实验五 IP子网划分10

电子信息工程学系实验报告
课程名称：计算机网络与通信Array实验项目名称：实验五 IP 子网划分实验时间：2013.4.26
班级：电信102 姓名：杨恒俊学号：010706233
一、实验目的：
1. 掌握 IP 地址和子网掩码的含义；
2. 掌握计算机 IP 地址的分配；
3. 掌握 IP 子网划分的概念和划分方法。

二、实验设备
硬件： PC 机四台和交换机一台
软件：利用Cisco Packet Tracer仿真软件
拓扑结构图：
三、背景知识
1. IP 地址：在因特网上，所有的主机资源都通过 IP 地址来定位的，但 IP 地址是一个 32 位的二进制数字。

IP 地址由网络号和主机号两部分组成。

2. 子网掩码：是一个 32 位的二进制数字，用来确定一个 IP 地址的网络号（如果划分子网，网络号中包含子网号的长度），子网掩码与 IP 地址相与即得该 IP 地址的网络号。

子网掩码中与 IP 地址网络号相对应的部分全为 1 ，与主机号相对应的部分全为 0 。

3. 子网划分： IP 地址分为 A 、 B 、 C 、 D 、 E 五种标准类，前三类地址用于因特网中主机的定位，这三类网络中小的可以有 254 台主机，大的可以有上千万台主机，如要将标准网络划分为更小的网络则需进行子网划分。

子网划分是通过将主机位的一部分划分成子网号来进行的。

4. 子网划分计算：设从主机位借 N 位作子网号，剩余 M 位为主机位，则：
子网数为： 2 N -2 ，每个子网中的主机数为： 2 M -2
四、实验内容和要求
1. 将给定的网络地址划分为子网地址；
2. 设置子网中的 IP 地址，测试子网；
五、实验步骤：
将本组的 IP 地址网络 172.22.0.0 ，划分为两个子网，
子网掩码： 255.255.248.0
子网一的网络地址为：172.22.232.0
子网一中主机 1 的 IP 地址为：172.22.232.1
子网一中主机 2 的 IP 地址为： 172.22.232.2
子网二的网络地址为：172.22.216.0
子网二中主机 1 的 IP 地址为：172.22.216.1
子网二中主机 2 的 IP 地址为： 172.22.216.2
待本组所有 IP 地址设置好后，测试子网划分：
（ 1 ） Ping 同一子网的 PC 机：172.22.232.2
命令描述： ping 172.22.232.2
是否 Ping 通？：ping通了。

（ 2 ） Ping 本组非同一子网的 PC 机：172.22.216.1 命令描述：ping 172.22.216.1
是否 Ping 通？： ping不通，结果会出现request timed out。

结果如图一所示
图一
按上述子网重新设置本机的子网掩码和IP地址。

子网掩码为： 255.255.224.0
主机 1 的 IP 地址为： 172.22.194.42
主机 2 的 IP 地址为： 172.22.161.29
主机 3 的 IP 地址为： 172.22.204.31
主机 4 的 IP 地址为： 172.22.176.45
测试各个主机之间的通信情况，说明为什么？
答：主机1与3。

2与4可以通讯，其他两两之间不能通讯。

说明主机1、3在同一子网下，主机2、4在同一子网下。

六、组建网络
请根据下面要求组建网络，配置IP地址和子网掩码，默认网关可以缺省。

1．某个C类地址，如下： 192. 168. 19.0 /24 255.255.255.0
2. 当前有Test教室 4人（需4个IP地址）； Java教室 4人（也需4个IP 地址）。

需要在C类地址192.168.19.0网段上进行划分。

3. 要求两个教室不在一个网段。

4. IP地址不要浪费
答：由于每个子网中有4台主机。

所以其网关应为255.255.255.248。

以此进一步划分两个子网中的主机IP。

结果如图二所示。

图二
七、实验结果和讨论
为什么交换机连接的两个子网不能通信? 如果不同子网实现通信，需要什么设备？
答：1、主机A 要发消息到主机B ，只知道主机B 的IP 地址，因此主机A 需要发送（广播方式）ARP 报文查询主机B 的MAC 地址，注意了，此类报文只在本网段内广播发送，路由器不会转发至其它网络。

交换机是数据链路层设备，只能读取MAC 地址，在硬件端口间转发，交
换机没有MAC地址，所以当主机发送ARP报文查询主机B的MAC地址时，得不到结果。

2、需要路由器。

因路由器工作在网络层，比交换机更智能，至少两个网卡（每个网卡一个MAC地址），当用路由器连接两人网络时，两个MAC地址对应的IP地址分属两个网络，数据包的转发中的目的MAC地址就是下一站的MAC地址，也就是说数据包在到达目的地前，源IP和目的IP不变（NAT使用时除外），而源MAC和目的MAC每转发一次就变化一次。

这样，主机A发送到另一网络的主机消息时，先发送至路由器，先查询路由器MAC1，发送至路由器，路由器另一块网卡查询主机B的MAC地址，发送至主机B.。