit14bit16bitB类地址网络地址空间长度为14位主机地址空间为16位128.0.0.0~~191.255.255.255允许有16384个不同的B类网络每个B类网络的主机地址数多达65536个B类适用于一些国际性大公司与政府机构等IP地址分类110NetworkHost3bit21bit8bitC类地址网络地址空间长度为21位主机地址空间为8位192.0.0.0~~223.255.255.255允许有200百万个不同的A类网络每个C类网络的主机地址数最多有256个C类地址适用于一些小公司与普通研究机构IP地址分类D类地址和E类地址第一个字节以1110开始，专门保留的地址，这一类地址被用在多点广播中.224.0.0.0~239.255.255.255多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标示共享同一协议的一组计算机D类第一个字节以1111开始240.0.0~~247.255.255.255为将来使用保留E类私有IP地址公有地址（公网地址）由因特网信息中心负责，这些IP地址分配给注册并InternetNIC提出申请的组织机构它是广域网范畴的，通过它直接访问因特网私有地址（专网地址）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用它是局域网范畴的，不会路由器转发到公网中，只能用做本地地址而不能用于全球地址私有IP地址在A、B、C三类IP地址中包换共计273个地址块归内部网络使用，为私网地址，分别是:A类地址中的1个地址块10.0.0.0~10.255.255.255网络数1个B类地址中的16个地址172.16.0.0~172.31.255.255网络数16个C类地址中的256个地址块192.168.0.0~192.168.255.255网络数256个特殊IP地址网络部分主机部分地址类型用途127any全“0”全“1”Any全“0”Any全“1”网络地址代表一个网段广播地址特定网段的所有节点环回地址环回测试广播地址本网段所有节点所有网络通常用于指定默认路由子网划分引进子网的目的在一个网络上，通信量和主机的数量成比例，而且和每个主机产生的通信量的和成比例。随着网络的规模越来越大，这种通信量可能达到这样的一种地步，即超出了介质的能力，而且网络性能开始下降。通过研究发现，一组主机倾向于互相通信，而且和这个组外的通信非常少。可以将主机进行分组，这些分组可以按照一般的网络资源的用途来说明，或者按照几何距离来划分，它使局域网之间的低速广域网连接成为必要通信量。虽然网络地址类别的划分为信息传递带来了许多方便,但也带来了一些问题，比如有的单位虽然获取了一个A类地址,但永远不会有16777214台主机,这说明IP地址的设计不尽合理。据统计，有超过半数的B类地址所连接的主机不到50台，而一个B类网络却可以容纳65534台主机,这就意味着有6万多个IP地址被浪费掉了。这种不合理的地址方案一方面造成了极大的地址浪费，另一方面又使IP地址紧缺。为此，将网络按照一定的原则划分为不同的部分，每一部分都是一个独立的逻辑网络,我们将其称为子网(subnetwork).利用子网解决IP地址不合理问题的方案两种。两种方案的具体实现技术分别如图。子网技术132.1.0.100132.1.0.101132.1.0.102132.1.0.150计算机系的主机通信系的主机132.1.0.31132.1.0.32132.1.0.60132.1.0.30机电系的主机132.1.0.2132.1.0.1网络132.1.0.0Internet某校网络IP地址示意图划分子网的方案划分子网后的校园网示意图通信系网络132.1.2.0132.1.2.31132.1.2.32132.1.2.60132.1.3.100132.1.3.101132.1.3.150计算机系网络132.1.3.0机电系网络132.1.1.30132.1.1.0132.1.1.1132.1.1.2Internet划分子网的方案通过使用子网，我们可以将网络分段，因而隔离各个组之间的通信量。为在这些网段之间通信，必须提供一种方法以从一个段向另一个段传递通信量。---使用子网掩码子网掩码子网掩码是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。作用：1、用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。2、用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。子网掩码无子网标注法无子网编址是指使用自然掩码，不对网段进行细分。比如B类网段172.16.0.0，采用255.255.0.0作为掩码。172.16.30.1172.16.28.1以太网172.16.30.10子网划分以太网172.16.4.1，255.255.255.0以太网172.16.8.1，255.255.255.0B类网段172.16.0.0带子网标注法有子网时，一定要二者配对出现如果在一个网络中建立子网，那么在这个默认的子网掩码中加入一些位，它减少了用于主机地址的位数。我们加入到掩码中的位数决定了我们可以配置的子网。因而，在一个划分了子网的网络中，每个地址包含一个网络地址、一个子网端口和一个主机地址。子网划分方法：借位子网位来自主机地址的最高的相邻的位，并从一个8位位组边界开始，因为默认掩码总是在8位位组边界处结束。加入子网位，从左到右计数，并用和它们的位位置相关的值，将它们转换为十进制。3.5.2子网技术网络类别子网掩码子网掩码A11111111.00000000.00000000.00000000255.0.0.0B11111111.11111111.00000000.00000000255.255.0.0C11111111.11111111.11111111.00000000255.255.255.0子网掩码能分出IP地址中哪些位是网络ID，哪些位是主机ID。通过它和IP地址进行按位“逻辑与（AND）”运算,可以屏蔽掉IP地址中的主机部分，得到IP地址的网络ID。子网掩码的另一个作用是将一个网络ID再划分为若干个子网，以解决网络地址不够的问题。子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式子网划分3.5.2子网技术子网划分3.5.2子网技术子网划分3.5.2子网技术子网划分3.5.2子网技术子网划分CIDR使用斜线表示法表示一个网络斜线表示法采用IP地址后跟一个斜线“/”，斜线后是一个表示网络前缀长度的数值。CIDR减少了路由表的规模，增加了网络的可扩展性。110000001010100000000001000000001111111111111111111111111110000027位网络前缀网络地址网络掩码192.168.1.1/27无类域间路由斜线表示法3.5.2子网技术子网划分计算子网个数及每个子网的主机数几个重要的公式1、网络位数+子网位数+主机个数=322、子网个数=2子网位的个数3、主机个数=2主机位的个数-23.5.2子网技术子网掩码划分实例讲解学院新建4个机房，每个房间有25台机器，给定一个网络地址空间：192.168.10.0，现在需要将其划分为4个子网。分析：192.168.10.0是一个C类的IP地址，标准掩码为：255.255.255.03.5.2子网技术子网掩码划分实例讲解—例一依据子网内最大主机数来确定借几位。使用公式2n-2=最大主机数2n-2=2525-2=30=25所以主机位数n为：5相对应的子网需要借3位3.5.2子网技术子网掩码划分实例讲解确定了子网部分，后面就简单了，前面的网络部分不变，看最后的这8位.3.5.2子网技术子网掩码划分实例讲解•得到6个可用的子网地址：全部转换为点分十进制表示11000000101010000000101000100000=192.168.10.3211000000101010000000101001000000=192.168.10.6411000000101010000000101001100000=192.168.10.9611000000101010000000101010000000=192.168.10.12811000000101010000000101010100000=192.168.10.16011000000101010000000101011000000=192.168.10.192子网掩码：11111111111111111111111111100000=255.255.255.2243.5.2子网技术子网掩码划分实例讲解•子网地址和子网主机地址如下：（注意在一个网络中主机地址全为0的IP是网络地址，全为1的IP是网络广播地址，不可用）子网1：192.168.10.32掩码：255.255.255.224主机IP：192.168.10.33—62子网2：192.168.10.64掩码：255.255.255.224主机IP：192.168.10.65—94子网3：192.168.10.96掩码：255.255.255.224主机IP：192.168.10.97—126子网4：192.168.10.128掩码：255.255.255.224主机IP：192.168.10.129—158子网5：192.168.10.160掩码：255.255.255.224主机IP：192.168.10.161—190子网6：192.168.10.192掩码：255.255.255.224主机IP：192.168.10.193—2223.5.2子网技术子网掩码划分实例讲解•子网地址和子网主机地址如下：（注意在一个网络中主