計算機網(wǎng)絡技術基礎與實訓計算機網(wǎng)絡技術基礎與實訓模塊2計算機網(wǎng)絡體系結構1234

2.1必備知識2.2擴展知識

2.3實訓2.4思考與練習模塊2計算機網(wǎng)絡體系結構12342.1必備知識22.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織2.1.2

OSI參考模型2.1.3

TCP/IP參考模型2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織2.12.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織1.人類活動的類比2.網(wǎng)絡協(xié)議3.計算機網(wǎng)絡管理組織2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織12.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織1.人類活動的類比圖2-1中顯示了一種典型的交互過程。圖2-1人類活動協(xié)議與計算機網(wǎng)絡訪問協(xié)議2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織12.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織2.網(wǎng)絡協(xié)議

協(xié)議定義了在兩個或者多個通信實體之間交換的報文格式和次序，以及在報文傳輸或接收等其他事件方面所采取的動作。簡單來說，協(xié)議就是通信雙方必須遵守的規(guī)則與規(guī)定，也可以說協(xié)議是協(xié)議制定組織給出的一個標準。2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織22.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織1）Internet協(xié)會2）Internet體系結構組3）Internet工程任務組4）Internet工程指導組2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織5）Internet編號管理局6）Internet名字和編號分配組織7）Internet網(wǎng)絡信息中心和其他注冊組織8）RFC編輯9）Internet服務提供商2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

ISOC由幾個負責Internet結構標準的組織組成，包括Internet體系結構組（IAB）和Internet工程任務組（IETF）。ISOC的主站點是/。1）Internet協(xié)會2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet體系結構組以前稱為Internet行動組，是Internet協(xié)會技術顧問，這個小組定期會晤，考查由Internet工程任務組和Internet工程指導組提出的新思想和建議，并給IETF帶來一些新的想法和建議。2）Internet體系結構組2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet工程任務組是由網(wǎng)絡設計者、制造商和致力于網(wǎng)絡發(fā)展的研究人員組成的一個開放性組織。IETF一年會晤3次，主要的工作通過電子郵件組來完成，IETF被分成多個工作組，每個組有特定的主題。3）Internet工程任務組2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet工程指導組（IESG）負責IETF活動和Internet標準化過程的技術性管理，IESG也保證ISOC的規(guī)定和規(guī)程能順序進行。IESG包括超文本傳輸協(xié)議（HTTP）工作組和Internet打印協(xié)議（IPP）工作組。4）Internet工程指導組2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet編號管理局（IANA）負責分配IP地址和管理域名空間，IANA還控制IP協(xié)議端口號和其他參數(shù)，IANA在Internet名字和編號分配組織（ICANN）下運作。IANA的站點是/。5）Internet編號管理局2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

當前，ICANN參與共享式注冊系統(tǒng)（sharedregistrysystem，SRS），通過SRS，Internet域的注冊過程是開放式公平競爭的。關于ICANN的更多信息可通過訪問/獲得。6）Internet名字和編號分配組織2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet網(wǎng)絡信息中心（Internetnetworkinformationcenter，InterNIC）從1993年起由NetworkSolutions公司運作，負責最高級域名的注冊（.com、.org、.net、.edu），InterNIC由美國國家電信和信息管理機構（NTIA）監(jiān)督，這是商業(yè)部的一個分組。7）Internet網(wǎng)絡信息中心和其他注冊組織2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

RFC是關于Internet標準的一系列文檔。RFC編輯是InternetRFC文檔的出版商，負責RFC文檔的最后編輯檢查。想獲得關于RFC編輯的更多信息，可以訪問/。8）RFC編輯2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

ISP是商業(yè)機構，其在辦公室或計算機房內設有服務器，這些服務器配置了調制解調器，使用點到點協(xié)議（PPP）或串行線路接口協(xié)議（SLIP）。9）Internet服務提供商2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.2OSI參考模型

OSI參考模型分為7層，從下往上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，如圖2-2所示。圖2-2OSI參考模型2.1必備知識2.1.2OSI參考模型O2.1必備知識2.1.2OSI參考模型1.層次劃分的原則（1）網(wǎng)絡中各結點都有相同的層次。（2）不同結點的同等層具有相同的功能。（3）同一結點內相鄰層之間通過接口通信。（4）每一層使用下層提供的服務，并向其上層提供服務。（5）不同結點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信。2.1必備知識2.1.2OSI參考模型1.層次劃分2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能1）物理層2）數(shù)據(jù)鏈路層3）網(wǎng)絡層4）傳輸層5）會話層6）表示層7）應用層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

物理層協(xié)議關心的典型問題是使用什么樣的物理信號來表示數(shù)據(jù)1和0，一位持續(xù)的時間多長，數(shù)據(jù)傳輸是否可同時在兩個方向上進行，最初的連接如何建立和完成通信后連接如何終止，物理接口（插頭和插座）有多少針以及各針的用處。1）物理層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

數(shù)據(jù)鏈路層（datalinklayer）的主要功能是保證在不可靠的物理線路上進行數(shù)據(jù)的可靠傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層完成的是網(wǎng)絡中相鄰結點之間可靠的數(shù)據(jù)通信。為了保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，發(fā)送方把用戶數(shù)據(jù)封裝成幀（frame），并按順序傳送各幀。2）數(shù)據(jù)鏈路層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

網(wǎng)絡層（networklayer）的主要功能是完成網(wǎng)絡中主機間的報文傳輸，其關鍵問題之一是使用數(shù)據(jù)鏈路層的服務將每個報文從源端傳輸?shù)侥康亩?。在廣域網(wǎng)中，這包括產(chǎn)生從源端到目的端的路由，并要求這條路徑經(jīng)過盡可能少的接口信息處理機（IMP）。3）網(wǎng)絡層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

傳輸層（transportlayer）的主要功能是完成網(wǎng)絡中不同主機上的用戶進程之間可靠的數(shù)據(jù)通信。傳輸層要決定最終對網(wǎng)絡用戶提供什么樣的服務。最好的傳輸連接是一條無差錯、按順序傳送數(shù)據(jù)的管道，即傳輸層連接是真正端到端的。4）傳輸層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

會話層（sessionlayer）允許在不同機器上的用戶之間建立會話關系。會話層允許進行類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)的傳送，在某些場合還提供了一些有用的增強型服務，允許用戶利用一次會話在遠端的分時系統(tǒng)上登錄，或者在兩臺機器間傳遞文件。5）會話層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

表示層（presentationlayer）完成某些特定的功能，對這些功能人們常常希望找到普遍的解決辦法，而不必由每個用戶自己來實現(xiàn)。值得一提的是，表示層以下各層只關心從源端機到目標機可靠地傳送比特流，而表示層關心的是所傳送的信息的語法和語義。6）表示層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

聯(lián)網(wǎng)的目的在于支持運行于不同計算機的進程進行通信，而這些進程則是為用戶完成不同任務而設計的。可能的應用是多方面的，不受網(wǎng)絡結構的限制。應用層（applicationlayer）包含大量人們普遍需要的協(xié)議。7）應用層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

通過把7層比喻為真實世界收發(fā)信的兩個老板的圖（左為發(fā)送端，右為接收端）來更加形象地介紹7層之間的關系，如圖2-3所示。圖2-37層結構圖與實際生活對比圖2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型與OSI參考模型一樣，TCP/IP也采用層次化結構，每一層負責不同的通信功能。但是TCP/IP簡化了層次設計，只分為4層——網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層，如圖2-4所示。2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型與OSI2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

TCP/IP本身對網(wǎng)絡層之下各層并沒有嚴格的描述，但是TCP/IP主機必須使用某種下層協(xié)議連接到網(wǎng)絡，以便進行通信。而且，TCP/IP必須運行在多種下層協(xié)議上，以便實現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡通信。TCP/IP的網(wǎng)絡接口層正是負責處理與傳輸介質相關的細節(jié)，1.網(wǎng)絡接口層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

為上層提供一致的網(wǎng)絡接口。因此，TCP/IP模型的網(wǎng)絡接口層大體對應于OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，通常包括計算機和網(wǎng)絡設備的接口驅動程序和網(wǎng)絡接口卡等。TCP/IP可以基于大部分局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術運行，這些協(xié)議便可以劃分到網(wǎng)絡接口層。1.網(wǎng)絡接口層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型為上層2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

典型的網(wǎng)絡接口層技術包括常見的以太網(wǎng)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）和令牌環(huán)等局域網(wǎng)技術，用于串行連接的串行線路IP（SLIP）、高級數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）和點到點協(xié)議（PPP）等技術，以及常見的X.25、幀中繼和異步傳輸模式（ATM）等分組交換技術。1.網(wǎng)絡接口層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型典型的2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

網(wǎng)絡層是TCP/IP體系的關鍵部分，它的主要功能是使得主機能夠將信息發(fā)往任何網(wǎng)絡并傳送到正確的目標?；谶@些要求，網(wǎng)絡層定義了主要包格式及其協(xié)議——IP。網(wǎng)絡層使用IP地址標識網(wǎng)絡結點；使用路由協(xié)議生成路由信息，2．網(wǎng)絡層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型網(wǎng)絡層2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

并且根據(jù)這些路由信息實現(xiàn)包的轉發(fā)，使包能夠準確地發(fā)送到目的地；使用Internet控制報文協(xié)議（ICMP）、Internet組管理協(xié)議（IGMP）這樣的協(xié)議管理網(wǎng)絡。TCP/IP網(wǎng)絡層在功能上與OSI網(wǎng)絡層極其相似。2．網(wǎng)絡層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型并且根2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

傳輸層主要為兩臺主機上的應用程序提供端到端的連接，使源、目的端主機上的對等實體可以進行會話。TCP/IP協(xié)議簇的傳輸層協(xié)議主要包括TCP和UDP。3．傳輸層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型傳輸層2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

其中TCP是面向連接的，可以保證通信兩端的可靠傳遞，支持亂序恢復、差錯重傳和流量控制。而UDP是無連接的，它提供非可靠性數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃杂蓱脤颖ＷC。3．傳輸層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型其中T2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

TCP/IP模型沒有單獨的會話層和表示層，其功能融合在TCP/IP應用層中，應用層直接與用戶和應用程序打交道，負責對軟件提供接口以使程序能使用網(wǎng)絡服務。這里的網(wǎng)絡服務包括文件傳輸、文件管理、電子郵件的消息處理等。典型的應用層協(xié)議主要包括以下幾個。（1）Telnet（2）FTP（3）SMTP（4）SNMP4．應用層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型TCP2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2.2.2IPv6簡介2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2.2.2

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分網(wǎng)絡上的每臺主機都有一個唯一的IP地址。IP就是使用這個地址在主機之間傳遞信息的，這是計算機網(wǎng)絡能夠運行的基礎。IP地址的長度為32位，分為4段，每段8位，用十進制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0～255，段與段之間用句點隔開。例如，。IP地址由兩部分組成，一部分為網(wǎng)絡地址，另一部分為主機地址。IP地址分為A、B、C、D、E共5類。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分網(wǎng)絡上的每

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分最初設計互聯(lián)網(wǎng)絡時，為了便于尋址以及層次化構造網(wǎng)絡，每個IP地址包括兩個標識碼（ID），即網(wǎng)絡ID和主機ID。同一個物理網(wǎng)絡上的所有主機都使用同一個網(wǎng)絡ID，網(wǎng)絡上的一個主機（包括網(wǎng)絡上的工作站、服務器和路由器等）有一個主機ID與其對應。Internet委員會定義了5種IP地址類型以適應不同容量的網(wǎng)絡，即A類～E類。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分最初設計互

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分其中A、B、C三類（如表2-1所示）由InterNIC在全球范圍內統(tǒng)一分配，D、E類為特殊地址。（1）A類IP地址。（2）B類IP地址。（3）C類IP地址。（4）特殊地址。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分其中A、B

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景早期的計算機網(wǎng)絡是一個簡單的二級網(wǎng)絡結構。接入網(wǎng)絡的結構由一個物理網(wǎng)絡構成，該物理網(wǎng)絡包括機構中需要接入網(wǎng)絡的全部主機。采用自然分類法將IP地址劃分為A、B、C、D、E類。每個32位的IP地址都被劃分為由網(wǎng)絡號和主機號構成的二級結構。為每個機構分配一個按照自然分類法得到的Internet網(wǎng)絡地址，能夠很好地適應當時的網(wǎng)絡結構。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景隨著時間的推移，網(wǎng)絡計算逐漸成熟，網(wǎng)絡的優(yōu)勢被許多大型組織認知，網(wǎng)絡中出現(xiàn)了很多大型的接入機構。這些機構中需要接入的主機數(shù)量眾多，單一物理網(wǎng)絡容納主機的數(shù)量有限，因此在同一機構內部需要劃分多個物理網(wǎng)絡。早期解決這類大型機構接入網(wǎng)絡的方法是為機構內的每一個物理網(wǎng)絡劃分一個邏輯網(wǎng)絡，2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景即為每一個物理網(wǎng)絡都分配一個按照自然分類法得到的網(wǎng)絡地址，稱為“物理網(wǎng)絡—自然分類IP網(wǎng)段”設計方案，如圖2-5所示。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景但是這種“物理網(wǎng)絡—自然分類IP網(wǎng)段”分配方案存在嚴重問題，主要有如下幾個。1）IP地址資源嚴重浪費2）IP網(wǎng)絡數(shù)量不夠用3）業(yè)務擴展缺乏靈活性2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃分基礎知識20世紀80年代中期，IETF在RFC950和RFC917中針對簡單的兩層結構IP地址所帶來的日趨嚴重的問題提出了解決方法。這個方法稱為子網(wǎng)劃分（subnetting）。子網(wǎng)劃分技術又叫子網(wǎng)尋徑，是最廣泛使用的IP網(wǎng)絡地址復用方式，目前已經(jīng)標準化，并成為IP地址模式的一部分。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃分基礎知識32位的IP地址分為兩部分，即網(wǎng)絡號和主機號，分別把它們叫做IP地址的“網(wǎng)絡部分”和“本地部分”。子網(wǎng)編址技術將“本地部分”進一步劃分為“物理網(wǎng)絡”和“主機”兩部分，其中“物理網(wǎng)絡”部分用于標識同一IP網(wǎng)絡地址下的不同物理網(wǎng)絡，常稱為“掩碼位”、“子網(wǎng)掩碼號”，或者“子網(wǎng)掩碼ID”，不同子網(wǎng)就是依據(jù)這個掩碼ID來識別的。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃分基礎知識按IP的子網(wǎng)標準規(guī)定，每一個使用子網(wǎng)的網(wǎng)點都選擇一個32位的位模式，若位模式中的某位置為1，則對應IP地址中的某位為網(wǎng)絡地址（包括網(wǎng)絡部分和子網(wǎng)掩碼號）中的一位；若位模式中的某位置為0，則對應IP地址中的某位為主機地址中的一位。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分3．子網(wǎng)的劃分如果要將一個網(wǎng)絡劃分成多個子網(wǎng)，如何確定這些子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼和IP地址中的網(wǎng)絡號和主機號呢？下面就來介紹。子網(wǎng)劃分的步驟如下。（1）將要劃分的子網(wǎng)數(shù)目轉換為2m形式。（2）將上一步確定的冪m按高序占用主機地址m位后，轉換為十進制。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分3．子網(wǎng)的

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

在求子網(wǎng)掩碼之前必須先弄清楚要劃分的子網(wǎng)數(shù)目，以及每個子網(wǎng)內所需的主機數(shù)目。然后按以下基本步驟進行計算。（1）將子網(wǎng)數(shù)目轉化為二進制來表示。（2）取得子網(wǎng)數(shù)二進制的位數(shù)（n）。（3）取得該IP地址類的子網(wǎng)掩碼，然后將其主機地址部分的前n位置1，即得出該IP地址劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。1）利用子網(wǎng)數(shù)來計算2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

利用主機數(shù)來計算子網(wǎng)掩碼的方法與利用子網(wǎng)數(shù)計算方法類似，基本步驟如下。（1）將子網(wǎng)中需容納的主機數(shù)轉化為二進制。（2）如果主機數(shù)大于或等于254（因為要去掉保留的兩個IP地址），則取得該主機的二進制位數(shù)n，這里肯定有n>8，也就是說，主機地址將占據(jù)不止8位。2）利用主機數(shù)來計算2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

（3）將55的主機地址位數(shù)全部置1，然后從后向前將n位全部置為0，即為子網(wǎng)掩碼值。2）利用主機數(shù)來計算2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

子網(wǎng)ID增量計算法的基本計算步驟如下。（1）將所需的子網(wǎng)數(shù)轉換為二進制，如所需劃分的子網(wǎng)數(shù)為4，則轉換成二進制為00000100。（2）取子網(wǎng)數(shù)的二進制中有效位數(shù)，即為向缺省子網(wǎng)掩碼中加入的位數(shù)（即向主機ID中借用的位數(shù)）。如前面的00000100，有效位為100，為3位。（3）決定子網(wǎng)掩碼。3）子網(wǎng)ID增量計算法2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

（4）將所借位的主機ID的起始位段最右邊的1轉換為十進制，即為每個子網(wǎng)ID之間的增量，如前面的借位的主機ID起始位段為11100000，最右邊的1，轉換成十進制后為25=32。（5）產(chǎn)生的子網(wǎng)ID數(shù)為2m-2（m為向缺省子網(wǎng)掩碼中加入的位數(shù)），如本例向子網(wǎng)掩碼中添加的位數(shù)為3，則可用子網(wǎng)ID數(shù)為23-2=6。3）子網(wǎng)ID增量計算法2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

（6）將上面產(chǎn)生的子網(wǎng)ID增量附在原網(wǎng)絡ID之后的第一個位段，便形成了第一個子網(wǎng)網(wǎng)絡ID：。（7）重復步驟（6）操作，在原子網(wǎng)ID基礎上加上一個子網(wǎng)ID增量，以此類推，直到子網(wǎng)ID中的最后位段為缺省子網(wǎng)掩碼位用主機ID位之后的最后一個位段值，這樣就可得到所有的子網(wǎng)網(wǎng)絡ID。3）子網(wǎng)ID增量計算法2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.2

IPv6簡介1.IPv6的特點單從數(shù)量級上來說，IPv6所擁有的地址容量是IPv4的約8×1028倍，達到2128（算上全零的）個。這不但解決了網(wǎng)絡地址資源數(shù)量的問題，同時也為除計算機外的設備連入互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)量限制上掃清了障礙。IPv6最大的特點是幾乎無限的地址空間。IPv6普及的一個重要的應用是網(wǎng)絡實名制下的互聯(lián)網(wǎng)身份證（VieID）。2.2擴展知識2.2.2IPv6簡介1.IPv6的特

2.2擴展知識2.2.2

IPv6簡介2.IPv6地址的表示方式IPv6地址的128為被分成8段，每16位為一段，每段被轉換為一個4位的十六進制數(shù)，并用冒號隔開。為了盡量縮短地址的書寫長度，IPv6地址可以采用壓縮方式來表示。在壓縮時，有以下幾個原則。（1）每段中前導0可以去掉，但保證每段至少有一個數(shù)字。（2）一個或多個連續(xù)的段內各位為0的時候，可用雙冒號（::）壓縮表示，但一個IPv6中只允許有一個雙冒號。2.2擴展知識2.2.2IPv6簡介2.IPv6地址

2.2擴展知識2.2.2

IPv6簡介3.IPv6地址的分類

（1）鏈路本地地址（2）站點本地地址（3）全球單播地址（4）未指定地址（5）環(huán)回地址1）單播地址2.2擴展知識2.2.2IPv6簡介3.IPv6地址

2.2擴展知識2.2.2

IPv6簡介3.IPv6地址的分類

組播地址用來標識一組接口，類似于IPv4的組播地址。多個接口可配置相同的組播地址，發(fā)送到組播地址的數(shù)據(jù)報文被發(fā)送給此地址所標識的所有接口。IPv6組播地址的范圍是FF00::/8。2）組播地址2.2擴展知識2.2.2IPv6簡介3.IPv6地址

2.2擴展知識2.2.2

IPv6簡介3.IPv6地址的分類

任播地址是IPv6中特有的地址類型，也用來標識一組接口。但與組播地址不同的是，發(fā)送到任播地址的數(shù)據(jù)報文被傳送給此地址所標識的一組接口中距離源結點最近的一個接口。例如，移動用戶在使用IPv6接入因特網(wǎng)時，根據(jù)地理位置的不同，接入距離用戶最近的一個接收站。3）任播地址2.2擴展知識2.2.2IPv6簡介3.IPv6地址

2.2擴展知識2.2.2

IPv6簡介4.IPv6的優(yōu)勢（1）IPv6具有更大的地址空間。（2）IPv6使用更小的路由表。（3）IPv6增加了增強的組播支持以及對流的支持，這使得網(wǎng)絡上的多媒體應用有了長足發(fā)展的機會，為QoS控制提供了良好的網(wǎng)絡平臺。2.2擴展知識2.2.2IPv6簡介4.IPv6的優(yōu)

2.2擴展知識2.2.2

IPv6簡介4.IPv6的優(yōu)勢（4）IPv6加入了對自動配置的支持。（5）IPv6具有更高的安全性。（6）允許擴充。（7）更好的頭部格式。（8）新的選項。2.2擴展知識2.2.2IPv6簡介4.IPv6的優(yōu)

2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用2.3.2手動配置IP地址2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用2.32.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用1.實訓目的掌握常見的幾種TCP/IP網(wǎng)絡命令的使用方法。2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用1.實訓目的2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用2.實訓內容使用常見的幾種TCP/IP網(wǎng)絡命令。2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用2.實訓內容2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用3.實訓環(huán)境的搭建（1）PC一臺。（2）安裝有TCP/IP的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用3.實訓環(huán)境的2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用4.實訓操作實踐與步驟1）ping命令2）tracert命令3）ipconfig命令4）arp命令2.3實訓2.3.1常用網(wǎng)絡命令的使用4.實訓操作實2.3實訓2.3.2手動配置IP地址1.實訓目的掌握手動配置IP地址的方法。2.3實訓2.3.2手動配置IP地址1.實訓目的2.3實訓2.3.2手動配置IP地址2.實訓內容通過手動配置IP地址來上網(wǎng)。2.3實訓2.3.2手動配置IP地址2.實訓內容2.3實訓2.3.2手動配置IP地址3.實訓環(huán)境的搭建（1）PC一臺。（2）安裝有TCP/IP的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。2.3實訓2.3.2手動配置IP地址3.實訓環(huán)境的搭建2.3實訓2.3.2手動配置IP地址4.實訓方法（1）在桌面上右擊“網(wǎng)上鄰居”圖標，然后在彈出的快捷菜單中單擊“屬性”命令。（2）隨即打開“網(wǎng)絡連接”窗口（3）在其中雙擊“本地連接2”選項，在彈出的“本地連接2屬性”對話框的“此連接使用下列項目”列表框中選擇“Internet協(xié)議（TCP/IP）”選項。2.3實訓2.3.2手動配置IP地址4.實訓方法（1）2.3實訓2.3.2手動配置IP地址4.實訓方法（4）單擊“屬性”按鈕，在彈出的對話框中，選中“使用下面的IP地址”單選按鈕，在下面的地址欄中輸入需要輸入的IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關及首選DNS服務器2.3實訓2.3.2手動配置IP地址4.實訓方法

2.4思考與練習簡答題2.4思考與練習簡答題

2.4思考與練習簡答題2.4思考與練習簡答題謝謝聆聽謝謝聆聽計算機網(wǎng)絡技術基礎與實訓計算機網(wǎng)絡技術基礎與實訓模塊2計算機網(wǎng)絡體系結構1234

2.1必備知識2.2擴展知識

2.3實訓2.4思考與練習模塊2計算機網(wǎng)絡體系結構12342.1必備知識22.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織2.1.2

OSI參考模型2.1.3

TCP/IP參考模型2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織2.12.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織1.人類活動的類比2.網(wǎng)絡協(xié)議3.計算機網(wǎng)絡管理組織2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織12.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織1.人類活動的類比圖2-1中顯示了一種典型的交互過程。圖2-1人類活動協(xié)議與計算機網(wǎng)絡訪問協(xié)議2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織12.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織2.網(wǎng)絡協(xié)議

協(xié)議定義了在兩個或者多個通信實體之間交換的報文格式和次序，以及在報文傳輸或接收等其他事件方面所采取的動作。簡單來說，協(xié)議就是通信雙方必須遵守的規(guī)則與規(guī)定，也可以說協(xié)議是協(xié)議制定組織給出的一個標準。2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織22.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織1）Internet協(xié)會2）Internet體系結構組3）Internet工程任務組4）Internet工程指導組2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織5）Internet編號管理局6）Internet名字和編號分配組織7）Internet網(wǎng)絡信息中心和其他注冊組織8）RFC編輯9）Internet服務提供商2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

ISOC由幾個負責Internet結構標準的組織組成，包括Internet體系結構組（IAB）和Internet工程任務組（IETF）。ISOC的主站點是/。1）Internet協(xié)會2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet體系結構組以前稱為Internet行動組，是Internet協(xié)會技術顧問，這個小組定期會晤，考查由Internet工程任務組和Internet工程指導組提出的新思想和建議，并給IETF帶來一些新的想法和建議。2）Internet體系結構組2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet工程任務組是由網(wǎng)絡設計者、制造商和致力于網(wǎng)絡發(fā)展的研究人員組成的一個開放性組織。IETF一年會晤3次，主要的工作通過電子郵件組來完成，IETF被分成多個工作組，每個組有特定的主題。3）Internet工程任務組2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet工程指導組（IESG）負責IETF活動和Internet標準化過程的技術性管理，IESG也保證ISOC的規(guī)定和規(guī)程能順序進行。IESG包括超文本傳輸協(xié)議（HTTP）工作組和Internet打印協(xié)議（IPP）工作組。4）Internet工程指導組2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet編號管理局（IANA）負責分配IP地址和管理域名空間，IANA還控制IP協(xié)議端口號和其他參數(shù)，IANA在Internet名字和編號分配組織（ICANN）下運作。IANA的站點是/。5）Internet編號管理局2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

當前，ICANN參與共享式注冊系統(tǒng)（sharedregistrysystem，SRS），通過SRS，Internet域的注冊過程是開放式公平競爭的。關于ICANN的更多信息可通過訪問/獲得。6）Internet名字和編號分配組織2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

Internet網(wǎng)絡信息中心（Internetnetworkinformationcenter，InterNIC）從1993年起由NetworkSolutions公司運作，負責最高級域名的注冊（.com、.org、.net、.edu），InterNIC由美國國家電信和信息管理機構（NTIA）監(jiān)督，這是商業(yè)部的一個分組。7）Internet網(wǎng)絡信息中心和其他注冊組織2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

RFC是關于Internet標準的一系列文檔。RFC編輯是InternetRFC文檔的出版商，負責RFC文檔的最后編輯檢查。想獲得關于RFC編輯的更多信息，可以訪問/。8）RFC編輯2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織3.計算機網(wǎng)絡管理組織

ISP是商業(yè)機構，其在辦公室或計算機房內設有服務器，這些服務器配置了調制解調器，使用點到點協(xié)議（PPP）或串行線路接口協(xié)議（SLIP）。9）Internet服務提供商2.1必備知識2.1.1計算機網(wǎng)絡協(xié)議與標準組織32.1必備知識2.1.2OSI參考模型

OSI參考模型分為7層，從下往上分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層，如圖2-2所示。圖2-2OSI參考模型2.1必備知識2.1.2OSI參考模型O2.1必備知識2.1.2OSI參考模型1.層次劃分的原則（1）網(wǎng)絡中各結點都有相同的層次。（2）不同結點的同等層具有相同的功能。（3）同一結點內相鄰層之間通過接口通信。（4）每一層使用下層提供的服務，并向其上層提供服務。（5）不同結點的同等層按照協(xié)議實現(xiàn)對等層之間的通信。2.1必備知識2.1.2OSI參考模型1.層次劃分2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能1）物理層2）數(shù)據(jù)鏈路層3）網(wǎng)絡層4）傳輸層5）會話層6）表示層7）應用層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

物理層協(xié)議關心的典型問題是使用什么樣的物理信號來表示數(shù)據(jù)1和0，一位持續(xù)的時間多長，數(shù)據(jù)傳輸是否可同時在兩個方向上進行，最初的連接如何建立和完成通信后連接如何終止，物理接口（插頭和插座）有多少針以及各針的用處。1）物理層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

數(shù)據(jù)鏈路層（datalinklayer）的主要功能是保證在不可靠的物理線路上進行數(shù)據(jù)的可靠傳輸。數(shù)據(jù)鏈路層完成的是網(wǎng)絡中相鄰結點之間可靠的數(shù)據(jù)通信。為了保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，發(fā)送方把用戶數(shù)據(jù)封裝成幀（frame），并按順序傳送各幀。2）數(shù)據(jù)鏈路層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

網(wǎng)絡層（networklayer）的主要功能是完成網(wǎng)絡中主機間的報文傳輸，其關鍵問題之一是使用數(shù)據(jù)鏈路層的服務將每個報文從源端傳輸?shù)侥康亩?。在廣域網(wǎng)中，這包括產(chǎn)生從源端到目的端的路由，并要求這條路徑經(jīng)過盡可能少的接口信息處理機（IMP）。3）網(wǎng)絡層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

傳輸層（transportlayer）的主要功能是完成網(wǎng)絡中不同主機上的用戶進程之間可靠的數(shù)據(jù)通信。傳輸層要決定最終對網(wǎng)絡用戶提供什么樣的服務。最好的傳輸連接是一條無差錯、按順序傳送數(shù)據(jù)的管道，即傳輸層連接是真正端到端的。4）傳輸層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

會話層（sessionlayer）允許在不同機器上的用戶之間建立會話關系。會話層允許進行類似傳輸層的普通數(shù)據(jù)的傳送，在某些場合還提供了一些有用的增強型服務，允許用戶利用一次會話在遠端的分時系統(tǒng)上登錄，或者在兩臺機器間傳遞文件。5）會話層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

表示層（presentationlayer）完成某些特定的功能，對這些功能人們常常希望找到普遍的解決辦法，而不必由每個用戶自己來實現(xiàn)。值得一提的是，表示層以下各層只關心從源端機到目標機可靠地傳送比特流，而表示層關心的是所傳送的信息的語法和語義。6）表示層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

聯(lián)網(wǎng)的目的在于支持運行于不同計算機的進程進行通信，而這些進程則是為用戶完成不同任務而設計的。可能的應用是多方面的，不受網(wǎng)絡結構的限制。應用層（applicationlayer）包含大量人們普遍需要的協(xié)議。7）應用層2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參考模型各層功能

通過把7層比喻為真實世界收發(fā)信的兩個老板的圖（左為發(fā)送端，右為接收端）來更加形象地介紹7層之間的關系，如圖2-3所示。圖2-37層結構圖與實際生活對比圖2.1必備知識2.1.2OSI參考模型2．OSI參2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型與OSI參考模型一樣，TCP/IP也采用層次化結構，每一層負責不同的通信功能。但是TCP/IP簡化了層次設計，只分為4層——網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層和應用層，如圖2-4所示。2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型與OSI2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

TCP/IP本身對網(wǎng)絡層之下各層并沒有嚴格的描述，但是TCP/IP主機必須使用某種下層協(xié)議連接到網(wǎng)絡，以便進行通信。而且，TCP/IP必須運行在多種下層協(xié)議上，以便實現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡通信。TCP/IP的網(wǎng)絡接口層正是負責處理與傳輸介質相關的細節(jié)，1.網(wǎng)絡接口層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

為上層提供一致的網(wǎng)絡接口。因此，TCP/IP模型的網(wǎng)絡接口層大體對應于OSI模型的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，通常包括計算機和網(wǎng)絡設備的接口驅動程序和網(wǎng)絡接口卡等。TCP/IP可以基于大部分局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術運行，這些協(xié)議便可以劃分到網(wǎng)絡接口層。1.網(wǎng)絡接口層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型為上層2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

典型的網(wǎng)絡接口層技術包括常見的以太網(wǎng)、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）和令牌環(huán)等局域網(wǎng)技術，用于串行連接的串行線路IP（SLIP）、高級數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）和點到點協(xié)議（PPP）等技術，以及常見的X.25、幀中繼和異步傳輸模式（ATM）等分組交換技術。1.網(wǎng)絡接口層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型典型的2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

網(wǎng)絡層是TCP/IP體系的關鍵部分，它的主要功能是使得主機能夠將信息發(fā)往任何網(wǎng)絡并傳送到正確的目標?；谶@些要求，網(wǎng)絡層定義了主要包格式及其協(xié)議——IP。網(wǎng)絡層使用IP地址標識網(wǎng)絡結點；使用路由協(xié)議生成路由信息，2．網(wǎng)絡層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型網(wǎng)絡層2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

并且根據(jù)這些路由信息實現(xiàn)包的轉發(fā)，使包能夠準確地發(fā)送到目的地；使用Internet控制報文協(xié)議（ICMP）、Internet組管理協(xié)議（IGMP）這樣的協(xié)議管理網(wǎng)絡。TCP/IP網(wǎng)絡層在功能上與OSI網(wǎng)絡層極其相似。2．網(wǎng)絡層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型并且根2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

傳輸層主要為兩臺主機上的應用程序提供端到端的連接，使源、目的端主機上的對等實體可以進行會話。TCP/IP協(xié)議簇的傳輸層協(xié)議主要包括TCP和UDP。3．傳輸層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型傳輸層2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

其中TCP是面向連接的，可以保證通信兩端的可靠傳遞，支持亂序恢復、差錯重傳和流量控制。而UDP是無連接的，它提供非可靠性數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃杂蓱脤颖ＷC。3．傳輸層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型其中T2.1必備知識2.1.3

TCP/IP參考模型

TCP/IP模型沒有單獨的會話層和表示層，其功能融合在TCP/IP應用層中，應用層直接與用戶和應用程序打交道，負責對軟件提供接口以使程序能使用網(wǎng)絡服務。這里的網(wǎng)絡服務包括文件傳輸、文件管理、電子郵件的消息處理等。典型的應用層協(xié)議主要包括以下幾個。（1）Telnet（2）FTP（3）SMTP（4）SNMP4．應用層2.1必備知識2.1.3TCP/IP參考模型TCP2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2.2.2IPv6簡介2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2.2.2

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分網(wǎng)絡上的每臺主機都有一個唯一的IP地址。IP就是使用這個地址在主機之間傳遞信息的，這是計算機網(wǎng)絡能夠運行的基礎。IP地址的長度為32位，分為4段，每段8位，用十進制數(shù)字表示，每段數(shù)字范圍為0～255，段與段之間用句點隔開。例如，。IP地址由兩部分組成，一部分為網(wǎng)絡地址，另一部分為主機地址。IP地址分為A、B、C、D、E共5類。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分網(wǎng)絡上的每

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分最初設計互聯(lián)網(wǎng)絡時，為了便于尋址以及層次化構造網(wǎng)絡，每個IP地址包括兩個標識碼（ID），即網(wǎng)絡ID和主機ID。同一個物理網(wǎng)絡上的所有主機都使用同一個網(wǎng)絡ID，網(wǎng)絡上的一個主機（包括網(wǎng)絡上的工作站、服務器和路由器等）有一個主機ID與其對應。Internet委員會定義了5種IP地址類型以適應不同容量的網(wǎng)絡，即A類～E類。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分最初設計互

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分其中A、B、C三類（如表2-1所示）由InterNIC在全球范圍內統(tǒng)一分配，D、E類為特殊地址。（1）A類IP地址。（2）B類IP地址。（3）C類IP地址。（4）特殊地址。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分其中A、B

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景早期的計算機網(wǎng)絡是一個簡單的二級網(wǎng)絡結構。接入網(wǎng)絡的結構由一個物理網(wǎng)絡構成，該物理網(wǎng)絡包括機構中需要接入網(wǎng)絡的全部主機。采用自然分類法將IP地址劃分為A、B、C、D、E類。每個32位的IP地址都被劃分為由網(wǎng)絡號和主機號構成的二級結構。為每個機構分配一個按照自然分類法得到的Internet網(wǎng)絡地址，能夠很好地適應當時的網(wǎng)絡結構。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景隨著時間的推移，網(wǎng)絡計算逐漸成熟，網(wǎng)絡的優(yōu)勢被許多大型組織認知，網(wǎng)絡中出現(xiàn)了很多大型的接入機構。這些機構中需要接入的主機數(shù)量眾多，單一物理網(wǎng)絡容納主機的數(shù)量有限，因此在同一機構內部需要劃分多個物理網(wǎng)絡。早期解決這類大型機構接入網(wǎng)絡的方法是為機構內的每一個物理網(wǎng)絡劃分一個邏輯網(wǎng)絡，2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

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IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景即為每一個物理網(wǎng)絡都分配一個按照自然分類法得到的網(wǎng)絡地址，稱為“物理網(wǎng)絡—自然分類IP網(wǎng)段”設計方案，如圖2-5所示。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

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IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

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IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子網(wǎng)劃分的需求背景但是這種“物理網(wǎng)絡—自然分類IP網(wǎng)段”分配方案存在嚴重問題，主要有如下幾個。1）IP地址資源嚴重浪費2）IP網(wǎng)絡數(shù)量不夠用3）業(yè)務擴展缺乏靈活性2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分1．IP子

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IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃分基礎知識20世紀80年代中期，IETF在RFC950和RFC917中針對簡單的兩層結構IP地址所帶來的日趨嚴重的問題提出了解決方法。這個方法稱為子網(wǎng)劃分（subnetting）。子網(wǎng)劃分技術又叫子網(wǎng)尋徑，是最廣泛使用的IP網(wǎng)絡地址復用方式，目前已經(jīng)標準化，并成為IP地址模式的一部分。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃

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IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃分基礎知識32位的IP地址分為兩部分，即網(wǎng)絡號和主機號，分別把它們叫做IP地址的“網(wǎng)絡部分”和“本地部分”。子網(wǎng)編址技術將“本地部分”進一步劃分為“物理網(wǎng)絡”和“主機”兩部分，其中“物理網(wǎng)絡”部分用于標識同一IP網(wǎng)絡地址下的不同物理網(wǎng)絡，常稱為“掩碼位”、“子網(wǎng)掩碼號”，或者“子網(wǎng)掩碼ID”，不同子網(wǎng)就是依據(jù)這個掩碼ID來識別的。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃

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IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃分基礎知識按IP的子網(wǎng)標準規(guī)定，每一個使用子網(wǎng)的網(wǎng)點都選擇一個32位的位模式，若位模式中的某位置為1，則對應IP地址中的某位為網(wǎng)絡地址（包括網(wǎng)絡部分和子網(wǎng)掩碼號）中的一位；若位模式中的某位置為0，則對應IP地址中的某位為主機地址中的一位。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分2．子網(wǎng)劃

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IP地址規(guī)劃與劃分3．子網(wǎng)的劃分如果要將一個網(wǎng)絡劃分成多個子網(wǎng)，如何確定這些子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼和IP地址中的網(wǎng)絡號和主機號呢？下面就來介紹。子網(wǎng)劃分的步驟如下。（1）將要劃分的子網(wǎng)數(shù)目轉換為2m形式。（2）將上一步確定的冪m按高序占用主機地址m位后，轉換為十進制。2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分3．子網(wǎng)的

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IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

在求子網(wǎng)掩碼之前必須先弄清楚要劃分的子網(wǎng)數(shù)目，以及每個子網(wǎng)內所需的主機數(shù)目。然后按以下基本步驟進行計算。（1）將子網(wǎng)數(shù)目轉化為二進制來表示。（2）取得子網(wǎng)數(shù)二進制的位數(shù)（n）。（3）取得該IP地址類的子網(wǎng)掩碼，然后將其主機地址部分的前n位置1，即得出該IP地址劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。1）利用子網(wǎng)數(shù)來計算2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

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IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

利用主機數(shù)來計算子網(wǎng)掩碼的方法與利用子網(wǎng)數(shù)計算方法類似，基本步驟如下。（1）將子網(wǎng)中需容納的主機數(shù)轉化為二進制。（2）如果主機數(shù)大于或等于254（因為要去掉保留的兩個IP地址），則取得該主機的二進制位數(shù)n，這里肯定有n>8，也就是說，主機地址將占據(jù)不止8位。2）利用主機數(shù)來計算2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

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IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

（3）將55的主機地址位數(shù)全部置1，然后從后向前將n位全部置為0，即為子網(wǎng)掩碼值。2）利用主機數(shù)來計算2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

子網(wǎng)ID增量計算法的基本計算步驟如下。（1）將所需的子網(wǎng)數(shù)轉換為二進制，如所需劃分的子網(wǎng)數(shù)為4，則轉換成二進制為00000100。（2）取子網(wǎng)數(shù)的二進制中有效位數(shù)，即為向缺省子網(wǎng)掩碼中加入的位數(shù)（即向主機ID中借用的位數(shù)）。如前面的00000100，有效位為100，為3位。（3）決定子網(wǎng)掩碼。3）子網(wǎng)ID增量計算法2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

（4）將所借位的主機ID的起始位段最右邊的1轉換為十進制，即為每個子網(wǎng)ID之間的增量，如前面的借位的主機ID起始位段為11100000，最右邊的1，轉換成十進制后為25=32。（5）產(chǎn)生的子網(wǎng)ID數(shù)為2m-2（m為向缺省子網(wǎng)掩碼中加入的位數(shù)），如本例向子網(wǎng)掩碼中添加的位數(shù)為3，則可用子網(wǎng)ID數(shù)為23-2=6。3）子網(wǎng)ID增量計算法2.2擴展知識2.2.1IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩

2.2擴展知識2.2.1

IP地址規(guī)劃與劃分4．子網(wǎng)掩碼的計算

（6）將上面產(chǎn)生的子網(wǎng)ID增量附在原網(wǎng)絡ID之后的第一個位段，便形成了第一個子網(wǎng)網(wǎng)絡ID：。（7）重復步驟（6）操作，在原子網(wǎng)ID基礎上加上一個子網(wǎng)ID增量，以此類推，直到子網(wǎng)ID中的最后位段為缺省子網(wǎng)掩碼位用主機ID位之后的最后一個位段值，這樣就可得到所有的子網(wǎng)網(wǎng)絡ID。3）子網(wǎng)ID增量計算法2.2擴展知識2.2.1