1、第10讲 网络互连基本原理和IP地址,课时授课计划课 程 内 容,内容：网络互连的基本原理IP地址目的与要求：理解网络互连需要解决哪些问题，如何实现网络互连；理解IP地址的编码方案重点与难点：重点：IP地址；难点：IP地址。,课堂讨论：网络如何互连？IP地址和MAC地址？ 现代教学方法与手段：投影PowerPoint幻灯课件 复习（提问）：静态路由算法？流量控制和拥塞控制,复习,流量控制（Flow Control） 拥塞控制（ Congestion Control ）,第6章 网络互连,6.1 网络互连基本概念 6.2 IP地址,网络互连基本概念,问题：为什么需要网络互连？,安工大校园网,Ce
2、rNet,ChinaNet,PSTN,RAS,R,R,DNS FTP WWW PROXY EMAIL BBS ,分布层,接入层,核心层,家庭用户,网络互连基本概念,网络之间的差异？,网络互连基本概念,如何实现网络互连？,网络互连基本概念,网络互连要解决哪些问题？ 面向连接的虚电路 无连接的数据报 寻址 路由 分组生命周期 差错控制和流量控制 分段和重组,网络互连协议,主机A,主机B,网络互连协议,TCP,UDP,SMTP,以太网,DNS,FTP,TELNET,FDDI,X.25,ATM,IP,RARP,ARP,TCP/IP参考模型示意图,应用层,网络接口层,传输层,Internet层 （IP层
3、）,HTTP,网络互连协议,IP提供的服务？ 是可靠的还是不可靠？ IP是如何解决网络互连的寻址问题？,IP地址,172 . 16 . 2 . 166,（仅以Ipv4为例）,“点分十进制法”：表示IP地址,IP地址（1）,A类地址： B类地址： C类地址： D类地址: 用于多点传送 E类地址: 用于实验开发与研究,N -为网络段分配的比特位置 H -为工作站分配的比特位置,IP地址（2）,A类地址：,B类地址：,C类地址：,IP地址（3）,第一字节的数字范围：0.127-1=1-126七位二进制的最大数字为127，既：1111111=127,A类地址：,IP类别与首位字节关系：,IP地址（4）
4、,第一个字节的数字范围：128-128+63=128-191六位二进制的最大数字为63；既：111111=63,B类地址：,IP类别与首位字节关系：,IP地址（5）,C类地址：,第一个字节的数字范围：128+64-192+31=192-223五位二进制的最大数字为31；既11111=31,IP类别与首位字节关系：,IP地址（6）,A类地址网络总数：126；既：27-1=127-1 B类地址网络总数：16384 ；既：214 -1=16384 C类地址网络总数：2097152 ；既：221 -1 =2097152,IP地址（7）,IP地址（8）,IP地址,地址类别,网络比特,主机比特,10.2.
5、1.1,128.63.2.100,201.222.5.64,192.6.141.2,130.113.64.16,256.241.201.10,A,10.0.0.0,0.2.1.1,B,128.63.0.0,0.0.2.100,C,201.222.5.0,0.0.0.64,C,192.6.141.0,0.0.0.2,B,130.113.0.0,0.0.64.16,不存在的,IP地址分类练习,IP地址（9）,1、D类地址: 为多目地址（Multicast address），主要实现一点对多点的传递；它常用与X.25和 ATM等这类点对点的协议网络中。 2、E类地址: 用于将来扩展和实验开发与研究。
6、 3、127 .x.x.x和127.0.0.1为回环地址和本地软件回送测试（loop-back test)之用，即保留不分配。 4、全0地址：0 .0.0.0常用于代表缺省网络，在路由器表中用于构造缺省路径。,IP地址（10）,一些特殊的地址：全0表示本网络或者本主机，而全1则表示广播地址。 本地广播地址：255.255.255.255 直接广播地址：主机部分全1，140.179.255.255 本机地址：全0， 0.0.0.0 本网络： 140.179.0.0 本网中的主机：0.0.200.200，当主机不知道网络号时使用，但是要求知道地址类 127.x.x.x：回环地址,IP地址（11）,
7、IP地址类： 两层的层次结构: network number + host id 内部地址(private address)：这些地址永远不出现在Internet中, RFC 1918 A类：10.0.0.0 16个B类地址：172.16.0.0172.31.255.255 256个C类地址：192.168.0.0192.168.255.255,IP地址（12）,子网(subnetting) 多个物理网络（子网）共享一个IP网络地址空间（常常为B类） IP地址主机部分的一些比特作为子网号 只有本地路由器知道子网的存在 本地路由器通过子网掩码来截取子网号 三层层次结构：网络号子网ID主机ID,I
8、P地址（13）,子网划分- 划分子网的原因 一个路由器端口的连接（一个物理网段）至少组成一个网络 按原来的地址结构（二维结构），一个网络至少需要一个C类地址，因为一个网络需要有一个唯一的网络地址 IP地址的紧缺和地址分配中的浪费形成一对矛盾,IP地址（14）,IP地址（15）,子网掩码：标识哪些地址属于网络部分，哪些地址属于主机部分： 主机部分对应的比特为0，其它为1 传统上子网掩码不会在0后再跟一个1，即子网ID是连续的 A类地址：255.0.0.0，B类地址255.255.0.0，C类地址255.255.255.0,IP地址（16）,掩码（ Mask）的使用技术,IP地址,网络比特,主机比
9、特,正常网段的掩码的设置,没有子网掩码,IP地址（17）,Network,Host,172.16.2.166,255.255.0.0,172,16,0,0,10101100,11111111,10101100,00010000,11111111,00010000,00000000,00000000,10100110,00000000,00000000,正常使用掩码所得的网络段号,00000010,转换成十进制的网络号：,0 0 2 166,之差计算出主机序号地址：,通过对应相与计算而得：,IP地址（18）,Network,Host,172.16.2. 166,255.255.255.0,172
10、,16,2,0,Subnet,11111111,11111111,00000000,11111111,10101100,10101100,00010000,00010000,00000010,10100110,00000000,00000010,产生的网络地址：,Subnet:,0 0 0 166,主机序号地址：,带有子网网掩码的络段,IP地址（19）,Network,Host,172 . 16 . 2 . 166,255.255. 255. 248,172,16,2,160,Subnet,11111111,11111111,11111000,11111111,10101100,1010110
11、0,00010000,00010000,00000010,10100110,10100000,00000010,Subnet:,0 0 0 6,在C网段产生的子网络,产生的网络地址：,主机序号地址：,IP地址（20）,Network,Host,172 . 16 . 2 . 166,255.255. 255. 248,Subnet,11111111,11111111,11111000,11111111,10101100,10101100,00010000,00010000,00000010,10100110,10100000,00000010,Subnet:,在C网段产生的子网络,主机所在网络地
12、址 = 172.16.2.160 本网络中的主机号 = 0 . 0 . 0 . 6 本网段主机地址范围= 172.16.2.161172.16.2.167 此网中的广播地址 = 172.16.2.167 子网掩码用了五位比特,IP地址（21）,IP地址,网络比特,主机比特,IP地址（22）,主机 IP 地址: 172.16.2.120网络掩码: 255.255.255.0,主机所在网络地址 = 172.16.2.0 本网段主机地址范围= 172.16.2.1172.16.2.255 此网中的广播地址 = 172.16.2.255 子网掩码用了八位比特,Network,Subnet,Host,1
13、72,16,2,0,172.16.2.120:,255.255.255.0 /8:,10101100,11111111,产生的网络地址：,10101100,00010000,00010000,11111111,00000010,00000010,11111111,01111001,00000000,00000000,Subnet:,IP地址（23）,主机 IP 地址: 201.222.5.121网络掩码: 255.255.255.248,Network,Subnet,Host,201,222,5,120,201.222.5.121:,11001001,11111111,产生的网络地址：,110
14、01001,11011110,11011110,11111111,00000101,00000101,11111111,01111 001,11111 000,01111 000,255.255.255.248 /5:,主机所在网络地址 = 201.222.5.120 本网段主机地址范围= 201.222.5.121201.222.5.127 此网中的广播地址 = 201.222.5.127 子网掩码用五位比特,Subnet:,设置子网可提高网络安全性,IP地址（24）,使用掩码 几点说明 IP地址和掩码换算成二进制是一对一使用 IP网络地址是由IP地址和对应的掩码“相与”计算而得来的。 A、
15、B、C类的网络比特所对应的掩码在通常情况下为1。 子网掩码只能在主机比特内增设子网（该子网称IP设置的虚拟网）; IP地址和IP网络地址之差的有效位数为工作站（主机）地址序号地址,IP地址（25）,掩码（MASK）常有人称为子网掩码；也有人常称为是 I P地址的解释。 IP寻址主要根据IP网络地址寻找主机所在的网。 在每一个子网中，最大的主机序号地址为该子网的广播地址也称IP复用地址。 255.0.0.0 和 /8 表示掩码等效。 255.255.255.0/8表示主机比特有八位。 255.255.255.248/5表示子网掩码比特有五位。,IP地址（26）,Network 172.16.0.
16、0,172.16.103.13,172.16.102.12,172.16.101.11,172.16.100.10,172.16.104.14,172.16.105.15,所有主机必须在同一网段内,IP地址（27）,主机 IP 地址: 15.16.1933.6网络掩码: 255.255.248.0,Network,Subnet,Host,15,16,192,0,15.16.193.6,00001111,11111111,产生的网络地址：,00001111,00010000,00010000,11111111,11000001,11000000,11111000,00000110,0000000
17、0,00000000,Subnet:,主机所在网络地址 = 15.16.192.0 本网段主机地址范围= 15.16.192.115.16.199.255 此网中的广播地址 = 15.16.192.255 子网掩码用五位比特,255.255.248.0,在第二、第三字段内设置子网,IP地址（28）,设置子网所起到的作用,设置子网可削减网络中的广播风暴的侵蚀和干扰。,IP地址（29）,设置子网可可节省IP，提高IP资源利用率,172.16.4.9 255.255.255.252,172.16.4.10 255.255.255.252,IP地址（30）,子网掩码的使用练习,IP主机地址,类别,网络
18、地址,最大主机地址,201.222.10.60,255.255.255.248,子网掩码,15.16.193.6,255.255.248.0,128.16.32.13,255.255.255.252,202.195.79.27,255.255.240.0,C,201.222.10.56,201.222.10.63,A,15.16.192.0,15.16.199.255,B,128.16.32.12,128.16.32.15,C,202.195.64.0,202.195.79.255,IP地址（31）,172.16.200.1,172.16.3.10,172.16.12.12,IP: 172.1
19、6.2.1,10.1.1.1,10.250.8.11,10.180.30.118,IP: 10.6.24.2,E0,E1,172.16,12,12,Network,Host,.,.,172.16.0.0 10.0.0.0,路由器端口也必须和所连接的网段在同一网段内,IP地址（32）,采用路由器可使三个网段通讯（可选方法之一）,IP地址（33）,172.15.3.0/24,172.17.1.0/24,172.18.2.0/24,采用超网可使三个网段通讯（可选方法之二）,IP地址（34）,主机 IP 地址: 202.195.79.192网络掩码: 255.255.240.0,Network,Sub
20、net,Host,202,195,64,0,11001010,11111111,产生的网络地址：,11001010,11000011,11000011,11111111,01001111,01000000,11110000,Subnet:,主机所在网络地址 = 202.195.64.0 超网掩码用四位比特,11000000,00000000,00000000,202.195.79.192,255.255.240.0,采用超网方式可使原网段地址号改变,IP地址（35）,主机 IP 地址: 202.195.78.192网络掩码: 255.255.240.0,Network,Subnet,Host,
21、202,195,64,0,11001010,11111111,产生的网络地址：,11001010,11000011,11000011,11111111,01001110,01000000,11110000,Subnet:,主机所在网络地址 = 202.195.64.0 超网掩码用四位比特,11000000,00000000,00000000,202.195.78.192,255.255.240.0,IP地址（36）,主机 IP 地址: 202.195.77.192网络掩码: 255.255.240.0,Network,Subnet,Host,202,195,64,0,11001010,1111
22、1111,产生的网络地址：,11001010,11000011,11000011,11111111,01001101,01000000,11110000,Subnet:,主机所在网络地址 = 202.195.64.0 超网掩码用四位比特,11000000,00000000,00000000,202.195.77.192,255.255.240.0,IP地址（37）,主机 IP 地址: 202.195.74.192网络掩码: 255.255.240.0,Network,Subnet,Host,202,195,64,0,11001010,11111111,产生的网络地址：,11001010,110
23、00011,11000011,11111111,01000000,01000000,11110000,Subnet:,主机所在网络地址 = 202.195.64.0 超网掩码用四位比特,11000000,00000000,00000000,202.195.64.192,255.255.240.0,IP地址（38）,超网掩码的使用练习,IP主机地址,类别,网络地址,201.222.10.60,255.255.252.0,子网掩码,215.16.193.6,255.255.248.0,198.16.32.13,255.255.240.0,153.50.6.27,255.240.0.0,C,201.222.8.0,c,215.16.192.0,c,198.16.32.0,B,153.48.0.0,
