地址ip地址与子网掩码知识

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IP地址与子网掩码知识

IP地址与子网掩码知识

IP地址与网络分类

(1)IP地址

不同的物理网络技术有不同的编址方式不同物理网络中的主机

有不同的物理网络地址。 网间技术是将不同物理网络技术统一起来

的高层软件技术。 网间技术采用一种全局通用的地址格式为全网

的每一网络和每一主机都分配一个网间地址以此屏蔽物理网络地

址的差异。 IP协议提供一种全网间通用的地址格式并在统一管理

下进行地址分配保证一个地址对应一台网间主机包括网关 

这样物理地址的差异被IP层所屏蔽。 IP层所用到的地址叫做网间地

址又叫IP地址。它由网络号和主机号两部分组成统一网络内的

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所有主机使用相同的网络号主机号是唯一的。 IP地址是一个32为

的二进制数分成4个字段每个字段8位。

(2)三类主要的网络地址

我们知道从LAN到WA N不同种类网络规模相差很大必须区

别对待。 因此按网络规模大小将网络地址分为主要的三类如下



A类

01 2381624

31 0网络号主机号

B类 1 0网络号主机号

C类 1 1 0网络号主机号

A类地址用于少量的最多27个主机数大于216的大型网每

个A类网络可容纳最多224台主机B类地址用于主机数介于28216

之间数量不多不少的中型网B类网络最多214个C类地址用于每个

网络只能容纳28台主机的大量小型网C类网络最多221个。

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除了以上A、 B、C三个主类地址外还有另外两类地址如下

D类 1 1 1 0多目地址

E类 1 1 1 1 0留待后用

其中多目地址multicast address 是比广播地址稍弱的多点

传送地址用于支持多目传输技术。 E类地址用于将来的扩展之用。

(3)TCP/IP规定网络地址

除了一般地标识一台主机外还有几种具有特殊意义的特殊形

式。

*广播地址

TCP/IP规定主机号全为“1”的网络地址用于广播之用叫做

广播地址。所谓广播指同时向网上所有主机发送报文。

*有限广播

前面提到的广播地址包含一个有效的网络号和主机号技术上

称为直接广播directed boradcasting 地址。在网间网上的任何

一点均可向其他任何网络进行直接广播但直接广播有

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一个缺点

就是要知道信宿网络的网络号。

有时需要在本网络内部广播但又不知道本网络网络号。

TCP/IP规定 32比特全为“1”的网间网地址用于本网广播该地址

叫做有限广播地址 l imited broadcast address 。

*“0”地址

TCP/IP协议规定各位全为“0”的网络号被解释成“本”网络

。

*回送地址

A类网络地址127是一个保留地址用于网络软件测试以及本地

机进程间通信叫做回送地址 loopback address 。无论什么程

序一旦使用回送地址发送数据协议软件立即返回之不进行任

何网络传输。

TCP/IP协议规定一、含网络号127的分组不能出现在任何网络

上二、主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。由以上规定

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可以看出主机号全“0”全“1”的地址在TCP/IP协议中有特殊含

义不能用作一台主机的有效地址。

二、子网掩码

(1)子网TCP/IP网间网技术产生于大型主流机环境中它能发展到今

天的规模是当初的设计者们始料未及的。 网间网规模的迅速扩展对

IP地址模式的威胁并不是它不能保证主机地址的唯一性而是会带

来两方面的负担第一巨大的网络地址管理开销第

二网关寻

径急剧膨胀。其中第二点尤为突出寻径表的膨胀不仅会降低网关

寻径效率甚至可能使寻径表溢出从而造成寻径故障 更重要

的是将增加内外部路径刷新时的开销从而加重网络负担。

因此迫切需要寻求新的技术以应付网间网规模增长带来的

问题。仔细分析发现网间网规模的增长在内部主要表现为网络地

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址的增减因此解决问题的思路集中在如何减少网络地址。于是

IP网络地址的多重复用技术应运而生。

通过复用技术使若干物理网络共享同一IP网络地址无疑将

减少网络地址数。

子网编址subnet addressing 技术又叫子网寻径

subnetrouting  英文简称subnetting 是最广泛使用的IP网络

地址复用方式 目前已经标准化并成为IP地址模式的一部分。

一般的32位的IP地址分为两部分即网络号和主机号我们

分别把他们叫做IP地址的“网间网部分”和“本地部分”。子网编

址技术将本地部分进一步划分为“物理网络”部分和“主机”部分

如图

网间网部分物理网络主机

网间网部分.本地部分

其中“物理网络”用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络

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既是“子网”。

(2)子网掩码IP协议标准规定每一个使用子网的网点都选择一

个32位的位模式若位模式中的某位置1 则对应IP地址中的某位为

网络地址包括网间网部分和物理网络号中的一位若位模式中

的某位置0 则对应IP地址中的某位为主机地址中的一位。例如位模

式1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 100000000中前

三个字节全1 

代表对应IP地址中最高的三个字节为网络地址后一个字节全0 代

表对应IP地址中最后的一个字节为主机地址。这种位模式叫做子网

模subnetmask或“子网掩码”。

为了使用的方便常常使用“点分整数表示法”来表示一个IP

地址和子网掩码例如B类地址子网掩码 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 11 1 1 00000000为

255.255.25.0 IP协议关于子网掩码的定义提供一种有趣

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的灵活

性允许子网掩码中的“0”和“1”位不连续。但是这样的子网

掩码给分配主机地址和理解寻径表都带来一定困难并且极少的

路由器支持在子网中使用低序或无序的位因此在实际应用中通常

各网点采用连续方式的子网掩码。像255.255.255.64和

255.255.255.160等一类的子网掩码不推荐使用。

(3)子网掩码与IP地址子网掩码与IP地址结合使用可以区分出

一个网络地址的网络号和主机号。

例如有一个C类地址为

192  9  200  13其缺省的子网掩码为

255 255 255 0则它的网络号和主机号可按如下方法得到

将IP地址192  9  200  13转换为二进制1 1000000

00001001

1 100100000001 101

将子网掩码255 255 255 0转换为二进制1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 11 1 1 00000000

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将两个二进制数逻辑与AND运算后得出的结果即为网络部分

1 1000000 00001001 1 1001000 00001 101 AND

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 1 00000000 1 1000000 00001001 1 100100000000000结果为

192.9.200.0 即网络号为192.9.200.0。

将子网掩码取反再与IP地址逻辑与AND后得到的结果即为主机部

分1 1000000 00001001 1 1001000 00001 101 AND

0000000000000000

00000000 1 1 11 1 1 1 100000000 00000000 00000000

00001 101结果为

0.0.0.13 即主机号为13。

(4)子网掩码与IP地址子网掩码与IP地址结合使用可以区分出

一个网络地址的网络号和主机号。

例如有一个C类地址为

192  9  200  13其缺省的子网掩码为

255  255  255  0则它的网络号和主机号可按如下方法得到

将IP地址192  9  200  13转换为二进制1 1000000

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