IP地址与子网掩码 1
IP地址与子网掩码 主要内容： TCP/IP通信协议 二进制及其与十进制的转换 IP地址 IP地址的分类 子网掩码 2
TCP/IP通信协议 1、通信协议的概念： 网络上的每台计算机之间或是计算机与设备之间，互相传递的信号只是一连串的“0”、“1”，这一连串的电子信号到底代表什么意义，必须通过一套标准的规则相互沟通，就好象人类用语言沟通一样，这个用于沟通计算机的规则就称为“通信协议”。 2、TCP/IP通信协议： 它是目前最完整、最被广泛支持和使用的通信协议，它可以让不同的网络结构、不同操作系统的计算机之间相互沟通。它还是Internet的标准通信协议。 3、TCP/IP的网络上主机这间的沟通主要通过以下3个桥梁： IP地址、子网掩码、IP路由。 3
二进制 二进制的定义： 计算机中传输的电子信号是用“0”和“1”来表示的。“0”表示低电平，“1”表示高电平。这种“0”和“1”信号称为二进制位，也称为bit。 计算机中传输的数据就是这样一连串０和１组成的二进制数。 有时为了更加容易理解地表示数据，可以采用八进制、十进制或者是十六进制。 下面重点来讲解二进制与十进制间的转换。 4
二进制与十进制 十进制转换为二进制 15 2 7 1 3 01111 1 5
二进制与十进制 二进制转换为十进制 例如：101101=1*20+0*21+1*22+1*23+0*24+1*25=45 6 练习： 例如：101101=1*20+0*21+1*22+1*23+0*24+1*25=45 练习： 1、十进制转换为二进制：48、99、156、224 2、二进制转换为十进制：1100110、10101011 6
IP地址 7 在TCP/IP通信协议的网络上， IP网络协议所能理解的只有IP地址。IP地址是IP协议为标识计算机所使用的地址。 如果是一个不与其他网络通信的本地网络，可以根据个人爱好来分配这些数字。 对于Internet上的站点来说，是由网络信息中心（Network Information Center或NIC）来分配。 7
IP地址的表示和组成 8 IP地址的表示： IP地址占用32位； 采用点分四组表示法，每八位一组，并用十进制表示，十进制间用点隔开，或者说是点分十进制的表示方法，如：172.16.1.2 （可以让大家看看自己机器上的IP地址。） IP地址的组成： 由网络号（Network ID）+主机号（Host ID）组成； 同一网络内的所有主机使用相同的网络号，同一网络内的主机号是唯一的； 自行定义或是由NIC分配的方法。 8
IP地址的分类 9 IP地址被分为五大类： A类、B类、C类、D类、E类； 其中只有A类、B类、C类是可供一般主机使用的IP地址。在申请Network ID时，可以根据公司的网络规模选择适合的网络号。 下表是各类IP地址的分布状况，表中IP地址的4个字节用W.X.Y.Z来表示。 类 Network ID Host ID W值可为 所支持的网络数 每个网络可支持的主机数 A W X.Y.Z 1~126 126 16777214 B W.X Y.Z 128~191 16384 65534 C W.X.Y Z 192~223 2097152 254 9
IP地址的分类 A类IP地址： 10 由1.0.0.0到126.0.0.0的网络构成； 网络号占用第一个字节（W），所以可提供126个A类的网络； 主机号共占用X、Y、Z三个字节，所以每个网络的主机数为：224 –2=16777214台主机。 适用于大型网络 10
IP地址的分类 B类IP地址： 128.0.0.0到191.255.0.0的网络； 网络号占用前二个字节（W、X），所以它可提供（191-128+1）*256=16384个B类的网络； 主机号共占用Y、Z两个字节，所以每个网络的主机数为：216 –2=65534台主机。 适用于中型网络 11 *
IP地址的分类 C类IP地址： 192.0.0.0到223.255.255.0的网络； 网络号占用前三个字节（W、X、Y），所以它可提供（223-192+1）*256*256=2097152个C类的网络； 主机号共占用Z一个字节，所以每个网络的主机数为：28–2=254台主机。 适用于小型网络 12
IP地址的分类 D类地址： 用于多播。第一个数字是224~239。剩余的位设计客户机参加的特定组。在多播操作中没有网络或主机位，数据包将传送到网络中选定的主机子集中。 E类： 第一个数字为240-247 13
IP地址的分类 14 保留的IP地址 主机部分的所有比特位为全零的地址引用为一个网络 比如192.168.1.0/24 主机部分的所有比特位为全1的地址称为广播地址。它同时指一个网络上的所有主机。 比如192.168.1.255/24 网络号127保留，用来执行循环测试，不可用作其他用途。用户可以利用ping 127.0.0.1命令执行循环测试，以便检查网卡驱动是否正常工作。 14
IP地址的分类 私有网络专用的IP地址： 10.0.0.0--10.255.255.255 172.16.0.0--172.31.255.255 192.168.0.0--192.168.255.255 15
IP地址的分类 16 (APIPA—Automatic Private IP Address) 自动私有IP地址的起始范围是169.254.0.1~169.254.255. 254。当DHCP客户端与DHCP服务器建立联系时，如果客户机等待1秒服务器没有回应，它会分别以2、4、8、16秒的时间间隔重新广播四次。如果第四次请求仍然没有接到服务器的响应，则客户端就会采用保留的自动私有IP地址暂时作为自已的IP地址，同时每隔五分钟还会继续尝试寻找DHCP服务器，以获得正确的IP地址。 使用自动私有IP地址可以使得当DHCP服务器不可用时，DHCP客户端之间仍然可以利用自动私有IP地址进行通讯。 16
IP地址-子网掩码 17 子网掩码也占用32位，同IP地址的表示方法一样，点分十进制，以4个十进制数表示。 利用1与运算的特殊性。所以子网掩码有两个特征： 子网掩码由前面连续的1位和后面连续的0位组成 子网掩码由前面连续的1位长度等于网络号的长度 17
IP地址-子网掩码 子网络 这里指广播报文可达的网络 直接的通讯这里指广播报文可达 按位与对二进制表示方式进行逐位的与运算. 18 与运算(&)：只有两个操作数(0、1)都为1时，运算结果才为1，否则都为0； 1&0 = 0 0&1=0 0&0 = 0 1&1 =1 18
IP地址-子网掩码 19 求192.168.1.32的网络号 运算演示之一：求IP地址所属的网络号 I P 地址 192.168.1.32 子网掩码 255.255.255.0 AND运算 转化为二进制进行运算： I P 地址 11000000.10101000.00000001.00100000 子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000 11000000.10101000.00000001.00000000 转化为十进制后为： 192.168.1.0 19
IP地址-子网掩码 20 运算演示之一：求IP地址所属的网络号(续) 简便的做法，因为255全1,与运算结果就是另一个操作数，因而实际操作中仅须对非255的掩码部分进行与运算。 I P 地址 192.168.1.32 子网掩码 255.255.255.0 AND运算 所求网络号 192.168.1.0 20
IP地址-子网掩码 21 运算演示之二：判断IP地址是否属于同一子网 运算结果 IP地址 网络号 172.16.1.12 172.16.1.0 172.16.1.32 172.16.1.0 172.16.3.20 172.16.3.0 结论：172.16.1.12与172.16.1.32在同一子网，而172.16.3.20属于另一子网 21
IP地址-子网掩码 合格的子网掩码 255.255.255.0 00000000 255.255.255.128 10000000 255.255.255.192 11000000 255.255.255.224 11100000 255.255.255.240 11110000 255.255.255.248 11111000 255.255.255.252 11111100 22
IP地址-子网掩码 23 划分IP子网：将IP地址中的<主机编号>再划分为<子网编号>和<主机编号> 方法：非0子网掩码 掩码的另一表示方法：192.168.1.12/24 23
IP地址-子网掩码 24 非0子网掩码: 演示之三：下列IP地址是否属于同一子网 172.16.1.3，172.16.1.35，掩码255.255.255.224 仅末字节须运算 地址末字节 掩码 结果 00000011 11100000 00000000=0 00100011 11100000 00100000=32 网络号分别为：172.16.1.0，172.16.1.32，所以2个IP地址属于不同的子网。 24
IP地址-子网掩码 25 C类子网划分的可用网段 使用掩码192: 11000000，对于每个1位有两种取法，共22个子网 对于C类子网，掩码末字节中取1的位数为m，则可划分的网段数为2m 255.255.255.0 1 255.255.255.128 2 255.255.255.192 4 255.255.255.224 8 255.255.255.240 16 255.255.255.248 32 25
IP地址-子网掩码 26 C类子网划分:网段中可用的IP地址 问题1:为什么是2n-2而不是2n 对于C类子网，掩码末字节中取0的位数为n，则划分的网段中可用的IP地址个数为2n-2 !注意：同一网段内子网掩码的选择要一致。 问题1:为什么是2n-2而不是2n 问题2:为什么掩码255.255.255.254在实际子网划分中不用? 练习1:某公司目前下设经理室、财务部、研发部和销售部等四个部门，拥有一个C类地址，问IP子网划分的掩码应怎样选择？每个部门各可以接入多少台机器? 26