CCNA基础详解IP地址和子网掩码.doc

CCNA 基础:详解 IP NA 基础:详解 IP地址和子网掩码一、为什么要使用 IP地址? 一个 IP地址是用来标识网络中的一个通信实体, 比如一台主机,或者是路由器的某一个端口。而在基于 IP协议网络中传输的数据包,也都必须使用 IP地址来进行标识,如同我们写一封信,要标明收信人的通信地址和发信人的地址,而邮政工作人员则通过该地址来决定邮件的去向。同样的过程也发生在计算机网络里,每个被传输的数据包也要包括的一个源 IP地址和一个目的 IP地址,当该数据包在网络中进行传输时,这两个地址要保持不变,以确保网络设备总是能根据确定的 IP地址,将数据包从源通信实体送往指定的目的通信实体。目前, IP地址使用 32位二进制地址格式,为方便记忆,通常使用以点号划分的十进制来表示,如: . 一个 IP地址主要由两部分组成:一部分是用于标识该地址所从属的网络号;另一部分用于指明该网络上某个特定主机的主机号。为了给不同规模的网络提供必要的灵活性, IP地址的设计者将 IP地址空间划分为五个不同的地址类别,如下表所示,其中 A,B,C三类最为常用: A类0- 127 08位 24位 B类 128 - 191 10 16位 16位 C类 192 - 223 110 24位8位 D类 224 - 239 1110 组播地址 E类 240 - 255 1111 保留试验使用网络号由因特网权力机构分配,目的是为了保证网络地址的全球唯一性。主机地址由各个网络的管理员统一分配。因此,网络地址的唯一性与网络内主机地址的唯一性确保了 IP地址的全球唯一性。二、划分子网为了提高 IP地址的使用效率,可将一个网络划分为子网:采用借位的方式,从主机位最高位开始借位变为新的子网位,所剩余的部分则仍为主机位。这使得 IP地址的结构分为三部分:网络位、子网位和主机位。引入子网概念后,网络位加上子网位才能全局唯一地标识一个网络。把所有的网络位用 1来标识,主机位用 0来标识,就得到了子网掩码。如下图所示的子网掩码转换为十进制之后为: 子网编址使得 IP地址具有一定的内部层次结构, 这种层次结构便于 IP地址分配和管理。它的使用关键在于选择合适的层次结构——如何既能适应各种现实的物理网络规模,又能充分地利用 IP地址空间(即:从何处分隔子网号和主机号)。小窍门——子网的计算 NA 教学和考试当中,不少同学在进行 IP地址规划时总是很头疼子网和掩码的计算。现在给大家一个小窍门,可以顺利的解决这个问题。首先,NA 考试中常见的题型:一个主机的 IP地址是 ,掩码是 ,要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。常规办法是把这个主机地址和子网掩码都换算成二进制数,两者进行逻辑与运算后即可得到网络地址。其实大家只要仔细想想,可以得到另一个方法: 4的掩码所容纳的IP地址有 256 - 224 = 32个(包括网络地址和广播地址),那么具有这种掩码的网络地址一定是 32的倍数。而网络地址是子网 IP地址的开始,广播地址是结束,可使用的主机地址在这个范围内,因此略小于 137 而又是 32的倍数的只有 128 ,所以得出网络地址是 . 而广播地址就是下一个网络的网络地址减 32的倍数是 160 ,因此可以得到广播地址为 . 可参照下图来理解本例: CCNA 考试中,还有一种题型,要你根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。这也可按上述原则进行计算。比如一个子网有 10台主机,那么对于这个子网就需要 10+1+1+1= 13个IP 地址。(注意加的第一个 1是指这个网络连接时所需的网关地址,接着的两个 1分别是指网络地址和广播地址。) 13小于 16( 16等于 2的4次方),所以主机位为 4位。而 256 - 16= 240 ,所以该子网掩码为 . 如果一个子网有 14台主机,不少同学常犯的错误是:依然分配具有 16个地址空间的子网,而忘记了给网关分配地址。这样就错误了,因为 14+1+1+1= 17,大于 16,所以我们只能分配具有 32个地址(32 等于 2的5次方)空间的子网。这时子网掩码为: . 三、 IP地址的局限性最初的因特网设计者没有预想到网络会有如此快速地发展,因此现在网络面临的问题都可以追溯到因特网发展的早期决策上, IP地址的分配更能体现这点。目前使用的 IPv4 地址使用 32位的地址,即在 IPv4 的地址空间中有 232 (4, 294 , 967 , 296 ,约为