1、1,第 3 章 TCP/IP参考模型和子网划分,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-2,背景TCP/IP 协议组已经成为计算机网络中使用最广泛的体系结构之一，也是目前异种网络通信的唯一标准。TCP/IP协议组的四层模型 应用层 传输层 网际层 网络接口层,3.1 TCP/IP参考模型,1. TCP/IP参考模型概述,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-3,TCP/IP与OSI体系结构的对照关系,3.1 TCP/IP参考模型,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-4,TCP/IP协议组的特点 开放的协议标准，免费使用。 独立于特定的计算机硬件与
2、操作系统。 独立于特定的网络硬件，可运行于局域网、广域网、互联网。 统一的网络地址分配方案，每个TCP/IP设备在网中有唯一的地址。 标准化的高层协议可提供多种可靠的用户服务。,3.1 TCP/IP参考模型,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-5,功能 网络接口层是TCP/IP模型的最低层。它负责把 IP分组发送到网络传输介质上以及从网络传输 介质上接收IP分组。定义了与不同网络进行连 接的接口。协议以太网、令牌环网、X.25、帧中继,3.1 TCP/IP参考模型,2. TCP/IP的网络接口层,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-6,功能 又称互联层，功能
3、包括寻址、打包，将分组装 入IP数据报，分组路由选择；接收到数据报后， 检查目的地址转发或去除报头送传输层；主要协议 无连接的IP协议，只负责转发，不对数据检查。 ICMP 网际控制报文协议 ARP 地址转换协议 RARP 反向地址转换协议,3.1 TCP/IP参考模型,3. TCP/IP的网际层,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-7,功能它的功能是使源端和目的端主机上的对等实体间提供端到端的数据传输。主要协议 第一个是传输控制协议TCP 第二个是用户数据报协议UDP。,3.1 TCP/IP参考模型,4. TCP/IP的传输层,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PP
4、T 3-8,功能为用户的应用程序提供了访问网络服务的能力并定义了不同主机上的应用程序之间交换用户数据的一系列下协议。主要协议 应用层包含所有高层协议，如FTP、SMTP、HTTP、DNS、POP、TELNET、SNMP等 。,3.1 TCP/IP参考模型,5. TCP/IP的应用层,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-9,3.1 TCP/IP参考模型,6. TCP/IP的协议汇总,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-10,IP地址及其表示方法概念为了在因特网上的主机之间进行通信，就要 给每个连接在因特网上的主机 (或路由器)分配 一个在全世界范围内惟一的标识
5、符-IP地址。组成32bit，由两部分组成，前一部分是网络号(net-id)，后一部分是主机号(host-id)。,3.2 网际协议IP,1、分类的IP地址,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-11,表示方法有二进制和点分十进制两种。,3.2 网际协议IP,采用点分十进制记法 则进一步提高可读性,128.11.3.31,128 11 3 31,将每 8 bit 的二进制数 转换为十进制数,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-12,分类,3.2 网际协议IP,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-13,常用的三种类别的IP地址使用范围,3.2
6、网际协议IP,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-14,网络地址和主机地址的特殊情况当IP地址为0.0.0.0时，它代表一个未知网络。当IP地址为255.255.255.255时，叫做有限广播地址，用于面向本地网络所有主机的广播。当主机地址部分全0时，它代表整个网段。当主机地址部分全为l时，它代表一个面向这个网络的定向广播。当网络部分为127时，用作回路测试用。,3.2 网际协议IP,2、IP地址的几种特殊情况,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-15,公有地址和私有地址公有地址由Internet地址授权委员会(IANA) 负责分配，使用这些公有地址可以直接
7、访问 Internet。私有地址属于非注册地址，专门为组织机构 分配： A类：10.0.0.010.255.255.255B类：172.16.0.0172.31.255.255C类：192.168.0.0192.168.255.255,3.2 网际协议IP,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-16,IP地址的重要特点IP地址管理机构在分配IP地址时只分配网络号(第一级)，而剩下的主机号(第二级)则由得到该网络号的单位自行分配。实际上IP地址是标志一个主机 (或路由器) 和一条链路的接口。一个路由器至少应当有两个不同的IP地址。用网桥连接起来的若干个局域网仍为一个网络，这些局域
8、网都具有同样的网络号。,3.2 网际协议IP,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-17,作用网络设备通过使用掩码来区分IP地址中的网络地址(网络ID)部分和主机地址(主机ID)部分。组成掩码由32位连续的0和连续1组成，可以用二进制和点分十进制表示。其中连续的1对应IP地址的网络地址部分，连续的0对应IP地址的主机地址部分。,3.2 网际协议IP,3、掩码的概念和作用,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-18,各类IP地址的默认掩码对于A类IP地址，默认掩码为255.0.0.0；对于B类IP地址，默认掩码为255.255.0.0；对于C类IP地址，默认掩码为
9、255.255.255.0。,3.2 网际协议IP,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-19,位于的层次不同硬件地址是数据链路层及以下层使用的地址。IP地址是网络及以上层使用的地址。,3.2 网际协议IP,4、IP地址与硬件地址的区别,TCP 报文,IP 数据报,MAC 帧,应用层数据,首部,首部,尾部,首部,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-20,转发时的保持的时间不同从发送端到接收端，IP地址一直保持不变。每通过一个转发节点，硬件地址会随之变化。,3.2 网际协议IP,HA1,HA5,HA4,HA3,HA6,主机 H1,路由器 R1,硬件地址,路由器
10、R2,HA2,IP1,IP2,局域网,局域网,局域网,通信的路径 H1经过 R1 转发再经过 R2 转发H2,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-21,作用用于将IP地址转换为MAC地址。每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存，里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。,3.2 网际协议IP,5、地址解析协议ARP,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-22,局域网中地址转换的过程当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送IP 数据报时，就先在其ARP 高速缓存中查看有无主机 B 的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，
11、再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。若没有找到对应的硬件地址，则执行一下的步骤 ：,3.2 网际协议IP,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-23,A,Y,X,B,Z,主机 B 向 A 发送 ARP 响应分组,主机 A 广播发送 ARP 请求分组,ARP 请求,ARP 请求,ARP 请求,206.0.0.5,206.0.0.6,00-00-C0-15-AD-18,08-00-2B-00-EE-0A,我是 206.0.0.5，硬件地址是 00-00-C0-15-AD-18 我想知道主机 206.0.0.6 的硬件地址,我是 206.0.
12、0.6 硬件地址是 08-00-2B-00-EE-0A,A,Y,X,B,Z,206.0.0.5,206.0.0.6,00-00-C0-15-AD-18,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-24,3.3 划分子网和构造超网,1、三级IP地址,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-25,2、子网划分的思路和步骤,思路 从主机号中借出若干位作为子网号，这样每个网 络地址可以进一步分成多个子网，每个子网内部 有多台主机。,3.3 划分子网和构造超网,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-26,子网划分的步骤根据题意确定从主机号部分借出作为子网号部分的位
13、数。公式：2N-2=要求的子网数量根据题意判断划分后的子网中能容纳的主机数目是否大于要求的数量。公式：2M-2=每个子网内的主机数量求出各子网的网络地址求出各子网中的主机地址范围,3.3 划分子网和构造超网,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-27,3、子网划分具体方法,某公司需对其内部网络进行VLAN划分，他们申 请了一个C类的地址202.168.1.0，要在这个网络中 划分五个子网 ，分别用于不同的 VLAN ，每个 VLAN中能容纳的主机数是20-25个。问如何进行 子网划分。,3.3 划分子网和构造超网,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-28,4、
14、子网划分例题,某公司申请了一个C类的地址219.33.6.0，公司有 9个办公室，希望为每个办公室划分一个子网， 每个办公室内有12名员工工作，问如何进行划分， 各办公室的IP地址范围是多少。,3.3 划分子网和构造超网,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-29,5、超网,超网（Supernet）是和子网相对应的说法，它是 将多个小的网络地址合并为一个大的网络地址。 方法将多个小的网络地址化成 2 进制形式，找到相同的部分做为新的网络地址部分，其余部分作为主机地址部分，子网掩码也会发生变化。,3.3 划分子网和构造超网,计算机网络技术,沈阳理工大学应用技术学院,PPT 3-30,举例某大学的 IP 地址范围是由 16 个 C 类地址202.102.96.0至202.102.111.0聚集而成：,3.3 划分子网和构造超网,31,Thank you,计算机网络技术第三章教案,
