复习: 判定下列IP是否有效 ? ? ? ? ? ? ? A、131.255.255.18 B、127.21.19.109 C、220.103.256.56 D、240.9.12.12 E、192.5.91.255 F、129.9.255.254 G、10.255.255.254 以上IP******均针对目前所使用的IPV4 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 1 127是预留 256是9位 240是D类 255是广播 5、211.55.12.120是A类、B类还是C类******？ **区分各类******的最简单方法是看它的第一个十进制整数。 网络 类型 第一个可用 的网络号 最后一个可用 的网络号 A B C 1 128 192 126 191 223 知道211.55.12.120是A类******，默认掩码为3个255 知道166.11.12.120是B类******，默认掩码为2个255 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 2 6.5.2分类IP****** ＝＝电子系信息教研室＝＝ 3 6.5.3 子网划分 1）为什么要划分子网 2）子网掩码 3）如何划分子网 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 4 1）为什么要子网划分 ? IP******危机 世界上可用的IP******已经出现了短缺趋势。 事实上，如果每个机构或者团体都使用完整 的A、B或C类******来访问Internet的话，那 么在IP网络******耗尽前只不到1700万个网段 能被分配到唯一******，在这个过程中还将浪 费掉一些主机******。 例如：一个具有256台主机的小机构拥有一 个完整的B类******，那么这个B类******中有 多于65000个主机将得不到使用。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 5 ?划分子网： – 就是把一个网络划分成几个较小的子 网，而每一个子网都有自己的子网******。 也就是把单一的IP网络划分为几个物理 网络。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 6 为什么要做子网划分 ? 易于网络管理：小的网络易于管理，大型网络按其 中各主机的工作联系或地理位置划分成一些小的网 络更易于管理。 ? 提高******利用率：A类、B类网络******空间太大，一 个网络不可能用完所有******，为了有效利用******空 间，有必要把它们分配给更多较小的网络使用。 ? 提高网络性能：通过划分成不同的物理网络，使得 网络通讯量尽可能局部化，减少广播风暴的出现。 ? 提高安全性：通过子网来隔离网络或对于特殊要求 独立组网。 ? 减少Internet核心路由数目：所有子网对外只有一个 网络号，子网对网外都是不可见的，只有子网内部 的路由才知道子网划分。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 7 子网编址 ? 子网编址的途径：在一个网络ID下，把主机ID 再细分为子网 ID和主机ID。 二级网络层次 网络前缀 三级网络层次 主机号 网络前缀 子网号 子网******层次结构 主机号 可以看到：为子网ID保留的位数越多，则该网络可以划分成 的子网就越多，则相应的每个子网可允许的主机就越少。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 8 2）子网掩码（Subnet Mask） ? 通过IP******可以得到一些网络信息，例如通 过IP******的第一位（点分十进制）可以判断 该******是A类、B类还是C类网络。 ? 可是仅凭这些是不够的，是模糊的……例如 该******所在网络划分了子网吗？如何划分的？ ? 例如从源******发送信息到目的******，就必须 知道源******和目的******是否在同一网络? ? 随着子网的出现，不再根据IP******类的定义 来决定IP******中的网络******，而是根据子网 掩码。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 9 子网掩码（Subnet Mask） ? 网络ID划分和主机ID划分是通过给子网中 的每台主机指定子网掩码来实现的 ? 子网掩码的功能：指定网络ID和主机ID的 分界 ? 子网掩码的设置：对应于网络******的所有 位都设为1，而对应于主机******的所有位都 设为0 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 10 子网掩码（Subnet Mask）-- 实例1 IP****** 子网掩码 网络ID 主机ID 网掩码为默认的子网掩码。 10101100 （172） 11111111 （255） 00011001 （25） 11111111 （255） 00010000 （16） 00000000 （0） 00110011 （51） 00000000 （0） 10101100 （172） 00011001 （25） 00010000 （16） 00110011 （51） →单一的B类网络，子网掩码没有屏蔽出子网结构。该子 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 11 子网ID和主机ID不一定要在8位组之间，但主机ID至少要占2 个比特（最少一个子网也要含有2个主机）。见下例 子网掩码（Subnet Mask）-- 实例2 10101100 （172） 11111111 （255） 10101100 （172） 00011001 （25） 11111111 （255） 00011001 （25） 00010000 （16） 11111111 （255） 00010000 （16） IP****** 子网掩码 网络ID 主机ID 00110011 （51） 00000000 （0） 00110011 （51） →在B类网络中，子网掩码屏蔽出子网结构。该子网掩码 在原来默认的子网掩码基础上多了8位。这样可以配置的 子网数目为255，每个子网有254台主机（全1为广播） ＝＝电子系信息教研室＝＝ 12 子网掩码（Subnet Mask）-- 实例3 IP****** 子网掩码 网络ID 主机ID 10101100 （172） 11111111 （255） 10101100 （172） 00011001 （25） 11111111 （255） 00011001 （25） 00010000 （16） 11100000 （240） 000 00110011 （51） 00000000 （0） 00010000 （16） 00110011 （51） →主机ID中的前一个8位组的头三个比特用于子网ID， 后面13个ID为主机ID，这样可以配置8（23）个子网。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 13 子网掩码（Subnet Mask）-- 实例3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 子网的ID分别为： 00000000（0） 00100000（32） 01000000（64） 01100000（96） 10000000（128） 10100000（156） 11000000（192） 11100000（224） 但早期一般只有6个有用，全0和全1不使用。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 14 子网掩码（Subnet Mask）-- 实例3 ? 按照早期标准RFC-950，全零和全1的子网ID是被禁止的， 主要原因是早期的路由协议RIPV1不能携带掩码或者网 络ID的长度，因此不能区分一些情况： ? 例如全零时： A)11000001.00000001.00000001.00000000 (193.1.1.0)C类网络 B)11000001.00000001.00000001.XXX00000 (ID前3个比特为子网ID) 当路由时A)(192.1.1.0/24)→24表示子网掩码中1的个数 B)(192.1.1.0/27)→27表示子网掩码中1的个数 当网络前缀不知时(早期路由协议不能携带子网掩码)，两 者无法区别 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 15 子网掩码（Subnet Mask）-- 实例3 ? 目前RIP2和OSPF都是可以携带扩展网络前缀 的，因此可以对上述情况进行区分。 ? 实际上，目前的路由器生产商一般都支持识 别网络前缀，能很好区分不同子网和全网。 ? 就如同现在交换机能自动识别交叉线和直通 线一般。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 16 子网判断 ? 当两个主机进行通信时，IP可以通过子网掩码 来判断原主机和目标主机是否处于同一子网， 从而决定是否要转给路由器。 ? 方法：分别把源IP******和目标IP******与各自的 子网掩码进行“逻辑位与”运算。如果得到的 网络ID值相同，则认为两个主机是在同一个子 网，而无须路由。如果得到的网络ID值不同， 则认为两者不在同一个子网，而需要把数据转 发给默认网关。 ? 同一子网的主机必须配置相同的子网掩码。 ? 子网掩码错误将导致错误的数据发送或者接收 的路径。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 17 错误子网掩码—示例 主机3向主机4发送数据，是否能成功传输？ ＝＝电子系信息教研室＝＝ 18 默认掩码 类 二进制表示的掩码 点分十进制表示的掩 码 11111111.00000000.000 A 255.0.0.0 00000.00000000 11111111.11111111.000 B 255.255.0.0 00000.00000000 11111111.11111111.1111 C 255.255.255.0 应当注意：每一类掩码中 1的数目和Net-id的位数目一样多，而掩 1111.00000000 码中0的数目和Host-id的位数一样多。换言之，当掩码和一个地 址进行AND操作时，******的Net-id保持不变而Host-id变为0 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 19 子网掩码---默认掩码和子网掩码 ? 在默认掩码中，1的个数都是事先确定的（8， 16，24）；在子网掩码中，1的个数要比对应 的默认掩码中1的个数多。 ? 子网掩码要把默认掩码右边的0变成1，以得到 更多的子网。 ? 例：区别一个 B类网络默认掩码和子网掩码 255.255.0.0 默认掩码 子网掩码 255.255.224.0 11111111 11111111 00000000 00000000 00000 0000000 13 11111111 111 11111111 3 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 20 子网掩码---子网数 ? 计算在制作子网掩码时给默认掩码增加的1的 个数，就可以找出子网数。 ? 例如：若目的******是19.30.80.5，子网掩码是 255.255.192.0，求子网个数？ 首先由19得知是A类网络，默认掩码为一个255 11111111 11111111 1100000000 00000000 可以知道额外1的个数为10，所以子网数为210 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 21 子网掩码---每个子网的******数 ? 计算子网掩码中的0的个数就可以找出每 一个子网的******数。 ? 例如：若目的******是19.30.80.5，子网掩码是 255.255.192.0，求每个子网的******个数？ 11111111 11111111 11000000 00000000 可以知道0的个数为14，所以子网对应******数为214 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 22 划分子网的特殊****** ? 在划分子网时，每一个子网都有两个地 址都要添加到特殊******清单中。 ? 每个子网的第一个******（Host-id为全0） 是子网******。 ? 每个子网最后一个******（Host-id为全1） 保留在子网内进行广播之用。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 23 3）如何划分子网 子网划分的一般步骤 ? ? ? ? ? 确定所需子网的数目 确定每个子网的最大主机数目 定义一个能满足上述要求的子网掩码 确定每个子网的网络ID 确定每个子网上所能使用的主机ID范围 其中的关键子网掩码的确定，需要将多少的主机******用于子网 ID。这取决于第一、第二步正确的分析需求。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 24 子网分层递阶划分 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 25 子网划分--- 决定子网数 ? 设计的第一步应该确定这个机构需要的子 网数 ? 根据部门、机构、主机数…… ? 为了便于掩码运算，一般子网数为2的若 干次方（0，2，4，8，16……） ? 注意：子网数必须是2n（n=0、1……） ＝＝电子系信息教研室＝＝ 26 子网划分--- 找出子网掩码 ? 1）找出默认掩码中的1的个数 ? 2）找出定义子网1的个数 ? 3）把步骤1和步骤2的1的个数相加 ? 4）找出0的个数，它等于32减去步骤3得出的1 的个数 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 27 子网划分--- 找出每个子网的******范围 ? 寻找******范围的方法有两种 ? 1）从第一个子网开始（加） ? 2）从最后一个子网开始（减） ＝＝电子系信息教研室＝＝ 28 子网划分--- 实例 1 ? 某个公司分到的******201.70.64.0（C类）。 该公司需要六个子网。如何设计该子网？ 第一步 从201知道是C类******，默认掩码为3个255 第二步 6不是2次方，68所以最少需要8子网，需要3个1 第三步 11111111 11111111 11111111 11100000 第四步 由于最后有5个0，所以得知每个子网有25个主机。 第五步 使用第一种方法（加）确定******范围，从第一个子网开始 第六步 第一个子网201.70.64.32~201.70.64.63 第七步 第二个子网201.70.64.64~201.70.64.95 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 29 子网掩码的快速算法 ? 首先需要记忆2的0次方到10次方是多少 ? ? 1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024 ? 如果你希望每个子网中只有5个IP******可以给 机器用，那么你就最少需要准备给每个子网 7个IP******，因为需要加上两头的不可用的网 络和广播IP，所以你需要选比7多的最近的那 位，也就是8，就是说选每个子网8个IP . ? 你就可以算掩码了，这个方法就是：最后一 位掩码就是256减去你每个子网所需要的IP地 址的数量 （这个例子就是256-8=248 ）。 ? 所以如果是C类网络,子网掩码 为:255.255.255.248 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 30 子网掩码的快速算法（续） ? 给定一 Class C Address : 192.168.5.0 ，要 求划分20个子网，每个子网5 个主机。 ?因为4 5+2 8 ，用256－8＝248 ―― 即是所求的子网掩码，对应的子网数也就出 来了。 ?所以子网掩码为：255.255.255.248 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 31 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 32 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 33 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 34 课堂练习 给定的IP******为211.55.12.120，子网屏蔽码为：255.255. 255.248，那么子网号是 ，主机号是 。 211.55.12.120 255.255.255.240 211 11111111 55 11111111 12 11111111 0111 1000 1111 0000 211 55 12 0111 0000 子网号是: 211.55.12.112 0 0 0 0000 1000 主机号是: ＝＝电子系信息教研室＝＝ 35 0.0.0.8 课堂练习 一个具有C类******的组织需要至少5个子网， 试找出子网掩码和每一个子网配置。 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 36 课堂练习 一个具有C类******的组织需要至少5个子 网，试找出子网掩码和每一个子网配置。 第一步 知道是C类******，默认掩码为3个255 第二步 5不是2次方，523所以最少需要8子网，需要3个1 第三步 11111111 11111111 11111111 11100000 第四步 由于最后有5个0，所以得知每个子网有25个主机。 第五步 使用第一种方法（加）确定******范围，从第一个子网开始 第六步 第一个子网X.Y.Z.32~X.Y.Z.63 第七步 第二个子网X.Y.Z.64~X.Y.Z.95 ＝＝电子系信息教研室＝＝ 37