CHAPTER02-网络编址

第2章网络编址主编：邓秀慧电子工业出版社2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术2本章内容2.1物理地址2.2地址解析协议2.3IP地址2.4VLSM地址划分2.5IPv6地址2.6域名地址2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术3物理地址网卡物理地址存储器中存储单元对应的实际地址称为物理地址，与逻辑地址相对应。网卡地址又称为物理地址或MAC（MediaAccessControl）地址、硬件地址、链路地址，用来定义网络设备的位置。MAC地址是48位，通常表示为12个十六进制数，每2个十六进制数之间用“-”号隔开。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术4MAC地址的作用MAC地址固化在网卡中。局域网采用MAC地址来标识具体的用户。在交换机内部，通过“表”的方式把MAC地址与IP地址一一对应，形成“MAC地址表”。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术5地址解析协议（ARP）ARP负责将局域网中的32位IP地址转换为对应的48位物理地址。其转换过程是一台主机先向目标主机发送包含IP地址信息的广播数据包，即ARP请求；然后目标主机向该主机发送一个含有IP地址和其MAC地址的数据包；最后，通过MAC地址，两台主机就能实现数据传输。某节点的IP地址的ARP请求被广播到网络上后，这个节点会收到确认其物理地址的应答，这样的数据包才能被传送出去。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术6课程议题IP地址及其分类IP地址的子网划分2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术7网络位主机位10101100000100000111101011001100172161222041286432168421IP地址IP地址属于网络层地址，用于标识网络中的节点设备。IP地址由32bit构成，每8bit一组，共占用4个字节IP地址由两部分组成，网络位和主机位2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术8IP地址的分类A类:B类:C类:D类:多播组编号E类:用于实验NetworkHostHostHostNetworkNetworkHostHostNetworkNetworkNetworkHost8比特8比特8比特8比特2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术91A类:0NNNNNNNHostHostHost891617242532(1-126)1B类:10NNNNNNNetworkHostHost891617242532(128-191)1C类:110NNNNNNetworkNetworkHost891617242532(192-223)1D类:1110MMMM多播组多播组多播组891617242532(224-239)IP地址的分类2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术10A类:10.0.0.0至10.255.255.255B类:172.16.0.0至172.31.255.255C类:192.168.0.0至192.168.255.255私有地址(RFC1918)2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术11子网掩码子网掩码用于区分一个IP地址的网络位和主机位将一个IP地址的网络位全置为1，主机位全置为0，这样一个新的地址就是该IP的子网掩码A类：255.0.0.0/8B类：255.255.0.0/16C类：255.255.255.0/242020/5/26第2章网络编址路由与交换技术12VLSM和CIDRVLSM（可变长子网掩码）192.168.1.10/30172.16.1.0/2410.1.1.8/16CIDR（无类域间路由）192.168.1.0/16172.16.1.0/142020/5/26第2章网络编址路由与交换技术13特殊的IP地址本地回环地址127.0.0.1IP地址的网络位不变,主机位全为0192.168.12.0IP地址的网络位不变,主机位全为1192.168.12.255IP地址的网络位全为0,主机位随意0.0.0.23IP地址的网络位和主机位全为00.0.0.0IP地址的网络位和主机位全为1255.255.255.2552020/5/26第2章网络编址路由与交换技术14例题：1、求下列地址的网络编号和广播地址172.16.10.255/16192.168.1.30/282、请问下列地址是否可以分配给主机192.168.10.31/28172.16.10.255/193、请问下列地址中哪些地址分配给主机后可以直接通信（无需路由）。192.168.10.34/29192.168.10.53/29192.168.10.31/29192.168.10.61/29注意：网络编号和广播地址不能分配给主机使用。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术152N-2公式:“N”代表主机位数主机位全“0”表示网络编号主机位全“1”表示该网络中的广播IP网络中主机数的计算方法2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术16216-2=65534172.16.0.0172.16.0.1172.16.0.2172.16.0.3…...172.16.255.253172.16.255.254B类网络可容纳的主机数量2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术17课程议题IP地址及其分类IP地址的子网划分2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术18网络地址规划已知一个C类网络192.168.6.0/24将其划分为20个子网,每个子网5台主机2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术191920主类网络主机子网数的计算=2n-216862550主类网络位主机位25525511111111111111111111111100000000255025525511111111111111111111111111111000VLSM子网掩码IP地址在标准C类网基础上，通过借用主机位中的5位，标识为网络位，可划分25=32个子网。其中00000和11111不可用。真实可用子网数为30。每个子网主机数为23-2=62020/5/26第2章网络编址路由与交换技术20子网划分锐捷路由器支持全0和全1的子网Router(config)#ipsubnet-zero命令默认开启192.168.6.0—192.168.6.7/29192.168.6.8—192.168.6.15/29192.168.6.16—192.168.6.23/29192.168.6.24—192.168.6.31/29192.168.6.32—192.168.6.39/29……192.168.6.248—192.168.6.255/292020/5/26第2章网络编址路由与交换技术21子网划分实例例：已知一个B类网络，进行子网划分，要求每个子网最少要求有100台主机，请问最多可以划分多少个子网,子网掩码是多少？2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术22IPv6地址的地址表示方法IPv6地址的基本表达方式是x:x:x:x:x:x:x:x。其中，x是一个4位十六进制整数，占16位二进制数。每个IP地址包括8个整数，共计128位（4×4×8=128）。地址2000:0:0:0:0:0:0:1可以被表示为2000::1。这两个冒号表示该地址可以扩展到一个完整的128位地址。在这种方法中，只有当16位组全部为0时才会被两个冒号取代，且两个冒号在地址中只能出现一次，以避免混淆。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术23IPv6地址的地址表示方法IPv6地址中的最低32位可以用于IPv4地址的表示方法，该地址可以按照一种混合方式表达，即x:x:x:x:x:x:d.d.d.d，x表示一个16位整数，d表示一个8位十进制整数。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术24IPv6地址类型单播地址：一个网络接口的地址。送往一个单播地址的包将被传送至该地址标识的接口上。组播地址：一组接口（一般属于不同节点）的网络地址。送往一个组播地址的包将被传送至有该地址标识的所有接口上。任播地址：一组接口（一般属于不同节点）的网络地址。送往一个泛播地址的包将被传送至该地址标识的接口之一（根据选路协议对于距离的计算方法选择“最近”的一个）。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术25从IPv4向IPv6过渡1．双协议栈在完全过渡到IPv6之前，使一部分主机和路由器装有两个协议，一个IPv4协议和一个IPv6协议；2．隧道技术在IPv4区域中打通了一个IPv6隧道来传输IPv6数据分组。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术26Windows下的IPv6配置命令（1）安装IPv6协议在命令提示符下输入“ipv6install”，进行IPv6协议栈的安装。（2）ipv6[-v]if[ifindex]这条命令显示IPv6所有接口界面的配置信息（3）ipv6[-p]aduifindex/address[lifevalidlifetime]这条命令给某个接口添加IPv6地址。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术27（4）ipv6ifcrv6v4v4srcv4dst这条命令用来建立IPv6/IPv4隧道（tunnel）（5）ping6address这条命令用来检查能否到达对方设备。比如：ping63ffe:321f::12020/5/26第2章网络编址路由与交换技术28域名地址纯数字形式的IP地址不便记忆和使用，为了向用户提供直观的主机标识符，Internet引入了分布式管理的域名系统DNSDNS的主要功能有两个：一是定义了一组为网上主机定义域名的规则，二是将域名转成实际的IP地址。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术29域名层次根据Internet域名管理系统DNS规定，域名采用的层次结构为：……次次高层.次高层.最高层Internet最高层域名是由DDNNIC授权登记的，在美国国内用于区分机构，在美国之外用于区分国家或地区。各个国家的Internet最高层域名由两个字母的国家名组成。2020/5/26第2章网络编址路由与交换技术30习题1．简述几种网络分类方法及主要的网络拓扑结构。2．简述IP地址的作用及其分类方法。3．简述子网划分的方法。4．若主机地址是19.30.80.5，网络掩码是255.255.192.0，求其子网地址和广播地址。5．某个公司分到的地址是201.70.64.0，公司需要6个子网。试设计这个子网。6．已知一个C类网段，要求划分10个以上子网，每个子网主机数不得少于14台。请求出子网掩码。7．192.168.1.30/27和192.168.1.65/27是否能够直接访问？8．假设有一个IP地址是192.168.6.38/28，请问它所在子网的广播地址、网络编号、子网掩码分别是什么?