第八章IP基礎與尋址8.1、IP基礎8.2、IP信息包的傳遞模式8.3、IP地址表示法8.4、IP地址的等級8.5、子網8.6、無等級的IP地址8.7、網絡地址翻譯8.1IP基礎思考：還記得網絡層的主要功能?

定址和路由，由IP地址來完成；IP協議的地位：互聯網的核心和基礎IPv4和IPv6IP所提供的服務：IP信息包的傳送IP信息包的分割和重組學習本章考慮的問題：1.IP地址的表示方法和構成是怎樣的？2.什么是網絡地址？什么是主機地址？3.IP地址分為哪三類？范圍分別是怎樣的？4.什么是網絡掩碼？作用是什么？5.什么是私有地址？其范圍是怎樣的？有什么用處？6.我們教室機器的IP地址是哪一類？是私有還是公有地址？外部機器能否直接訪問教室的機器？為什么？7.你可否規劃類似我們教室網絡的IP方案？8.1IP基礎8.1.1傳送IP信息包如何在網絡中傳送信息？IP地址和IP路由器IP地址：用來標識數據是誰發出的、發給誰IP地址的分配：ICANN，唯一性IP路由通過路由器選擇路徑8.1IP基礎IP信息包的傳輸：非連接式的傳送方式：指IP信息包傳送時，來源與目的設備毋須事先溝通，即可將IP信息包送達。數據是以接力棒的形式傳遞的，棒交給下一路由器就完成自己的任務非連接式特點：過程簡單、提高傳輸效率對方是否收到數據是由上一層來確認8.1IP基礎8.1.2分割與重組IP信息包為什么要分割：不同的鏈路MTU(最大傳輸單元)不一樣路由器分割IP信息包8.1.3IP信息包的結構IP報頭：記錄IP地址、路由、信息包識別IPPAYLOAD:載送上層協議IP數據包的格式:8.2IP信息包的傳遞模式8.2.1單點傳送（Unicast，單播）：一對一的傳遞模式8.2IP信息包的傳遞模式8.2.2廣播傳送(BroadCast)：一對多的傳遞模式指網絡中的所有計算機，IP地址：255.255.255.255或192.168.0.255等8.2IP信息包的傳遞模式8.2.3多點傳送(MultiCast)介于單播和廣播之間指特定的一組計算機，如視頻會議等8.3IP地址表示法8.3.1IP地址表示法IP地址的概念：給每一個連接在Internet上的主機分配一個在世界范圍的唯一的32bits（4個字節）地址。10.1.85.100001010.00000001.01010101.000000018.3IP地址表示法點分十進制記法（dotteddecimalnotation)1、首先以8比特為單位，將32BITS的IP地址分成4段：例：100000000000101100000011000111112、將各段的二進制數值轉化為十進制記為：128.11.3.31計算機世界網址：61.135.135.58.4IP地址的等級

8.4.1IP地址的結構為什么需要層次型的地址？和電話好碼的區號類似，否則無法尋址網絡地址：位于IP地址的前段，用來識別所屬網絡，相當于區號。主機地址：位于IP地址的后段，用來識別網絡上的個別設備，相當于市內的電話號碼。網絡號主機號IP地址結構8.4.2三種常見的地址等級為什么要分類？因為不知道哪一部分是網絡地址、主機地址IP地址分類：A、B、C、D、E類。ClassA地址范圍:(網絡地址和主機地址不能全部為0或全部為1)00000001.00000000.00000000.0000000101111111.11111111.11111111.11111110即1.0.0.1到127.255.255.254網絡數量：全世界只有126個（1-126）每個網絡的主機數量：224-2=16777214ClassB地址范圍:(網絡地址和主機地址不能全部為0或全部為1)10000000.00000000.00000000.0000000110111111.11111111.11111111.11111110即128.0.0.1到191.255.255.254網絡數量：214＝16384每個網絡的主機數量：216-2=65534ClassC地址范圍:(網絡地址和主機地址不能全部為0或全部為1)11000000.00000000.00000000.0000000111011111.11111111.11111111.11111110即192.0.0.1到223.255.255.254網絡數量：221＝2097152每個網絡的主機數量：28-2=2548.4IP地址的等級

快速判斷IP地址的類型：A類:1-126（127也被保留了，127.0.0.1）B類:128-191C類:192-22310000000120000001040000010080000100016000100003200100000640100000012810000000二進制和十進制的轉換例如：168＝128+32+8=101001008.4IP地址的等級

8.4.3特殊的IP地址1、主機地址全零代表整個網絡192.168.1.0代表網絡本身2、主機地址全1代表網絡上的全部設備192.168.1.2553、網絡地址與主機地址全1稱為廣播信息包,僅限于同一網絡。255.255.255.2554、各個類的最后1個網絡地址代表“loopback”地址。127.0.0.05、在CLASSAbc中都保留了一些私人地址。A類：10.0.0.0—10.255.255.255B類：172.16.0.0—172.31.255.255C類：192.168.0.0—192.168.255.255課堂練習1、IPv4的地址長度是？

16Bits24Bits32Bits40Bits2、ClassC網絡的主機地址長度是？

8Bits16Bits24Bits32Bits3、當IP地址的主機地址全為1時代表的意思是？（1）專用IP地址(2)對于該網絡的廣播信息包（3）不可使用的IP地址（4）Loopback地址4、請列出3種IP報頭中重要的信息。5、IP信息包傳送過程中為何需要分割信息包？6、簡述IP報頭中標識碼的用途？7、簡述3種IP信息包的傳遞模式。8、請列出ClassA、B、C的前導位。8.5子網

什么是子網？在標準的A、B、C類地址下劃分的更小的網絡

為什么劃分子網？節約IP地址資源；使網絡更精確，便于路由；8.5.1子網劃分兩類劃分方法：1、從考慮要劃分為幾個子網開始的方法；2、從考慮一個子網內準備容納多少部主機開始的方法，即CIDR無類劃分的方法；學習本節要注意：劃分子網的步驟，各子網的掩碼、IP取值范圍、網絡地址和廣播；學習方法：理解并記住后面子網劃分的兩個實例；從考慮要劃分為幾個子網開始的方法例：某單位現有C類IP地址192.168.1.0/24,現要劃分4個子網，分配給4個不同的部門，如何劃分？分析：劃分子網，必須從主機位借位，使這些主機位成為網絡位，則網絡位增大，網絡變小，成為子網；8.5子網

192.168.1.011000000.10110010.00000001.00000000網絡位主機位如果讓主機位左邊的幾位也變成網絡位，就會出來幾個子網11111111.11111111.11111111.00000000255.255.255.0劃分步驟：4個子網，應借幾位？2n>=4n=2所以要借2位；192.168.1.011000000.10110010.00000001.00000000網絡位主機位8.5子網

網絡位11111111.11111111.11111111.11000000子網掩碼變為：255.255.255.192借的兩位有00/01/10/11四種變化，據此列出子網8.5子網

192.168.1.011000000.10110010.00000001.0000000011111111.11111111.11111111.11000000第一個子網：11000000.10110010.00000001.0100000011000000.10110010.00000001.1000000011000000.10110010.00000001.11000000第二個子網：第三個子網：第四個子網：192.168.1.64192.168.1.128192.168.1.192掩碼：8.5子網

3.寫出每個子網的廣播地址(主機位全為1)、IP取值范圍(主機位從000001變到111110)192.168.1.011000000.10110010.00000001.00000000第一個子網：255.255.255.192掩碼：001111110000000100111110廣播地址：IP起始：IP結束：63162即：第1個子網的網絡地址是192.168.1.0/26；廣播地址是：192.168.1.63/26；IP取值范圍是：196.168.1.1---62….….….8.5子網

4.以此類推，寫出其余子網的廣播地址、IP取值范圍192.168.1.6411000000.10110010.00000001.01000000第2個子網：255.255.255.192掩碼：第2個子網的網絡地址是192.168.1.64/26；廣播地址是：192.168.1.127/26；IP取值范圍是：196.168.1.65---126第3個子網的網絡地址是192.168.1.128/26；廣播地址是：192.168.1.191/26；IP取值范圍是：196.168.1.129---190第4個子網的網絡地址是192.168.1.192/26；廣播地址是：192.168.1.255/26；IP取值范圍是：196.168.1.193---2548.5子網

總結：共4個步驟，要特別注意子網掩碼的變化問題：192.168.1.0/24劃為4個子網解決方案：2n>=4n=2即從主機位借2位子網掩碼廣播地址IP范圍192.168.1.0255.255.255.192192.168.1.631to62192.168.1.64……192.168.1.12765to126192.168.1.128……192.168.1.191129to190192.168.1.192……192.168.1.255193to254練習：將C類網絡202.96.1.0/24劃分6個子網

8.5子網

8.5.2子網掩碼用途：表示哪些位是網絡位子網掩碼必須是一連串的1，再跟上一連串的0組成。子網掩碼可用點分十進制表示：同樣是4個字節子網掩碼必須與IP地址配對使用才有意義原有等級式的網絡地址仍然可繼續使用缺省子網掩碼:A類：255.0.0.0（1個字節網絡位）B類：255.255.0.0（2個字節網絡位）C類：255.255.255.0（3個字節網絡位）一組CCNA練習:需要記憶的知識點1、OSI7層中各層PDU（PayloadDataUnit）的特點是什么，可否簡述封裝和拆封的過程？2、IP地址的分類是什么？其前導位分別是什么？子網掩碼是什么？10進制中如何快速區分？3、三類IP地址中的保留（或私有）地址分別是什么？為什么要有私有地址？4、子網掩碼的作用是什么？可否用本機IP地址和子網掩碼來說明？5、實例分割子網：A企業的IP地址為203.74.205.0/24，因為有四個獨立的部門，要求內部分為四個獨立的子網，如何劃分？（P.144）8.6無等級的IP地址CIDRCIDR－ClasslessInter-DomainRouting:無類別域間路由不用考慮地址的ABC分級，只是依靠掩碼來識別網絡地址，CIDR提供一種更靈活、更有效、更節約的地址分配方法能夠縮小路由表，大幅度提高路由器效率目前大都是以CIDR的方式來劃分IP地址8.6無等級的IP地址CIDRCIDR劃分實例：某企業給定的地址是203.74.0.0/16，但只需要1500個IP地址，請用CIDR方法為其設計一個最合適地址分配方案；分析：和子網劃分不同的是，CIDR劃分沒有指定要劃幾個子網，而是給出一個子網所要求容納的最大主機數目；因此，解決問題的出發點就是看從32位IP地址的最右邊開始，多少個主機位才能滿足這個主機數目；8.6無等級的IP地址CIDR1.看需要多少個主機位？

2n–2>=1500最小的n=11

此處兩點注意(1)因為主機位不允許同時為0不允許同時為1，所以要減2；(2)此處n代表主機位；而前面的子網劃分中，n表示子網位數；

2.由主機位n=11可知，子網掩碼應是：

11111111.11111111.11111000.00000000n=11主機位即：255.255.248.0(網絡位為21)8.6無等級的IP地址CIDR3.因此，可以得到一個滿足要求的子網如下：網絡地址：203.74.00000000.00000000/21廣播地址：203.74.00000111.11111111/21起始IP:203.74.00000000.00000001/21結束IP:203.74.00000111.11111110/2110進制為：203.74.0.0/21203.74.7.255/21203.74.0.1/21203.74.7.254/21

當然，子網也可以是203.74