ip介绍 分类及管理

11111111(255)
0
11111111(255)
0 0
11111111(255)
练 习 : 子 网 掩 码 (Subnet Masks)
Address 172.16.2.10
Subnet Mask 255.255.255.0
Class B
Subnet 172.16.2.0
10.6.24.20
2.网络掩码
网络掩码 作用：
1 、标识一个IP地址的网络号范围 结构：
掩码长度32bit，由一串1和紧随的一串0组成。1对应于 IP地址中的网络号（子网号），0对应于IP地址中的主机号。
1 1 1 1 11 1 1 0 0 0
A类地址掩码
B类地址掩码 C类地址掩码
11111111(255) 11111111(255)
B类地址(128.1.0.0--191.254.255.255)
IPv4 C类地址
网络ID位 1 1 0 主机ID位
C 类地址被分配给小型网络。
C 类地址的三个高序位总是设置为 110，前 24 位中剩余21 位指定特定的网络，后 8 位指定了特定的主机。 可以将 C 类地址分配给 2,097,152 个网络，每个网络可以 有 254 个主机。


Internet指数增长，IP地址即将用完， IP is rapidly becoming a victim of its own popularity. 基于分类的IP地址空间的组织浪费了大量的地址 The real villain is the class B network.
RFC 1519 基本思想：将剩余的C类地址分成大小可变的地址空间； 例如，需要2000个地址，则分配一个2048个地址（8个C类地址） 的连续地址块，而不是一个B类地址；
子网 (Subnet)划分
网络ID位 主机ID位
C 类地址
C 类网络掩码
11111111
11111111
11111111
0
子网ID位 主机ID位
网络ID位 子网化C 类地址
子网掩码
11111111
11111111
11111111
1111
0
通过缩短主机空间位数，从而减小了容纳主机数量，达到减小地址空间的浪费， 并且使网络的划分更灵活。
172.30.36.12
255.255.0.0
255.255.255.0
A
B
10.6.0.0
172.30.36.0
3.广 播 (Broadcast)地 址
172.16.3.0
172.16.4.0
172.16.1.0
172.16.3.255 (Direct broadcast) 255.255.255.255 (Local network broadcast) 172.16.2.0
CIDR 标记法
IP 地址
10 .
217 . 123
.
7
00001010 11011001 01111011 00000111
子网掩码
255 . 255 . 240
. 0
11111111 11111111 11110000 00000000
8 + 8 + 4 + 0 = 20
子网掩码 1的数量 CIDR表示的 IP地址
剩余的 24 位可用来标识多达 16,777,214 个主机 ID。
这个较短的前缀长度将把可接受 A 类网络 ID 的网络数量 限制为 126 个。
IPv4 A类地址
网络ID位 0 主机ID位
0 255 0
0 255
0 255
00000000 01111111
127
第一，A 类网络 ID 的高序位总是设置为 0，此约定将 A 类网络 ID 的数量从 256 个减少到 128 个。 第二，首八位设置成 00000000 的地址是不能被分配的，因为它们构成了被保留 的网络 ID。 第三，首八位设置成 01111111（十进制的 127）地址是不能被分配的，因为是为 环回地址保留的。 所以，后面两个约定将 A 类网络 ID 的数量从 128 个减少到 126 个。
第12章 IP地址的分类及规划
(1)TCP/IP 地 址 概 述
1. IP 地址
192.168.2.100 192.168.3.100
IP 地址
192.168.1.100
192.168.2.0 Network ID 192.168.3.0
192.168.1.0
192.168.1.100
192.168.2.101
Host ID
IPv4地址表示
在IPv4系统中，IP地址是一个32位的二进制地址 如：11001010011100101100111011001010
为便于记忆，将其划为4组，每组8位，由小数点分开， 用四个字节来表示。 如：11001010.01110010.11001110.11001010 用点分开的每个字节的数值范围是0-255， 如： 202.114.206.202
IP 地 址 位
Class A:
# Bits 1 0 7 network # 24 host #
Class B:
# Bits 1 1
1 0
14 network #
16 host #
Class C:
# Bits 1 1
1 1
1 0
21 network #
8 host #
识 别 IP地 址 分 类 (第 一 字 节 )
C类地址 (192.0.1.0--223.255.255.255)
IPv4私有IP地址
• RFC1918定义全局IP地址/专用IP地址
• 全局IP地址：用于因特网—公共主机；
• 专用IP地址：仅用于组织的专用网内部—本地主机。 1个A类地址； 16个连续的B类地址；
10.0.0.0-10.255.255.255 172.16.0.0-172.31.255.255
High Order Bits 0 10 110
Octet in Decimal 1 -126 128 -191 192 -223
Address Class A B C
IPv4 A类地址
网络ID位
0 主机ID位
A 类网络 ID 被分配给拥有大量主机的网络。 A 类网络 ID 的前缀长度只有 8 位。
192.168.0.0-192.168.255.255
256个连续的C类地址。
练 习 : IP 地 址 分 类
Address 10.2.1.1 128.63.2.100 201.222.5.64 192.6.141.2 130.113.64.16 256.241.201.10 Class A B C C B Nonexistent Network 10.0.0.0 128.63.0.0 201.222.5.0 192.6.141.0 130.113.0.0 Host 0.2.1.1 0.0.2.100 0.0.0.64 0.0.0.2 0.0.64.16
(二)IP 地 址 规 划
有类网络地址面临的问题
网络ID位 C 类地址 主机ID位
每个C类网络拥有主机数目：2^8-2=254 1、当网络中主机数目少于254台时，则浪费254-N个ip地址空间（N为网络 内主机数量） 2、当网络中主机数目多于254台时，则IP地址不够使用。 3、c类空间不够时，则只能分配B类网络IP给主机使用，类似于第1种情况 的计算，有可能浪费空间更大:浪费2^16-N。
10.217.123.7/20
CIDR 标记法

也称网络前缀标记法。 IP：10.217.123.7/20 表示：其子网掩码有20个连续的1，用来确定 网络ID；余下的必须是0，用来确定主机ID。
Routing Table
192.2.0.0/22, R2 200.11.0.0/22, R3 ...

CIDR




RFC 1519 改变了过去C类地址的分配规则，将世界分成 4个区，每个区分配一块连续的C类地址空间； 欧洲：194.0.0.0 ~ 195.255.255.255 北美： 198.0.0.0 ~ 199.255.255.255 中、南美： 200.0.0.0 ~ 201.255.255.255 亚太： 202.0.0.0 ~ 203.255.255.255 路由表中增加一个32位的掩码（mask）域 最长匹配原则：路由查找时，若多个路由表项匹配成功， 选择掩码长（1比特数多）的路由表项； Figure CIDR思想可用于所有IP地址，没有A、B、C类之分。 address format: a.b.c.d/x, where x is # bits in network portion of address
子网
15.16.192.0 128.16.32.12 153.50.6.0
广播
15.16.199.255 128.16.32.15 153.50.6.127
201.222.10.56 201.222.10.63
网络配置实例：



要求一：要求IP为192.168.0.1的主机能PING 通IP为192.168.1.2的主机。 要求二：在192.168.0.0的网段内有一文件资 料，如何才能在192.168.1.1端访问到？ 要求三：将局域网192.168.0.0联入互联网。 （课外作业）
超网
网络ID位 主机ID位
C 类地址
C 类网络掩码
11111111
11111111
11111111
网络ID位 子网化C 类地址
主机ID位
子网掩码
11111111
11111111
1111
通过增加主机空间位数，从而增加了容纳主机的数量，这样即容纳了更多的主机 数量，并且使网络的划分也灵活了。

无类域间路由CIDR （Classless InterDomain Routing） CIDR的提出
A类地址范围(1.0.0.0到126.255.255.255)
IPv4 B类地址
网络ID位 1 0 主机ID位
B 类网络 ID 被分配给中型和大型网络。
用 14 位表示 B 类网络 ID，用 16 位表示主机 ID。 可以将 B 类地址分配给 16,384 个网络，每个网络可以有 65,534 个主机。
IP 地 址
32 Bits
Network
8 Bits 8 Bits
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱHost
8 Bits 8 Bits
172
. 16
. 122 .
204
IPv4地址结构
IPv4的IP地址包括两个部分：NETID和HOSTID,
NETID标识一个网络. HOSTID标识在该网络上的一个主机。 IP地址格式：NetID + HostID 网络标识(NetID)：表示主机所在网络； 主机标识(HostID)：表示主机在网段中的唯一标识。 NET ID
HostID
IP 地 址 分 类

Class A:
N N N
H N N
H H N
H H H


Class B:
Class C:


Class D: for multicast
Class E: for research
N = Network number assigned by NIC H = Host number assigned by network administrator
X
IP Broadcast and Network Addresses



An IP broadcast addresses has a host ID of all 1s. IP broadcasting is not necessarily a true broadcast, it relies on the underlying hardware technology. An IP address that has a host ID of all 0s is called a network address and refers to an entire network.
练 习 : 广 播 (Broadcast)地 址
地址
15.16.193.6 128.16.32.13 153.50.6.27 201.222.10.60
子网掩码
255.255.248.0 255.255.255.252 255.255.255.128 255.255.255.248
类
A B B C
S1
S2
S3 Router
R1
Backbone
R3 R4 ISP Q 200.11.0.0/22
R2 ISP P 192.2.0.0/22 R5 Site S 192.2.1.0/24 R6 Site T 192.2.2.0/24
Routing Table