1-IP 子网划分和变长子网掩码.ppt

国家信息化工程师认证考试管理中心,2003-09-06 版本1.00,第 三 级 别,第1章 IP 子网划分和变长子网掩码,IP寻址,IP地址的格式和组成 IP地址的分类 专网(私有)IP地址和公网(公共)IP地址 IP地址的分配 子网和子网掩码 缺省网关,,27,26,25,24,23,22,21,20,,举 例,128,64,0,16,8,0,0,1,217,二制与十制换算,二进制表示 (基数为2),IP地址的格式与组成,IP地址的格式IP地址是一组32位长的二进制数字， 用点分十进制表示。如：11000000 10101000 000000000 00000001,,IP地址的格式与组成,192.168.1.100,192.168.2.101,192.168.2.100,192.168.3.100,192.168.1.100,IP地址,主机地址,网络地址,,,,192.168.1.0,192.168.2.0,192.168.3.0,IP地址的分类（1）,,w,x,y,z,网络地址,主机地址,,,,网络地址,主机地址,,,,网络地址,主机地址,,,,A类,B类,C类,IP地址的分类(2),IP地址的分配原则,只有A、B、C三类地址可以分配给计算机和网络设备网络地址的第一个数字不能为127，保留用来测试连接网络地址不能全为0，也不能全为255：全为0没有网络，全为255用作子网掩码,IP地址的分配原则,主机地址中不能全为0，也不能全为1：主机地址全为0用来表示网络地址，全为1用作广播网络地址相同主机地址必须惟一不能使用的IP：0.0.0.0、255.255.255.255、127.x.x.x、A.0.0.0、A.255.255.255、B.B.0.0、B.B.255.255、C.C.C.0、C.C.C.255,一些特殊的IP地址:,1.IP地址127.0.0.1:本地回环(loopback)测试地址 2.广播地址:255.255.255.255 3.IP地址0.0.0.0:代表任何网络 4.网络号全为0:代表本网络或本网段 5.网络号全为1:代表所有的网络,IP组播,IP组播地址,224.0.0.0－239.255.255.255,知名的组播地址224.0.0.1－所有主机224.0.0.2－所有路由器,私有地址（Private address）,因特网分配编号委员会（IANA）保留3块IP 地址，超过1700万个私有IP，也称为RFC 1918 地址。私有（private）意味着他们不允许被路由到公共的 Internet ，但在组织内部可以按照需要自由使用，因此，这些地址被认为是不可路由的（non-routable）。,私有IP,私有IP(供企业内部使用) 1个A类地址: 10.0.0.0 ~ 10.255.255.255 16个B类地址: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 256个C类地址:192.168.0.0 192.168.255.255,NAT技术,网络地址转换（Network Address Translation，NAT）可以动态改变通过路由器的IP报文的内容，以便修改报文的源IP地址和（或）目的IP地址。离开路由器的报文的源地址或目的地址会转换成与原来不同的地址。 各种NAT：静态，动态 ，过载（Overload）,子 网,子网(Subnet)是在TCP/IP网络上，用路由器连接的网段。同一子网内的IP地址必须具有相同的网络地址。,带有子网网络,子网(Subnet)是在TCP/IP网络上，用路由器连接的网段。同一子网内的IP地址必须具有相同的网络地址。,,,,,,,,,,,172.16.1.0,172.16.2.0,172.16.3.0,172.16.4.0,,,子网划分的好处,1. 减少网络流量：子网通过路由器彼此连接，多数路由器采用默认配置，不传播广播信息。这样可以很大程度上节省带宽。 2. 提高网络性能 3. 简化管理 4. 易于扩大地理范围,子网掩码的作用,子网掩码(Subnet Mask)用来确定IP地址中的网络地址部分。其格式与IP地址相同，也是一组32位的二进制数。 子网掩码中为“1”的部分所对应是IP地址中的网络地址部分，为“0”的部分所对应是IP地址中的主机地址部分。,子网掩码,从标准的ABC类网的主机部分里借用一定的高位来表示子网位，形成新的网络位+子网位+主机位的结构。,缺省的子网掩码,A类地址： 255.0.0.0(前1个8位组是网络地址) B类地址： 255.255.0.0(前2个8位组是网络地址) C类地址： 255.255.255.0(前3个8位组是网络地址),,16,,,,网络,主机,172,0,0,,,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,00000000,00000000,10100000,00000000,00000000,Subnets not in use—the default,00000010,默认子网掩码,,,,172.16.2.160,255.255.0.0,Network Number,子网掩码,0 0 0 0 0 0 0 0 = 0 1 0 0 0 0 0 0 0 = 128 1 1 0 0 0 0 0 0 = 192 1 1 1 0 0 0 0 0 = 224 1 1 1 1 0 0 0 0 = 240 1 1 1 1 1 0 0 0 = 248 1 1 1 1 1 1 0 0 = 252 1 1 1 1 1 1 1 0 = 254 1 1 1 1 1 1 1 1 = 255,128 64 32 16 8 4 2 1,,,,,,,,,,,,,,,,,,,Subnet Mask 子网掩码,255,255,0,0,IP Address,默认掩码,8-Bit Subnet Mask,Network,Host,,,Network,Host,,,Network,Subnet,,,Host,,可以用“/16”表示,可以用“/24” 表示,11111111,11111111,00000000,00000000,,,,变长子网掩码（VLSM）,提供了在一个主类（A类、B类、C类）网络内包含多个子网掩码的能力，可以对一个子网再进行子网划分，使得对IP地址的使用更为有效,,,,172.16.14.32/27,172.16.14. 64/27,172.16.14.96/27,,,,172.16.1.0/24,172.16.2.0/24,,172.16.0.0/16,172.16.14.136/30,172.16.14.132/30,172.16.14.140/30,A,C,B,HQ,,,Subnet Addressing,172.16.2.200,172.16.2.2,172.16.2.160,172.16.2.1,172.16.3.5,172.16.3.100,172.16.3.150,,,,,,,,,,E0,172.16,Network,,,,,Network,Interface,172.16.0.0 172.16.0.0,E0 E1,New Routing Table,2,160,Host,.,.,,172.16.3.1,E1,,,Subnet Addressing,172.16.2.200,172.16.2.2,172.16.2.160,172.16.2.1,172.16.3.5,172.16.3.100,172.16.3.150,172.16.3.1,,,,,,,,,,E0,E1,172.16,2,160,Network,Host,.,.,,,,,Network,Interface,172.16.2.0 172.16.3.0,E0 E1,New Routing Table,,Subnet,,,Subnet Mask with Subnets (cont.),Network,Host,172.16.2.160,255.255.255.192,,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,,,,,Subnet,Network number extended by ten bits,,16,,,172,2,128,Network Number,128 192 224 240 248 252 254 255,128 192 224 240 248 252 254 255,,,,,,,Subnet Mask Exercise,,,Address,Subnet Mask,Class,Subnet,172.16.2.10,10.6.24.20,10.30.36.12,255.255.255.0,255.255.240.0,255.255.255.0,Subnet Mask Exercise Answers,,,,,Address,Subnet Mask,Class,Subnet,172.16.2.10,10.6.24.20,10.30.36.12,255.255.255.0,255.255.240.0,255.255.255.0,B,A,A,172.16.2.0,10.6.16.0,10.30.36.0,,,11111111,有效的主机地址,172 16 0 0,10101100,00010000,00000000,00000000,16 15 14 13 12 11 10 9,8 7 6 5 4 3 2 1,Network,Host,00000000,00000001,11111111,11111111,,11111111,11111110,.,.,00000000,00000011,11111101,1,2,3,65534,65535,65536,,–,.,2,65534,N,2N – 2 = 216 – 2 = 65534,Broadcast Addresses,,,,,,,,,172.16.1.0,172.16.2.0,172.16.3.0,172.16.4.0,,172.16.3.255 (Directed Broadcast),255.255.255.255 (Local Network Broadcast),,X,,,,172.16.255.255 (All Subnets Broadcast),,,,,,,,,Addressing Summary Example,,16,172,2,160,10101100,00010000,10100000,00000010,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,4,,1,,,,,,,Addressing Summary Example,,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,00000010,,,,,,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,,1,,2,,,,,16,172,2,160,Addressing Summary Example,,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,00000010,,,,,,,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,,1,,2,,3,7,,,,,16,172,2,160,Addressing Summary Example,,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,,,,,,,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,,1,,2,,3,,4,,,,,16,172,2,160,Addressing Summary Example,,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,,,,,10111111,,,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,,1,,2,,3,,4,,5,6,,,,,16,172,2,160,Addressing Summary Example,,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,,,,,10111111,,10000001,,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,,1,,2,,3,,4,,5,,6,,,,,16,172,2,160,Addressing Summary Example,,10101100,11111111,00010000,11111111,11111111,10100000,11000000,10000000,00000010,,,,,10111111,,10000001,,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,,1,,2,,3,,4,,5,,6,,7,,,,,16,172,2,160,Addressing Summary Example,,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,,,,,10101100,00010000,00000010,10111111,,10101100,00010000,00000010,10000001,,10101100,00010000,00000010,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,,1,,2,,3,,4,,5,,6,,7,,8,,,,,16,172,2,160,Addressing Summary Example,,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,11111111,00000010,10100000,11000000,10000000,00000010,,,,,10101100,00010000,00000010,10111111,,10101100,00010000,00000010,10000001,,10101100,00010000,00000010,10111110,Host,Mask,Subnet,Broadcast,Last,First,172.16.2.160,255.255.255.192,172.16.2.128,172.16.2.191,172.16.2.129,172.16.2.190,,1,,2,,3,,4,,5,,6,,7,,8,,9,,,,,16,172,2,160,计算子网数量，主机数量，合法子网,主机地址：172.16.2.160 子网掩码：255.255.255.192 子网数量： 每子网可用主机数量： 合法子网有哪些： 每个子网的广播地址： 合法的主机：,步骤：,1. 确定IP 地址类型：A.B.C类，默认子网掩码 2. 借用主机位数： n 保留的主机位数：m 3. 可用的子网数： 2n 4.每个子网可用主机数： 2m-2,Subnet Planning,,,,,,,,,,,,,,Other Subnets,,192.168.5.16,192.168.5.32,192.168.5.48,,,20 Subnets 5 Hosts per Subnet Class C Address:192.168.5.0,Broadcast Addresses Exercise Answers,,,,,,153.50.6.127,Address,Class,Subnet,Broadcast,201.222.10.60,255.255.255.248,C,201.222.10.63,201.222.10.56,Subnet Mask,15.16.193.6,255.255.248.0,A,15.16.199.255,15.16.192.0,128.16.32.13,255.255.255.252,B,128.16.32.15,128.16.32.12,153.50.6.27,255.255.255.128,B,153.50.6.0,子网掩码/网关的作用,,路由归纳,在大型互连网络中，存在着成百上千的网络。在这环境中，一般不希望路由器在它的路由表中保存所有的这些路由。路由归纳（也被子称为路由聚合或超网supernetting）可以减少路由器必须保存的路由条目数量，因为它是在一个归纳地址中代表一系列网络号的一种方法。,划分子网规则,从标准的ABC类网的主机部分里借用一定的高位来表示 子网位，形成新的网络位+子网位+主机位的结构。,255,255,0,0,IP地址,默认的 子网掩码,借用8bit 作为子网位,Network,Host,,,Network,Host,,,Network,Subnet,,,Host,,11111111,11111111,00000000,00000000,子网划分举例,实例：,如果你有一个CLASS C的IP地址，比如192.168.10.0，你想把它分成8个网段，每个网段内可以有30台主机，你可以这样分：,实例,subnetmask是：255.255.255.224 192.168.10.0 - 31， 网络地址：192.168.10.0，广播地址：192.168.10.31 192.168.10.32 - 63， 网络地址：192.168.10.32， 广播地址：192.168.10.63 …… 192.168.10.192 - 223， 网络地址：192.168.10.192，广播地址：192.168.10.223 192.168.10.224 - 255， 网络地址：192.168.10.224，广播地址：192.168.10.255,Classful 有类的,严格按照TCP/IP ABCD给 IP 地址分类的环境下，为了避免二意性，全0和全1网段都不让使用。这种环境我们叫作Classful。在这种环境下，子网掩码只在所定义的路由器内有效，掩码信息到不了其它路由器，比如RIP-1，它在做路由广播时根本不带掩码信息，收到路由广播的路由器因为无从知道这个网络的掩码，只好照标准TCP/IP的定义赋予它一个掩码。。,ip subnet-zero,在CISCO路由器上,缺省你可以使用全1网段,但不能使用全0网段（IOS12.0 之前）.所以,当你在CISCO路由器上给端口定义IP地址时,该IP地址不能落在全0网段上. 如果你配了,你会得到一条错误信息.使用IP SUBNET-ZERO命令之后,你才能使用全0网段.,路由归纳,路由归纳,路由归纳（也称为路由聚合或超网）是当我们采用了一种体系化编址规划后的一种用一个IP地址代表一组IP地址的集合的方法. 通过对路由进行归纳,我们能够将路由表条目保持为可管理的, 而它可以带来以下益处:------提高路由(转发)效率; ------当重新计算路由表或通过路由表条目检索一个匹配时,所需的CPU周期数减少了; ------降低了对路由器的内存需求 ------在网络发生变化时可以更快的收敛 ------容易排错,无类域间路由CIDR 作用,用于帮助减缓IP地址耗尽和路由表增大的问题，多个C类地址块可以被组合或聚合在一起以生成更大的无类别IP地址集（也就是说，我们可以用一个CIDR的聚合体来表示一组C类地址。,IP 排错,1.ping本地回环地址127.0.0.1,如果反馈信息失败,说明IP协议栈有错,必须重新安装TCP/IP协议。 2.如果1成功,ping本机IP地址,如果反馈信息失败,说明你的网卡故障不能和IP协议栈进行通信。Ping 默认网关，如果失败，说明本地物理网络故障。 Ping 远程服务器。如果仍不能通信，检查DNS。,