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2018/9/18,计算机网络技术及应用,分类编址的问题,固定的3种IP网络规模 C类:少于255台主机的网络 B类:介于25565535台主机的网络 A类:超过65535台主机的网络 地址浪费大 只有两、三台主机的网络,也至少要用256个IP地址 A、B类浪费严重,少有达上万台主机的大型IP网络,10.2 因特网的互连协议IP,解决方式,划分子网:将一个网络再划分为更小的网络,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,2 子网划分技术 (1)子网的概念 传统的IP地址用A,B,C等类划分,网络号与主机号的分隔必须固定在某个点分符上,在IP地址越来越紧张的时候这个问题就很突出了。可变长子网掩码VLSM(RFC1009)允许在主机号的比特位中继续定义子网掩码/子网扩展前缀,分隔不必在点分符上。用IP地址中的主机号(host-id)字段中的前若干比特位作为“子网号字段”,后面剩下的仍为主机号字段,再通过路由器将划分出的子网互连形成单位内部网,便于网络的管理和使用。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,(2)子网的划分方法 子网的划分方法是将单个网络号对应的主机号分为两个部分,其中一部分用于子网号编址,另一部分用于主机号编址,如下图所示。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,(3)子网掩码(Subnet Mask) 在划分子网时,TCP/IP使用了子网掩码。子网掩码也是一个32位的二进制数,其形式与IP地址相同。它主要有两大功能:一是通过子网掩码,可以区分一个IP地址中的哪些位对应于网络地址(包括子网地址)、哪些位对应于主机地址;二是将网络分为多个子网。 子网掩码的取值,通常是将对应于IP地址中网络地址(网络号和子网号)的所有位都设置为“1”,对应于主机地址(主机号)的所有位都设置为“0”。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,子网掩码和IP地址结合使用,对子网掩码和IP地址进行“按位与”运算,可以分出一个IP地址的网络号和主机号。下表是一个例子,IP地址为141.58.97.235的主机,如采用的子网掩码是255.255.240.0,通过“与”运算,可以断定该主机是141.58.96.0网络中的第491号主机。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,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。若子网掩码是255.255.224.0。试求网络地址,并讨论所的结果。 解:子网掩码是11111111.11111111.1100000000.00000000。掩码的前两个字节全是1,因此网络地址的前两个字节可写为141.14。掩码的第四字节全是0,因此网络地址的第四字节可是0。把掩码的第三字节1100000000和IP地址的第三字节01001000相“与”很容易得出网络地址的第三字节01000000,即64。所以所求的网络地址为141.14.64.0。若子网掩码是255.255.224.0,用同样的方法得出网络地址是141.14.64.0。讨论:同样的IP地址和不同的子网掩码可以得出相同的网络地址。但是,不同的掩码的效果是不同的,可划分的子网数和每个子网中的最大主机数不一样。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,默认掩码,掩码中,1的数目和网络号的位数一样多;0的数目和主机号的位数一样多。,10.2 因特网的互连协议IP,2018/9/18,计算机网络技术及应用,掩码表示,点分十进制表示 255.255.255.192(网络号 + 子网号 = 26 bits,主机号 = 6 bits) 位数表示 /26(1 bit 的个数)用网络(含子网)地址和掩码表示一个网络 202.115.12.64 255.255.255.192 202.115.12.64/26,128,192,224,240,248,252,254,255 /1, /2, /3, /4, /5, /6, /7, /8 27, 26, 25, 24, 23, 22, 21, 0,10.2 因特网的互连协议IP,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,(4)子网划分的规则RFC 950中的规则RFC 950规定了子网划分的规范,其中对网络地址中的子网号作了如下的规定:由于网络号全为“0”代表的是本网络,所以网络地址中的子网号也不能全为“0”,子网号全为“0”时,表示本子网网络;网络号全为“1”表示的是广播地址,所以网络地址中的子网号也不能全为“1”,全为“1”的地址用于向子网广播。所以,在划分子网时需要考虑子网号不能全取“1”和“0”。 在划分子网之前,需要确定所需要的子网数和每个子网的最大主机数,有了这些信息后,就可以确定每个子网的子网掩码、网络地址(网络号+子网号)的范围和主机号的范围。以下通过例子依据RFC 950中的规定说明划分子网的具体步骤。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,某单位现有100台计算机需要联网,要求每个子网内的主机数不少于40台,问使用一个C类地址如何划分子网? 第一步,确定需要划分的子网数。使用一个C类地址划分子网,必然要从代表主机号的第四个字节中取出若干位用于划分子网。若取出1位,根据子网划分规则,无法使用。若取出3位,可以划分出8个子网,但每个子网容纳主机数为30,而实际要求是每个子网内的主机不少于40台。若取出2位,可以划分出2个可用子网,每个子网可容纳62个主机号,因此取出2位划分子网是可行的。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,第二步,确定子网掩码。按照子网掩码的取值规则,子网掩码为255.255.255.192。如下图所示。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,第三步,确定标识每一个子网的网络地址。如下图所示,两个子网的网络地址分别为192.168.1.64和192.168.1.128。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,第四步,确定每一个子网的主机地址范围。如下图所示。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,RFC 1878中的规则1985年制定的RFC 950中阻止使用全0全1的子网号以便与老式的路由器兼容,所以上例中的4个子网还要减去两个。但现在新的路由器大都支持CIDR(Classless Inter-Domain Routing:无类域间路由)协议,CIDR摒弃了传统基于类的地址分配方式,规定可以使用任意长度的网络地址部分,因此在1995年制定的RFC 1878(IPv4可变长子网表)中允许使用全0和全1的子网号,所以上例中对C类网络使用子网掩码255.255.255.192划分出的4个子网都可以使用,每个子网的网络地址和主机IP地址范围如下表所示。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,上例中每个子网的网络地址和主机地址范围。,2018/9/18,计算机网络技术及应用,10.2 因特网的互连协议IP,(5)默认网关(Default Gateway)为了使一台计算机能在TCP/IP环境中正常工作,必须提供如下地址信息: 计算机的IP地址:用于标识网络中的每一台计算机; 计算机所在网络的子网掩码:用于区分IP地址中的网络号和主机号; 一个默认网关的IP地址:用于将子网掩码过滤出的IP分组导向目的主机。发往同一个子网上的数据分组可以直接流向目的地,而对于那些目的地不是本地网络上的计算机的数据分组,就需要一个默认的网关,把这些分组导向另一个子网中的目标系统。,
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