计算机网络教案(第6章)市公开课一等奖百校联赛优质课金奖名师赛课获奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。,计算机网络技术教程,自顶向下分析与设计方法,吴功宜 吴英,编著,1/248,1,第,6,章,网络层与,IP,协议,2/248,2,主要内容,3/248,3,6.1 IPv4,协议演变与发展,4/248,4,6.2 IPv4,协议基本内容,IP,是,TCP/IP,协议体系中网络层协议,;,TCP/IP,协议体系中其它协议，如,TCP,、,UDP,、,ICMP,及,IGMP,等都是以,IP,协议为基础,。,5/248,5,6.2.1 IPv4,协议主要特点,IP,协议提供是一个,“,尽力而为（,best-effort,）,”,服务,。,无连接,意味着,IP,协议并不维护,IP,分组发送后任何状态信息。每个分组传输过程是相互独立。,不可靠,意味着,IP,协议不能确保每个,IP,分组都能够正确、不丢失和次序抵达目标结点。,6/248,6,IP,协议是点,-,点网络层通信协议,。,网络层需要在互联网中为通信两个主机之间寻找一条路径，而这条路径通常是由多个路由器和点,-,点链路组成；,IP,协议要确保数据分组经过多跳路径从源结点抵达目标结点；,IP,协议是针对源主机,-,路由器、路由器,-,路由器、路由器,-,主机之间数据传输点,-,点网络层通信协议。,7/248,7,IP,协议向传输层屏蔽了物理网络差异,。,作为一个面向互联网网络层协议，它必定要面对各种异构网络和协议，,IP,协议需要向传输层屏蔽物理网络差异性。,8/248,8,6.2.2 IPv4,分组格式,IP,分组由两个部分组成：分组头和数据；,分组头有时也称为首部，分组头长度是可变；,人们习惯用,4,字节为基本单元表示分组头字段；,IPv4,分组头基本长度是,20,字节，最大长度为,60,字节。,9/248,9,固,定,部,分,可变,部分,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,数 据 部 分,首 部,IP,数据报,首,部,发送在前,IPv4,分组结构,10/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,区 分 服 务,1.IP,分组首部固定部分中各字段,11/248,IPv4,分组头格式,版本字段,IP,分组第一个字段是,“,版本（,version,）,”,;,长度为,4,位,;,表示所使用网络层,IP,协议版本号,;,版本字段值为,4,，表示,IPv4,；,版本字段值为,6,，表示,IPv6,。,12,12/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,首部长度,占,4,位，可表示最大数值,是,15,个单位,(,一个单位为,4,字节,),所以,IP,首部长度最大值是,60,字节。,区 分 服 务,13/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,区分服务,占,8,位，用来取得更加好服务,在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直未被使用过。,1998,年这个字段更名为区分服务。,只有在使用区分服务（,DiffServ,）时，这个字段才起作用。,在普通情况下都不使用这个字段,区 分 服 务,14/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,总长度,占,16,位，指首部和数据之和长度，,单位为字节，所以数据报最大长度为,65535,字节。,总长度必须不超出最大传送单元,MTU,。,区 分 服 务,15/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,标识,(identification),占,16,位，,它是一个计数器，用来产生数据报标识。,区 分 服 务,16/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,区 分 服 务,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,标志,(flag),占,3,位，当前只有前两位有意义。,标志字段最低位是,MF,(More Fragment),。,MF,1,表示后面“还有分片”。,MF,0,表示最终一个分片。,标志字段中间一位是,DF,(Dont Fragment),。,只有当,DF,0,时才允许分片。,17/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,片偏移,(12,位,),指出：较长分组在分片后,某片在原分组中相对位置。,片偏移以,8,个字节为偏移单位。,区 分 服 务,18/248,IP,分组分片与组装,最大传输单元,MTU,与,IP,分组分片,从,IP,协议与数据链路层协议角度看,IP,分组最大长度；,从,IP,协议与传输层协议角度看,IP,分组最大长度；,RFC791,文件中要求,IP,分组可标识最大长度为,65535,个字节。,19,19/248,IP,分组分片基本方法,20,20/248,字段标识、标志和片偏移,字段标识,字段标识长度为,16,位，最多能够分配,ID,值为,65535,个；,分组可能经过不一样传输路径抵达目标结点，属于同一分组不一样片抵达时会出现乱序，或者和属于其它分组片混在一起；,目标结点能够依据字段标识,ID,值，将同一字段片挑出来重装。,21,21/248,标志,标志字段共,3,位，最高位为,0,，该值必须复制到全部分组中；,不分片（,DF,Dont Fragment,）值：,DF=1,，表示接收结点不能对分组分片；,DF=0,，表示能够分片；,分片（,MF,More Fragment,）值：,MF=1,表示接收分片不是最终一个分片，,MF=0,表示接收是最终一个分片。,22,22/248,片偏移,分片方法例子,23,23/248,分片与字段标识、标志与片偏移,24,24/248,偏移,=0/8=0,偏移,=0/8,=0,偏移,=1400/8=175,偏移,=2800/8=350,1400,2800,3799,2799,1399,3799,需分片,数据报,数据报片,1,首部,数据部分共,3800,字节,首部,1,首部,2,首部,3,字节,0,数据报片,2,数据报片,3,1400,2800,字节,0,【,例,】,IP,数据报分片,25/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,生存时间,(8,位,),记为,TTL(Time To Live),数据报在网络中可经过路由器数最大值。,区 分 服 务,26/248,生存时间（,TTL,）字段,IP,分组从源主机抵达目标主机传输延迟是不确定；,生存时间,TTL,用来设定分组在互联网络中被最多转发分组路由器跳数（,hop,）；,生存时间,TTL,初始值由源主机设置，经过一个路由器，它值就减,1,。当生存时间,TTL,值为,0,时，分组就被丢弃，并发送,ICMP,报文通知源主机。,27,27/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,协议,(8,位,),字段指出此数据报携带数据使用何种协议,方便目标主机,IP,层将数据部分上交给哪个处理过程,区 分 服 务,28/248,运输层,网络层,首部,TCP,UDP,ICMP,IGMP,OSPF,数 据 部 分,IP,数据报,协议字段指出应将数据,部分交给哪一个进程,29/248,协议字段,协议字段则是指使用,IP,协议高层协议类型,;,协议字段长度为,8,位。,30,协议字段值,高层协议类型,1,ICMP,2,IGMP,6,TCP,8,EGP,17,UDP,41,IPv6,89,OSPF,30/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,首部检验和,(16,位,),字段只检验数据报首部,不检验数据部分。,区 分 服 务,31/248,首部校验和（,header checksum,）,首部校验和字段长度为,8,位；,IP,分组只对分组头进行校验和计算；,IP,分组头之外部分属于高层数据，,IP,分组能够不对高层数据进行校验。,IP,分组头每经过一个路由器都要改变一次，但数据部分并不改变。在,IP,分组头设置头校验和，只对改变部分进行校验是合理。,32,32/248,发送端,接收端,16,位,字,1,16,位,字,2,置为全,0,检验和,16,位,字,n,16,位,反码算术,运算求和,取反码,数,据,报,首,部,IP,数据报,16,位,检验和,16,位,字,1,16,位,字,2,16,位,检验和,16,位,字,n,16,位,反码算术,运算求和,16,位,结果,取反码,数据部分,若结果为,0,则保留；,不然，丢弃该数据报,数据部分,不参加检验和计算,33/248,首,部,0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,位,首部长度,数 据 部 分,固,定,部,分,可变,部分,源地址和目标地址都各占,4,字节,区 分 服 务,34/248,地址（,address,）字段,地址字段包含源地址（,source address,）与目标地址（,destination address,）；,源地址与目标地址字段长度都是,32,位，分别表示发送分组源主机与接收分组目标主机,IPv4,地址；,在分组整个传输过程中，不论采取什么样传输路径或怎样分片，源地址与目标地址一直保持不变。,35,35/248,2.IP 数据报首部可变部分,IP,首部可变部分就是一个选项字段，用来支持排错、测量以及安全等办法，内容很丰富。,选项字段长度可变，从,1,个字节到,40,个字节不等，取决于所选择项目。,增加首部可变部分是为了增加,IP,数据报功效，但这同时也使得,IP,数据报首部长度成为可变。这就增加了每一个路由器处理数据报开销。,实际上这些选项极少被使用。,36/248,6.3 IPv4,地址,6.3.1 IP,地址概念与划分地址新技术研究,我们把整个因特网看成为一个单一、抽象网络。,IP,地址就是给每个连接在因特网上主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一,32,位标识符。,IP,地址现在由,因特网名字与号码指派企业,ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers),进行分配,37/248,37,38/248,点分十进制记法,10000000000010110000001100011111,机器中存放,IP,地址,是,32,位 二进制代码,10000000 00001011 00000011 00011111,每隔,8,位插入一个空格,能够提升可读性,采取点分十进制记法,则深入提升可读性,128.11.3.31,128,11 3 31,将每,8,位二进制数,转换为十进制数,39/248,IP 地址,每一类地址都由两个固定长度字段组成，其中一个字段是,网络号,net-id,，它标志主机（或路由器）所连接到网络，而另一个字段则是,主机号,host-id,，它标志该主机（或路由器）。,两级,IP,地址能够记为：,IP,地址,:=,:=,代表“,定义为,”,40/248,IP,地址点分十进制表示方法,41/248,41,6.3.2,标准,IP,地址分类,A,类地址,A,类地址网络号第,1,位为,0,，其余,7,位能够分配；,A,类地址共分为大小相同,128,（,2,7,=128,）块，每一块,net ID,不一样；,net ID=10,10.0.0.0,10.255.255.255,用于专用地址，其余,125,块可指派给一些机构；,每个,A,类网络能够分配主机号,host ID,能够是,2,24,-2=16 777 214,个；,主机号为全,0,和全,1,两个地址保留用于特殊目标。,A,类地址覆盖范围为：,1.0.0.0-127.255.255.255,。,42/248,42,B,类地址,B,类地址网络号长度为,14,位，网络号有,2,14,=16384,个；,B,类地址主机号长度为,16,位，所以每个,B,类网络,能够有,2,16,=65 536,个主机号；,主机号为全,0,和全,1,两个地址保留用于特殊目标；,B,类地址覆盖范围为：,128.0.0.0,191.255.255.255,。,43/248,43,C,类地址,对于,C,类,IP,地址，网络号长度为,21,位，主机号长度为,8,位；,网络号长度为,21,位，允许有,2,21,=2 097 152,个不一样,C,类网络；,主机号长度为,8,位，每个,C,类网络主机号最多有,2,8,=256,个；,主机号为全,0,和全,1,两个地址保留用于特殊目标，一个,C,类,IP,地址允许分配主机号为,254,个；,C,类地址覆盖范围为：,192.0.0.0-223.255.255.255,44/248,44,D,类,IP,地址,D,类,IP,地址地址覆盖范围为：,224.0.0.0,239.255.255.255,D,类,IP,地址用于其它特殊用途，如多播地址。,E,类,IP,地址,E,类,IP,地址地址覆盖范围为：,240.0.0.0,247.255.255.255,E,类地址用于一些试验和未来使用。,45/248,45,惯用三种类别 IP 地址,IP,地址使用范围,网络 最大 第一个 最终一个 每个网络,类别 网络数 可用 可用 中最大,网络号 网络号 主机数,A 126(2,7,2)1 126 16,777,214,B 16,383(2,14,1,)128.1 191.255 65,534,C 2,097,151(2,21,1,)192.0.1 223.255.255 254,46/248,特殊,IP,地址,直接广播地址,在,A,类、,B,类与,C,类,IP,地址中，主机号是全,1,地址为直接广播地址；,它是用来使路由器将一个分组以广播方式发送给特定网络全部主机。,受限广播地址,网络号与主机号,32,位全,1,IP,地址（,255.255.255.255,）为受限广播地址；,它是用来将一个分组以广播方式发送给本物理网络中全部主机。,47/248,47,“,这个网络上特定主机,”,地址,在,A,类、,B,类与,C,类,IP,地址中，网络号为全,0,地址为这个网络上特定主机地址；,路由器接到这么分组目标地址时，不会向外转发该分组，而是直接交付给本网络中目标主机。,回送地址（,lookback address,）,A,类,IP,地址中,127.0.0.0,是回送地址；,回送地址用于网络软件测试和当地进程间通信。,48/248,48,专用,IP,地址,RFC1918,提出了在,A,、,B,、,C,三类,IP,地址中各保留一部分地址作为专用,IP,地址，用于使用,TCP/IP,协议但不接入互联网内部网络，或者需要向互联网发送需要将专用地址转换成公用,IP,地址内部网络。,保留专用地址：,类,网络号,总数,A,10.,1,B,172.16,172.31,16,C,192.168.0,192.168.255,256,49/248,49,IP 地址一些主要特点,(1)IP,地址是一个分等级地址结构。分两个等级好处是：,第一，,IP,地址管理机构在分配,IP,地址时只分配网络号，而剩下主机号则由得到该网络号单位自行分配。这么就方便了,IP,地址管理。,第二，路由器仅依据目标主机所连接网络号来转发分组（而不考虑目标主机号），这么就能够使路由表中项目数大幅度降低，从而减小了路由表所占存放空间。,50/248,IP 地址一些主要特点,(2),实际上,IP,地址是标志,一个主机（或路由器）和一条链路接口。,当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时含有两个对应,IP,地址，其网络号,net-id,必须是不一样。这种主机称为,多归属主机,(multihomed host),。,因为一个路由器最少应该连接到两个网络（这么它才能将,IP,数据报从一个网络转发到另一个网络），所以一个路由器最少应该有两个不一样,IP,地址。,51/248,IP 地址一些主要特点,(3),用转发器或网桥连接起来若干个局域网仍为一个网络，所以这些局域网都含有一样网络号,net-id,。,(4),全部分配到网络号,net-id,网络，不论是范围很小局域网，还是可能覆盖很大地理范围广域网，都是平等。,52/248,互联网中,IP,地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R,1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R,3,R,2,222.1.3.,LAN,3,N,3,N,2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N,1,LAN,2,LAN,1,互联网,在同一个局域网上主机或路由器,IP,地址中网络号必须是一样。,图中网络号就是,IP,地址中,net-id,53/248,互联网中,IP,地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R,1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R,3,R,2,222.1.3.,LAN,3,N,3,N,2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N,1,LAN,2,LAN,1,互联网,在同一个局域网上主机或路由器,IP,地址中网络号必须是一样。,图中网络号就是,IP,地址中,net-id,54/248,互联网中,IP,地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R,1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R,3,R,2,222.1.3.,LAN,3,N,3,N,2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N,1,LAN,2,LAN,1,互联网,在同一个局域网上主机或路由器,IP,地址中网络号必须是一样。,图中网络号就是,IP,地址中,net-id,55/248,互联网中,IP,地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R,1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R,3,R,2,222.1.3.,LAN,3,N,3,N,2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N,1,LAN,2,LAN,1,互联网,在同一个局域网上主机或路由器,IP,地址中网络号必须是一样。,图中网络号就是,IP,地址中,net-id,56/248,互联网中,IP,地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R,1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R,3,R,2,222.1.3.,LAN,3,N,3,N,2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N,1,LAN,2,LAN,1,互联网,路由器总是含有两个或两个以上,IP,地址。,路由器每一个接口都有一个,不一样网络号,IP,地址。,57/248,互联网中,IP,地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R,1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R,3,R,2,222.1.3.,LAN,3,N,3,N,2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N,1,LAN,2,LAN,1,互联网,路由器总是含有两个或两个以上,IP,地址。,路由器每一个接口都有一个,不一样网络号,IP,地址。,58/248,互联网中,IP,地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R,1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R,3,R,2,222.1.3.,LAN,3,N,3,N,2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N,1,LAN,2,LAN,1,互联网,路由器总是含有两个或两个以上,IP,地址。,路由器每一个接口都有一个,不一样网络号,IP,地址。,59/248,互联网中,IP,地址,B,222.1.1.,222.1.1.1,222.1.1.2,222.1.1.3,222.1.1.4,R,1,222.1.2.5,222.1.2.2,222.1.2.1,222.1.2.3,222.1.2.4,222.1.2.,222.1.6.1,222.1.5.1,222.1.5.2,222.1.6.2,222.1.4.1,222.1.4.2,222.1.3.3,222.1.3.2,222.1.3.1,R,3,R,2,222.1.3.,LAN,3,N,3,N,2,222.1.4.,222.1.5.,222.1.6.,N,1,LAN,2,LAN,1,互联网,两个路由器直接相连接口处，可指明也可不指明,IP,地址。如指明,IP,地址，则这一段连线就组成了一个只包含一段线路特殊“网络”。现在常不指明,IP,地址。,60/248,6.3.3,划分子网三级地址结构,1.,从两级,IP,地址到三级,IP,地址,在,ARPANET,早期，,IP,地址设计确实不够合理。,IP,地址空间利用率有时很低。,给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。,两级,IP,地址不够灵活。,61/248,61,从,1985,年起在,IP,地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级,IP,地址变成为,三级,IP,地址,。,这种做法叫作,划分子网,(subnetting),。划分子网已成为因特网正式标准协议。,三级 IP 地址,62/248,划分子网纯属一个,单位内部事情,。单位对外依然表现为没有划分子网网络。,从主机号,借用,若干个位作为,子网号,subnet-id,，而主机号,host-id,也就对应降低了若干个位。,IP,地址,:=,划分子网基本思绪,63/248,当没有划分子网时，,IP,地址是两级结构。,划分子网后,IP,地址就变成了,三级结构,。,划分子网只是把,IP,地址主机号,host-id,这部分进行再划分，而不改变,IP,地址原来网络号,net-id,。,划分子网后变成了三级结构,64/248,划分子网技术关键点：,三级层次,IP,地址：,net ID-subnet ID-host ID,同一个子网中全部主机必须使用相同子网号,subnet ID,。,子网概念能够应用于,A,类、,B,类或,C,类中任意一类,IP,地址中,;,子网之间距离必须很近。分配子网是一个组织和单位内部事，它既不要向,ICANN,申请，也不需要改变任何外部数据库,;,在互联网文件中，子网也称作,IP,网络或网络。,65,65/248,子网掩码概念,怎样从,IP,地址中提取出子网号,?,为了处理这个问题，人们提出子网掩码（,subnet mask,）或掩码（,mask,）概念,;,子网掩码有时又称为子网屏蔽码,;,掩码概念一样适合用于没有进行子网划分,A,类、,B,类或,C,类地址。,66/248,66,IP 地址各字段和子网掩码,145,.,13,.,3,.,10,两级,IP,地址,子网号为,3,网络网络号,三级,IP,地址,主机号,子网掩码,net-id,host-id,子网,网络地址,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0,0,net-id,subnet-id,host-id,145,.,13,.,145,.,13,.,3,3,.,10,67/248,(IP,地址,)AND(,子网掩码,)=,网络地址,网络号,net-id,主机号,host-id,两级,IP,地址,网络号,三级,IP,地址,主机号,net-id,host-id,subnet-id,子网号,子网掩码,子网,网络地址,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0,net-id,subnet-id,0,逐位进行,AND,运算,68/248,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,net-id,net-id,host-id,为全,0,net-id,网络地址,A,类,地,址,默认子网掩码,255.0.0.0,网络地址,B,类,地,址,默认子网掩码,255.255.0.0,网络地址,C,类,地,址,默认子网掩码,255.255.255.0,host-id,为全,0,host-id,为全,0,默认子网掩码,69/248,一个,B,类地址划分为,64,个子网例子,子网掩码用点分十进制表示为,255.255.252.0,，另一个表示方法是用,“,/”,加上网络号,+,子网号长度，即,“,/22”,表示。,70/248,70,141 .14 .0 1,0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 0 0 0 0 0 0,【,例,】,已知,IP,地址是,141.14.72.24,，子网掩码是,255.255.192.0,。试求网络地址。,(a),点分十进制表示,IP,地址,(c),子网掩码是,255.255.192.0,0 0 0 0 0 0 0 0,141 .14 .,72 .24,141 .14 .,64 .,0,.,0,0 1 0 0 1 0 0 0,141 .14 .,.24,(b)IP,地址第,3,字节是二进制,(d)IP,地址与子网掩码逐位相与,(e),网络地址（点分十进制表示）,71/248,作业,1,：已知一个,A,类网网络,ID,为,1.0.0.0,则利用掩码,255.128.0.0,可将该,A,类网络划分为几个子网,?,每个子网网络,ID,是多少？每个子网中最多有多,少台主机？,2,：已知一个,A,类网网络,ID,为,1.0.0.0,则利用掩码,255.192.0.0,可将该,A,类网络划分为几个子网,?,每个子网网络,ID,是多少？每个子网中最多有多少台主机？,72/248,73/248,可变长度子网掩码,VLSM,技术关键点,比如某个企业申请一个,C,类,202.60.31.0,IP,地址,该企业有,100,名员工在销售部门工作，,50,名员工在财务部门工作，,50,名员工在设计部门工作。要求我们为销售部门、财务部门与设计部门分别组建子网。,针对这种情况，能够经过可变长度子网掩码（,VLSM,）技术，将一个,C,类,IP,地址分为,3,个部分，其中子网,1,地址空间是子网,2,与子网,3,地址空间两倍,;,使用子网掩码为,255.255.255.128,，将一个,C,类,IP,地址划分为两半,;,能够将,202.60.31.1,202.60.31.126,作为子网,1,IP,地址，而将余下部分深入划分为两半,能够使用子网掩码为,255.255.255.192,。,74/248,74,可变长度子网划分结构,75/248,75,6.3.4,无类别域间路由,CIDR,技术,CIDR,技术特点,CIDR,用区分于传统标准分类,IP,地址与划分子网概念,“,网络前缀（,network-prefix,）,”,，代替,“,网络号,+,主机号,”,，形成新无类别二级地址结构,;,CIDR,地址采取,“,斜线记法,”,，即：,/;,CIDR,将网络前缀相同连续,IP,地址组成一个,“,CIDR,地址块,”,。,76/248,76,CIDR,应用,假如一个校园网管理中心取得,200.24.16.0/20,地址块,;,希望将它划分为,8,个等长较小地址块,;,网管人员能够借用,CIDR,地址中,12,位是主机号前,3,位，深入划分地址块。,77/248,77,划分,CIDR,地址,78/248,78,在这个结构中，连接到互联网主路由器向外部网络发送一个通告，说明它接收全部目标地址前,20,位与,200.24.16.0/20,相符分组,;,外部网络不需要知道在,200.24.16.0/20,地址块校园网内部还有,8,个系级网络存在。,79/248,79,CIDR,对应掩码,CIDR,对应掩码,/8,255.0.0.0,/9,255.128.0.0,/10,255.192.0.0,/11,255.224.0.0,/12,255.240.0.0,/13,255.248.0.0,/14,255.252.0.0,/15,255.255.254.0,/16,255.255.0.0,/17,255.255.128.0,/18,255.255.192.0,/19,255.255.224.0,/20,255.255.240.0,/21,255.255.248.0,/22,255.255.252.0,/23,255.255.254.0,/24,255.255.255.0,/25,255.255.255.128,/26,255.255.255.192,/27,255.255.255.224,/28,255.255.255.240,/29,255.255.255.248,/30,255.255.255.252,80/248,80,网络地址基本概念,连接到每个局域网计算机都有一个,MAC,地址，即物理地址；比如，,Ethernet,MAC,地址长度为,48,位，在网卡出厂时就被固化在网卡,EPROM,中；物理地址是数据链路层地址，它为数据链路层软件使用，用来标识接入局域网一台主机；,IP,地址是网络层地址，主要用于路由器寻址，网络层是经过软件来设置，所以人们也把它称为逻辑地址。,81,81/248,网络接口,与,IP,地址,关系,82,82/248,6.3.5,专用,IP,地址与内部网络地址规划方法,全局,IP,地址与专用,IP,地址,使用,IP,地址网络能够分为两种情况：一个是要将网络直接连接到互联网,另一个是需要运行,TCP/IP,协议，不过它是内部网络，并不直接连接到互联网；即使需要连接到互联网，不过网络内部用户访问互联网受到严格控制,;,用户主机需要直接连接到互联网，这个网络中每台主机都需要有一个标准公用,IP,地址，也称为全局,IP,地址,;,83/248,83,全局,IP,地址是分组在互联网上传输时使用,IP,地址，比如,202.168.2.12;,在,IP,地址讨论中，只要不做特殊说明,IP,地址，通常是指全局,IP,地址,;,专用,IP,地址只能用于一个机构、企业内部网络，而不能用于互联网上,;,当一个分组使用专用,IP,地址时，该网络假如有接入互联网路由器，则路由器不会将该分组转发到互联网,;,84/248,84,全局,IP,地址需要申请，而专用,IP,地址不需要申请,;,全局,IP,地址必须确保在互联网上是惟一；专用,IP,地址在某一个网