IP子网

计算机网络
第14章 IP地址
特殊IP地址
4． 特殊 IP 地址
前缀 全0 网络 网络 全1 127 全0 后缀 全0 全0 全1 全1 任意 主机号 地址类型 本机 网络 直接广播 有限广播 回送 本网络的某个主机 用途 启动时使用 标识一个网络 在特定网上广播 在本地网上广播 测试（127.0.0.1）

私有地址：一部分保留地址作为私有网络 内部使用
4.3 划分子网和构造超网 4.3.1 划分子网
1. 从两级 IP 地址到三级 IP 地址 在 ARPANET 的早期，IP 地址的设计确 实不够合理。



IP 地址空间的利用率有时很低。 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。 两级的 IP 地址不够灵活。
– ③网络ID的比特不能都置为1（十进制 255），255用作广播地址。 – ④网络ID的比特不能都置为0，0表示 该地址是本地主机，不能传送。 • 因特网的网络ID的有效范围，如表5－10 所示。
2) 主机寻址规则(见表5－11所示)
• ①主机ID对网络ID必须是唯一的。 • ②主机ID各个比特不能都为1（255）， 255用作广播地址（Broadcast Address）。 • ③主机ID各个比特不能都为0，主机ID个比 特全为0的IP地址用于代表整个网络。
起始地址 1号子网 结束地址 1号子网 广播地址 6号子网
6号子网
起始地址 6号子网 结束地址 6号子网 广播地址
组 播 子 网
组播子网
132 . 32 132 132 132 132 132 132 . 32 . 32 . 32 . 32 . 32 . 32
起始地址 组播子网 结束地址
组播子网 广播地址
11100000. 00000000 224 . 0 11100000. 00000001 224 . 1 11111111. 11111110 255 . 254 11111111. 11111111 255 . 255
C类地址划分子网：
某公司在NIC申请212.26.220.0该公司需 要6个子网
– 例：二进制11000000→192（10），子网屏蔽 码为255.255.192.0，其过程如下:
默认子网掩码(未划分子网)
A 类 地 址 网络地址 net-id host-id 为全 0
默认子网掩码 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 0 255.0.0.0
确定子网屏蔽码的过程如下：
• 1)定义所需的子网数目，6+2=8； • 2)把子网数目转化为二进制格式（低 位），本例取3位能满足子网数的二进制 值的要求； • 3)再将高3位置1以确定子网屏蔽码的值， 并转换成十进制值。
三级的 IP 地址


从 1985 年起在 IP 地址中又增加了一个 “子网号字段”，使两级的 IP 地址变成为 三级的 IP 地址。 这种做法叫作划分子网(subnetting) 。划分 子网已成为因特网的正式标准协议。
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划分子网的基本思路

划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然 表现为没有划分子网的网络。 从主机号借用若干个位作为子网号 subnet-id，而主 机号 host-id 也就相应减少了若干个位。
子网掩码
子网的 网络地址
1111111111111111 11111111 00000000 145
.
13
.
3
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0
(IP 地址) AND (子网掩码) = 网络地址
两级 IP 地址 网络号 net-id 主机号 host-id
三级 IP 地址
net-id 网络号
subnet-id
host-id
主机号
子网号 逐位进行 AND 运算
子网掩码
子网的 网络地址
1111111111111111 11111111 00000000 net-id subnet-id
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0
默认子网掩码
A 类 地 址 网络地址 net-id host-id 为全 0
默认子网掩码 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 0 255.0.0.0

IP地址 ::= {<网络号>, <子网号>, <主机号>}
(4-2)
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IP 地址的各字段和子网掩码
net-id
两级 IP 地址 145
host-id
13
.
net-id
.
3 subnet-id
.
10 host-id
三级 IP 地址
145
.
13
.
3
.
10 主机号
子网号为 3 的网络的网络号
1. 子网寻址
• 用于子网的IP寻址方案称为子网寻址。 子网寻址是要根据当前需求和考虑未来 发展而定：
– 1)确定因特网中所需的网络ID的号码，不论 对子网或是对广域网连接都需要唯一的网络 ID。根据需要，定义整个因特网的一个子网 屏蔽码（Mask）。
– 2)确定每个子网的所需主机ID号。每 台TCP/IP主机都需要一个IP地址，每 台路由器对每个网络的接口都要求一 个IP地址(如图5-9所示)。根据需求， 定义基于子网屏蔽码的每个子网的网 络ID的范围。
– 在TCP/IP网络上的每台主机要求子网屏蔽码， – 缺省子网屏蔽码用于不分成子网的TCP/IP网络， 即对应于网络ID的所有比特都置为1，对应于主 机ID的所有比特都置为0，如表5－12所示。
• 3) 子网掩码举例：
– 要完成子网寻址，必须使用主机ID的一些比 特定义子网屏蔽码 ； – 所使用的主机号（ID）的比特数决定于子网 的总数 ； – 表5－13中使用主机中的4比特的A类和B类 子网屏蔽码，C类一般不用子网屏蔽码 。
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2. 子网掩码


从一个 IP 数据报的首部并无法判断源主 机或目的主机所连接的网络是否进行了 子网划分。 使用子网掩码(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子网部分。
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2. 子网掩码
• 子网掩码是一个32比特的地址，用于： • 1)屏蔽IP地址的一部分以区别网络ID和主机 ID； • 2)判断IP地址是在局域网上还是在远程网上。
网络地址
•主机地址部分全部定义为“0”，用于区分网络 例：主机212.111.44.136 –所在网络的地址为212.111.44.0
广播地址
•直接广播地址 –主机地址部分为全“1”，用于向某个网络的所有主机广播 –例：主机212.111.44.136 所在网络的广播地址为212.111.44.255 •有限广播地址（ 255.255.255.255） 计算机网络 制作者：ywm –在未知本网地址情况下用于本网广播
网络地址
net-id
subnet-id
host-id
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
255 255 192 0
各子网的IP 地址划分如下:
起始地址 可用地址
广播地址
121.0.63.255 121.0.127.255
3) 分配主机ID的建议，见图5－9
• • • • ①用低到高的数字寻址路由选择器 例：W.X.Y.1——W.X.Y.10 ②从高到低的数字寻址服务器和工作站 例：W.X.Y.99——W.X.Y.11
特殊IP地址
回馈地址
•主机将IP数据报回传自身的地址，IP地址第一个字节为127 例：回送地址为127.0.0.1
..... 第1022个子网 121.255.128.0 121.255.128.1. 121.255.191.254 121.255.191.255 ..... 特殊 地址 121.255.192.0 121.255.192.1. 121.255.255.254 121.255.255.255
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网络地址 net-id host-id 为全 0
B 类 地 址
默认子网掩码 255.255.0.0 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 网络地址 net-id host-id 为全 0
C 类 地 址
默认子网掩码 111111111111111111111111 00000000 255.255.255.0
A类地址划分子网：
• 某公司在NIC申请121.0.0.0.该公司需要 1000个子网(包括预留部分),如何进行设 计?
确定子网屏蔽码的过程如下：
• 1)定义所需的子网数目，1000+2=1002； • 2)把子网数目转化为二进制格式（低 位），本例取10位能满足子网数的二进 制值的要求； • 3)再将高10位置1以确定子网屏蔽码的值， 并转换成十进制值。
00100000. 00000000 32 . 0 00100000. 00000001 32 . 1 00111111. 11111110 63 . 254 00111111. 11111111 63 . 255 11000000. 00000000 192 . 0 11000000. 00000001 192 . 1 11011111. 11111110 223 . 254 11011111. 11111111 223 . 255
子网及子网寻址（Subnet