1、1 第 1 章 计算机系统知识 目录第 1 章 计算机系统知识 .31.1 硬件知识 错误！未定义书签。1.1.1 计算机结构 .错误！未定义书签。1.1.1.1 计算机组成（运算器、控制器、存储器、原码、反码、 补码） .31.1.1.2 指令系统（指令、寻址方式、CSIC、RISC ） .51.1.1.3 多处理器（耦合系统、阵列处理机、双机系统、同步） .71.1.2 存储器 .81.1.2.1 存储介质 .81.1.3 输入输出（I/O）系统 81.2 操作系统 9第 2 章 系统开发和运行基础 .92.1 软件的分类 92.2 软件生存周期 92.3 软件开发模型 92.4 软件测试
2、 102.5 软件项目管理 10第 3 章 网络技术 .103.1 网络体系结构 103.1.1 网络分类 .103.2 参考模型 113.3 数据通信 123.3.1 传输介质 .123.3.2 编码和传输 .123.4 传输技术 133.5 差错控制技术 13第 4 章 局域网与城域网 .134.1 IEEE802 项目体系结构 134.2 802.3 和以太网 134.3 802.11 无线局域网 144.4 网桥 144.5 虚拟局域网 VLAN14第 5 章 广域网与接入网 .15第 6 章 TCP/IP 协议族 166.1 概述 166.2 网络层协议 166.2.1 ARP 地址
3、解析 协议 166.2.2 RARP 反向地址解析协议 176.3 IP 协议 .176.3.1 进制转换的基础知识 .176.3.2 IP 地址 .186.3.3 关于 IP 的计算 196.3.4 IP 协议 .216.3.5 ICMP .222 第 1 章 计算机系统知识 6.4 传输层协议 226.4.1 UDP 协议 226.4.2 TCP 协议 .226.5 应用层协议 错误！未定义书签。第 7 章 交换和路由 .247.1 交换机 257.1.1 交换机工作原理 .257.1.2 交换机交换方式 .257.1.2.1 交换机配置 .257.2 路由 267.2.1 路由基础 .2
4、67.2.2 常见路由协议 .267.2.2.1 路由信息协议 RIP267.2.2.2 内部网关路由协议 IGRP/EIGRP 267.2.2.3 开放式最短路径优先协议 OSPF.277.3 路由交换配置案例 277.3.1 综合案例 .277.3.2 OSPF 的基本配置 .32第 8 章 网络操作系统 NOS 328.1 Windows 操作系统 338.1.1 域 .338.1.2 活动目录的组成 .338.2 Linux 系统 .338.2.1 Linux 磁盘管理 .348.2.2 文件系统 .348.2.3 常用命令及常见配置文件格式 .348.2.4 文件类型与权限 .35第
5、 9 章 应用层协议及网络服务实现 .359.1 DNS359.1.1 基础知识 .359.1.2 LINUX 实现 DNS.369.1.3 Windows 实现 DNS379.2 DHCP 动态主机配置协议 379.2.1 DHCP 基础知识 379.2.2 LINUX 下 DHCP 配置 .379.2.3 windows 下配置 DHCP 389.3 电子邮件 389.4 文件传输协议 FTP39计算机系统知识计算机组成（运算器、控制器、存储器、原码、反码、 补码） 运算器算术逻辑单元（ALU ）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除
6、四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与 Control Unit 共同组成了 CPU 的核心部分。 控制器是整个 CPU 的指挥控制中心，由指令寄存器 IR(InstructionRegister)、程序计数器PC(ProgramCounter)和操作控制器 0C(OperationController)三个部件组成，对协调整个电脑有序工作极为重要。 存储器根据存储器在计算机系统中所起的作用，可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制
7、存储器等。 为了解决对存储器要求容量大，速度快，成本低三者之间的矛盾，目前通常采用多级存储器体系结构，即使用高速缓冲存储器、主存储器和外存储器。名称简称用途特点高速缓冲存储器 Cache 高速存取指令和数据 存取速度快，但存储容量小主存储器 内存 存放计算机运行期间的大量程序和数据 存取速度较快，存储容量不大外存储器 外存 存放系统程序和大型数据文件及数据库 存储容量大，位成本低高速缓存是为了解决高速设备和低速设备相连，提高访问速度 I/O 部件输入设备 向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输出设备 （Output Device）是人与计算机交互的一种部件，用于数
8、据的输出。 原码、补码、反码计算机储存有符号的整数时，是用该整数的补码进行储存的，0 的原码、补码都是 0，正数的原码、补码可以特殊理解为相同，负数的补码是它的反码加 1。【 考试要点 】 ： 计算，例如给予一个数值算补码和反码 历年考题及解析在计算机中，最适合进行数字加减运算的数字编码是（1） ，最适合表示浮点数阶码的数字编码是（2）(1)A原码 B反码 C 补码 D 移码(2)A原码 B反码 C 补码 D 移码 （1） 不属于计算机控制器中的部件。（1）A指令寄存器 IR B程序计数器 PCC算术逻辑单元 ALU D程序状态字寄存器 PSW试题解析：ALU 属于运算器，不属于控制器。答案：
9、 C 在 CPU 与主存之间设置高速缓冲存储器 Cache，其目的是为了 （2） 。（2）A扩大主存的存储容量 B提高 CPU 对主存的访问效率C既扩大主存容量又提高存取速度 D提高外存储器的速度试题解析：Cache 是不具有扩大主存容量功能的，更不可能提高外存的访问速度。但Cache 的访问速度是在 CPU 和内存之间，可以提高 CPU 对内存的访问效率。答案：B 计算机在进行浮点数的相加（减）运算之前先进行对阶操作，若 x 的阶码大于 y 的阶码，则应将 （2） 。（2）Ax 的阶码缩小至与 y 的阶码相同，且使 x 的尾数部分进行算术左移。Bx 的阶码缩小至与 y 的阶码相同，且使 x
10、的尾数部分进行算术右移。Cy 的阶码扩大至与 x 的阶码相同，且使 y 的尾数部分进行算术左移。Dy 的阶码扩大至与 x 的阶码相同，且使 y 的尾数部分进行算术右移。试题解析：为了减少误差（保持精度） ，要将阶码值小的数的尾数右移。答案：D 在 CPU 中， （3） 可用于传送和暂存用户数据，为 ALU 执行算术逻辑运算提供工作区。（3）A程序计数器 B累加寄存器 C程序状态寄存器 D地址寄存器试题解析：为了保证程序(在操作系统中理解为进程 )能够连续地执行下去， CPU 必须具有某些手段来确定下一条指令的地址。而程序计数器正是起到这种作用，所以通常又称为指令计数器。在程序开始执行前，必须将
11、它的起始地址，即程序的一条指令所在的内存单元地址送入PC，因此程序计数器（PC）的内容即是从内存提取的第一条指令的地址。当执行指令时， CPU将自动修改 PC 的内容，即每执行一条指令 PC 增加一个量，这个量等于指令所含的字节数，以便使其保持的总是将要执行的下一条指令的地址。状态寄存器：用来标识协处理器中指令执行情况的，它相当于 CPU 中的标志位寄存器。累加寄存器：主要用来保存操作数和运算结果等信息，从而节省读取操作数所需占用总线和访问存储器的时间。地址寄存器：可作为存储器指针。答案：B 关于在 I/O 设备与主机间交换数据的叙述， （4） 是错误的。（4）A中断方式下，CPU 需要执行程
12、序来实现数据传送任务。B中断方式和 DMA 方式下，CPU 与 I/O 设备都可同步工作。C中断方式和 DMA 方式中，快速 I/O 设备更适合采用中断方式传递数据。D若同时接到 DMA 请求和中断请求， CPU 优先响应 DMA 请求。试题解析：快速 I/O 设备处理的数据量比较大，更适合采用 DMA 方式传递数据。答案：C Cache 用于存放主存数据的部分拷贝，主存单元地址与 Cache 单元地址之间的转换方式由 （5） 完成。（5）A硬件 B软件 C用户 D程序员试题解析：当然是硬件啦。答案：A （1） 是指按内容访问的存储器。（1）A虚拟存储器 B相联存储器C高速缓存（Cache）
13、D随机访问存储器试题解析：相联存储器（associative memory）也称为按内容访问存储器（content addressedmemory） ，是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器。参考答案：B 处理机主要由处理器、存储器和总线组成。总线包括 （2） 。（2）A数据总线、地址总线、控制总线 B并行总线、串行总线、逻辑总线C单工总线、双工总线、外部总线 D逻辑总线、物理总线、内部总线 计算机中常采用原码、反码、补码和移码表示数据，其中，0 编码相同的是 （3） 。（3）A原码和补码 B反码和补码 C补码和移码 D原码和移码参考答案：C指令系统（指令、寻址方式、CSIC、RI
14、SC） 指令告诉计算机从事某一特殊运算的代码 数据传送指令、算术运算指令、位运算指令、程序流程控制指令、串操作指令、处理器控制指令。指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。CPU 从内存取出一条指令并执行这条指令的时间总和。 指令不同，所需的机器周期数也不同。对于一些简单的的单字节指令，在取指令周期中，指令取出到指令寄存器后，立即译码执行，不再需要其它的机器周期。对于一些比较复杂的指令，例如转移指令、乘法指令，则需要两个或者两个以上的机器周期。 从指令的执行速度看，单字节和双字节指令一般为单机器周期和双机器周期，三字节指令都是双
15、机器周期，只有乘、除指令占用 4 个机器周期。在编程时要注意选用具有同样功能而机器指令步骤的并行。指令流水线：将指令流的处理过程划分为取指、译码、计算操作数地址、取操作数、执行指令、写操作数等几个并行处理的过程段。这就是指令 6 级流水时序。在这个流水线中，处理器有六个操作部件，同时对这六条指令进行加工，加快了程序的执行速度。目前，几乎所有的高性能计算机都采用了指令流水线。周期数少的指令。例如：一个指令分为三个步骤，取指 4T，分析 3T，执行 5T。则指令周期为 5T【取时间值最长的】，串行运行 100 条指令的时间是 100*(4+3+5)T=1200T，并行执行 100 条指令的时间是
16、99*5T+(4+3+5)T=507T考试要点 ： 指令周期运算时常考的重点 寻址方式寻址方式就是寻找操作数或操作数地址的方式。8086 提供了与操作数有关和与 I/O 端口地址有关的两类寻址方式。与操作数有关的寻址方式有七种，分别是立即寻址，寄存器寻址，直接寻址，寄存器间接寻址，寄存器相对寻址，基址加变址寻址，相对基址加变址寻址；与I/0 端口有关的寻址方式有直接端口寻址和间接端口寻址方式。考试要点 ： 前些年经常考，主要是寄存器寻址 CISC 复杂指令集和 RISC 精简 指令集RISC 具有简单高效的特色。对不常用的功能，常通过组合指令来完成。RISC 机器更适合于专用机；而 CISC
17、机器则更适合于通用机。考试要点 ： 考察 CSIC 和 RISC 的差异 历年试题及分析 某指令流水线由 5 段组成，第 1、3、5 段所需时间为 t，第 2、4 段所需时间分别为 3t、 2t，那么连续输入 n 条指令时的吞吐率（单位时间内执行的指令个数）TP 为 （4） 。试题解析：TP=指令总数 执行这些指令所需要的总时间。执行这些指令所需要的总时间=（t+3t+t+2t+t）+3（n-1)t参考答案：B 现有四级指令流水线，分别完成取指、取作的时间依次为数、运算、传送结果四步操作。若完成上述操 9ns、10ns、6ns、8ns。则流水线的操作周期应设计为 （2） ns。（2）A6 B8
18、 C9 D10试题解析：取最大的那个微指令时间作为流水线操作周期。答案：D 若每一条指令都可以分解为取指、分析和执行三步。已知取指时间 t 取指=4t，分析时间 t 分析=3t，执行时间 t 执行=5t 。如果按串行方式执行完 100 条指令需要 （2） t。如果按照流水方式执行，执行完 100 条指令需要 （3） t。（2）A1190 B1195 C1200 D1205（3）A504 B507 C508 D510试题解析：串行执行时，总执行时间=100（t 取指 + t 分析 + t 执行）=10012 t=1200t。流水执行的情况可以参看下图：连续两条指令的执行时间差为 t 执行 = 5
19、t ，因此 100 条指令的总执行时间=（t 取指 + t 分析 + t 执行）+99t 执行= 507t。答案：（2）C （3）B 若内存地址区间为 4000H43FFH，每个存储单位可存储 16 位二进制数，该内存区域由 4 片存储器芯片构成，则构成该内存所用的存储器芯片的容量是 （4） 。（4）A51216bit B2568bit C 25616bit D10248bit试题解析：总存储单位=（43FFH - 4000H + 1H ）= 400H = 1024 （H 代表 16 进制）每个存储器芯片的容量为：1024 16 / 4 = 4096。由于每个存储单位可存储 16 位二进制数，
20、所以可以采用 25616bit 或者 5128bit 的芯片。最好是前者，这样系统控制比较简单。答案：C 下面的描述中， （3） 不是 RISC 设计应遵循的设计原则。（3）A指令条数应少一些B寻址方式尽可能少C采用变长指令，功能复杂的指令长度长而简单指令长度短D设计尽可能多的通用寄存器试题解析：CISC 的特点是多采用变长指令，而 RISC 刚好相反。答案：C 若内存按字节编址，用存储容量为 32K X 8 比特的存储器芯片构成地址编号A0000H 至 DFFFFH 的内存空间，则至少需要 （1） 片。（1）A4 B6 C8 D10试题解析：DFFFFHA0000H=3FFFFH 3、26
21、对调。抗干扰能力较弱，接口名称为 RJ-X光纤，光源可以是发光二极管 LED（一般用在多模光纤中）和注入型激光二极管（ILD 一般用在单模光纤）单模光纤线芯细，成本高，性能和传输距离优于多模光纤 无线介质无线电，低频善穿透障碍，高频善绕过障碍（利用电离层折射）微波，按照直线传播，不能曲线传输需使用中继塔卫星，和微波相同，三颗卫星可以提供全球通信服务，在 1GHZ 以上红外线，不能穿透障碍物编码和传输 数字- 数字编码单极性码，正电压表示 1，另外一种状态表示 0极性编码，正电压和负电压表示13 第 2 章 系统开发和运行基础 非归零电平编码 NRZ-L，正电平表示 1，负电平表示 0非归零反相
22、编码 NRZ-I，信号电平的一次反转代表 1，电平没变化代表 0归零码 RZ，有正电平、负电平、零电平，正电平代表 1，负电平表示 0双相位编码曼彻斯特编码，负电平到正电平的跳变代表 1，反之代表 0，反之亦可差分曼彻斯特编码，比特开始位置没电平跳变表示 1，有电平跳转表示 0双极性编码，零电平代表 0，正负电平表示 1，连续的 1 必须跳转数字-模拟编码幅移键控 ASK，容易受噪声干扰频移键控 FSK，容易受到介质带宽的影响相移键控 PSK，例如 8 相位则依次可以发送 3 比特=log2(8)正交幅调 QAM，是 ASK 和 PSK 结合传输技术 多路复用技术频分多路复用 FDM：带宽利用
23、率高，CATV 使用 FDM时分多路复用 TDM：统计时分多路 复用效率高于同步时分多路复用，例如 10 个 9.6Kb/s 信道时分多路复用，每信道利用率 70%，控制开销 5%，则复用带宽为 10*9.6*70%/（1-5% ）波分多路复用 WDM，光纤通信技术中使用差错控制技术误码率为错误的码值/传输的码值，常见的有检错码如奇偶校验码和 CRC 码和纠错码如海明码奇偶校验码很少考海明码；编码规则，插入数据的 1、2 、4、8、16 位置，需要插入码元数 K，原数据码数+K=64 字节，小于 64 字节称之为碎片换机通常会丢弃碎片，数据最大为 MTU【最大传输单元】，路径 MTU 是数据经
24、过完整路径中 MTU 最小为依据帧校验只有检错没有纠错能力，采用 CRC-32以太网都采用相同的帧格式，由于速度变快，网络跨度变短802.11 无线局域网802.11 采用 CSMA/CA 802.11 工作标 准80211 使用 2.4GHZ 频段，速度为 1Mbps 或 2Mbps802.11a 使用 5GHZ 频段，使用 OFDM 调制，支持 54Mbps802 11b 使用 2.4GHZ 频段，速度为 11Mbps，支持 WEP 对等加密802 11g 使用 2.4GHZ 频段，使用 CKK 和 OFDM 调制，支持 54Mbps 无线网络的拓扑对等网络Ad-hoc网桥网桥用于连接不通
25、的局域网，实现帧格式的转换网桥分为透明网桥和源路由网桥：透明网桥是由网桥自己决定路由选择，源路由网桥认为每个帧的源节点知道目的节点是否在同一网段，能获取最佳路径交换机是一个多接口的网桥使用交换机可以分割冲突域，但是不能分割广播域15 第 2 章 系统开发和运行基础 虚拟局域网 VLAN VLAN 优点切割广播域，减少广播提高网络性能不通 VLAN 在不同广播域，增加网络安全使网络易于维护，更具逻辑性 VLAN 划分根据端口划分：静态 VLAN根据 MAC 地址划分，动态 VLAN，需要一台 VMPS 服务器根据网络层地址或协议划分，动态 VLAN根据 IP 组播地址划分，动态 VLAN，可以跨
26、网段根据策略划分，动态 VLAN VLAN 封装模式802.1Q：在以太网帧的源 MAC 和类型长度中增加 4 字节的 VLAN 标记，是通用格式ISL：在以太网帧前增加 26 字节的 VLAN 标记，CISCO 专有 VLAN 编号VLAN 1 默认存在，不能删除，所有端口默 认都出在 VLAN 1 中VLAN 1002 1005 预留给令牌网络ISL 模式下最大 VLAN 编号为 1023广域网与接入网 数据链路层协议HDLC 高级数据链路控制，帧格式由 6 个字段组成，所有帧以 01111110 表示开始和结束也叫 F 标识SLIP 串行线路 IP 协议PPP 点对点协议，PPP 提供
27、PAP2 次握手和 CHAP3 次握手两种协议进行验证 接入网方式PSTN 公共交换电话网，使用 RS-232 标准接口连接 DTE 和 modem，使用 PPP 协议X.25 采用面向连接的虚电路通信， 支持永久虚电路 PVC 和交换虚电路 SVC帧中继网 Frame Relay ，提供面向连接的数据链路层通信，支持 PVC 和 SVC 电信数字通信系统数字数据网 DDN，提供 PVCT1 载波传输速率为 1.536Mb/s，使用 TDM 由 24 个 DS0 复用组成，T2=4T1 T3=6T2 T4=7T3E1 载波传输速率为 2.048Mb/s，使用 TDM 由 32 个信道复用，0
28、和 16 信道用于控制，E4=4E3=16E2=64E1 SONET 和 SDHSONET 同步光纤网络使用 OC 描述数据速率，OC-1 为 51.84Mb/s OC-3=155.520Mb/sSDN 同步数字序列使用 STM 描述数据速率，STM-1=OC-3，采用双向环网络，拥有自愈功能 综合业务数字网 ISDN16 第 2 章 系统开发和运行基础 宽带综合业务数字网 B-ISDN，使用组播，基于 ATM窄带综合业务数字网 N-ISDN，2B+D 通道，B 通道 64Kbps， D 通道 16Kbps ATM 异步传输模式ATM 传输的基本载体为信元， 信元由 5 个字节信头和 48 字
29、节信息字段组成，共 53 字节ATM 协议结构，历年考的不多，后期补充 xDSL 用户数字线路对称用户数字线路指上传下载速度相同的，除下面写的三种，其他的都是对称非对称用户数字线路指上传下载速度不同，如 ADSL，G-lite，VDSL其中 VDSL 速度最快ADSL 使用频分多路复用 FDM，所以在客户端存在分离器，远端存在 POTS 分离器和 DSLAM【接入 internet】 HFC 混合光纤同轴电缆网主干线路采用光纤，接入采用同轴电缆，使用 CATV 传输，信道复用使用 FDM 频分多路复用，需要使用 Cable Modem 电缆调制解调器调制信号TCP/IP 协议族概述ARPA 是
30、 TCP/IP 的前身，NSF 是 TCP/IP 的骨干组成先有协议后形成模型协议分层图参看前面网络层协议ARP 地址解析协议处于网络层偏下层，实现 IP 地址和 MAC 地址的转换计算机中名字和地址转换图域名计算机名IP 地址MAC 地址DNS 正向解析DNS 反向解析ARP RARPWINS、 NIS、广播17 第 2 章 系统开发和运行基础 ARP 工作原理首先发送端主机检查自己的 ARP 缓存列表中是否有接收端主机信息，这个列表的生存周期为 300S，如没有则广播发送 ARP request【包内包含发送端主机 IP 和 MAC 和接收端主机 IP】，接收端主机返回 ARP respo
31、nse 单播并将发送端主机的 IP和 MAC 映射关系缓存，ARP 病毒利用计算机根据 ARP Response 更新缓存的工作机制传播，中病毒计算机发送伪装的ARP Response 包【如 IP 是网关地址，而 MAC 则为中病毒主机或者全 1 的广播地址】 ARP 缓存操作C:arp a 查看本机缓存列表C:arp d 删除缓存列表C:arp s IP 地址 MAC 地址 绑定静态的 IP 和 MAC 映射，静态绑定优先级高于动态RARP 反向地址解析协议RARP 用于 将物理地址解析 为逻辑地址主要用于无盘工作站启动中IP 协议 网络层功能定义了 IP 地址定义了 IP 包格式实现了路
32、径选择进制转换的基础知识二进制：0 和 1 表示八进制：0、1、2、3、4、5、6、7 表示十进制：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 表示十六进制：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A 、B、C、D、E、F【A 为 10、 B 为 11、 C 为 12、 D 为 13 、E 为14、 F 为 15】表示 二进制换十进制一个 1， N 个 0 为 2NN 个 1 为 2N-1如：10010111 =27+24+23-1 =15110000000 27 128+10000 +24 16+111 +23-1 7 十进制转二进制记住几个特殊值，即20=1，21=2 ，22=4，23=8，2
33、4=16，25=32，26=64，27=128，28=256，29=512，210=1024，所有的十进制数字都拆解为 2 的 N 次方相加即可如：163=128+32+2+1=10000000+100000+10+1=10100011 拆解计算：212=210*22=1024*4=4096 二进制、八进制、十进制、十六进制的关系18 第 2 章 系统开发和运行基础 一个八进制位占三个二进制位，一个十六进制位占四个二进制位如一个十进制数 135 分别转换为二进制、八进制、十六进制135 十进制（135） 10=128+4+2+1 =10000111 二进制=010 000 111 从右向左每
34、3 位表示一个八进制位，不够 3 位补 0=2 0 7 八进制数位（207） 8=1000 0111 从右向左每 4 位表示一个十六进制位，不够 4 位补 0=8 7 （87） 16IP 地址IP 是层次化的逻辑地址，MAC 是无层次化IP 地址=网络地址 NetID+主机地址 HostID网络地址相同的两台主机在一个物理网络可直接通信，网络地址不同的两台主机需通过路由器转发通信IP 地址是 32 位地址，采用点分十进制方式表示，每位为用“.”分割 IPV4 地址分类类别 第一个字节范围第一字节 第二字节 第三字节 第四字节 默认子网掩码A 类 1-126 0xxxxxxx 255.0.0.0
35、B 类 128-191 10xxxxxx 255.255.0.0C 类 192-223 110xxxxxx255.255.255.0D 类 224-239 1110xxxxx组播地址E 类 240-255 1111xxxxx保留用于实验 IPV6 前身灰色部分为网络地址部分，橘色部分为主机地址部分，每字节用十进制表示最大为 255 子网掩码用于标识网络地址和主机地址对应的网络地址部分用 1 表示，对应的主机地址部分用 0 表示IP 十进制表示 130 3 5 8IP 二进制表示 10000010 00000011 00000101 00001000子网掩码二进制11111111 1111111
36、1 00000000 00000000子网掩码十进制255 255 0 0说明 第一字节处于 128-191，属于 B 类地址，默认网络地址为前两个字节，用灰色部分表示，橘色部分表示主机地址 特殊 IPV4 地址名称 地址范围 备注本网络 0.0.0.0 能作为源地址，不能作为目标地址19 第 2 章 系统开发和运行基础 有限/受限广播地址 255.255.255.255 本物理网络内全广播，只能作为目标地址网络地址 网络地址+全 0 主机地址如 130.3.0.0直接广播地址 网络地址+全 1 主机地址本逻辑网段广播，只能作为目标地址，如130.3.255.255回环地址 127.x.x.x
37、 本机 TCP/IP 测试10.x.x.x172.16.x.x-172.31.x.x169.254.x.x 微软系统中，当主机自动获取 IP 失败后选择此 IP私有地址192.168.x.x网络地址和广播地址不用在节点上，只是一种表示方法关于 IP 的计算VLSM：可变长子 网掩码，将网络 ID 延长达到把大的网络切割为小的网络，也叫切割子网，用以提高地址的利用率 VLSM 均等划分如，给定一个地址，平均划分为 5 个子网，求出每个子网范围，每个子网的网络地址、广播地址、可用主机个数、子网掩码步骤 表示 划分规则 备注1 IP 十进制196.129.17.0/24 或196.129.17.0/
38、255.255.255.0给定一个网络地址，默认子网掩码为 24 位长即255.255.255.02 二进制11000100.10000001.00001001.000000003 需延长 K 位，2K=5，则 K 取值为 3，即延长 3 位，延长的 3 位有如下 8 种组合，任意用其中5 种 即可11000100.10000001.00001001.00000000前三字节可忽略，最后一字节的范围是00000000-00011111子网掩码：11100000其中 00000000 为本子网网络地址【主机ID 全为 0】其中 00011111 为本子网广播地址【主机ID 全为 1】有效范围：1
39、96.129.17.1-196.129.17.30子网掩码：255.255.255.224网络地址：196.129.17.0广播地址：196.129.17.3111000100.10000001.00001001.00100000前三字节可忽略，最后一字节的范围是00100000-00111111子网掩码：11100000其中 00100000 为本子网网络地址【主机ID 全为 0】其中 00111111 为本子网广播地址【主机ID 全为 1】有效范围：196.129.17.33-196.129.17.62子网掩码：255.255.255.224网络地址：196.129.17.32广播地址：1
40、96.129.17.63同上 11000100.10000001.00001001.01000000 196.129.17.65-196.129.17.94411000100.10000001.00001001.01100000 196.129.17.97-196.129.17.12620 第 2 章 系统开发和运行基础 11000100.10000001.00001001.10000000 196.129.17.129-196.129.17.15811000100.10000001.00001001.10100000 196.129.17.161-196.129.17.19011000100
41、.10000001.00001001.11000000 196.129.17.193-196.129.17.22211000100.10000001.00001001.11100000 196.129.17.225-196.129.17.2545 总结 延长 K 位，可切割出 2K 个子网 ，每个子网可用主机个数为 2(32-原始掩码长度-K)-2，此例中为 2(32-24-3)-2=30【减去 2 是因为每个子网都有一个网段地址和广播地址】 VLSM 不均等划分不均等划分建议先满足大子网，再划小子网如：给定 196.129.17.0/24 网段，需要划分给 A 部门为 100 台主机，B 部
42、门 60 台主机，C 部门 30 台主机，D 部门25 台主机。步骤 划分规则 结果1 、A 部门 100 台主机，主机 ID 应满足2主机 ID 数 M-2=100，M 取值为7，则主机 ID 留 7 位即可，因为子网掩码延长到第四个字节，前三个字节忽略第四个字节为 00000000后七位为主机地址 00000000有效范围 00000001 至01111110子网掩码 10000000网络地址 00000000广播地址 01111111196.129.17.1196.129.17.126255.255.255.128196.129.17.0196.129.17.1272、B 部门 60 台
43、主机，主机 ID 应满足 2主机 ID 数 M-2=60， M 取值为6，则主机 ID 留 6 位即可，划分 A 时延长的 1 位网络 ID 用0 表示，则此处得用1 开头，需延长 2 位做为网络 ID第四个字节为 10000000后六位为主机地址 10000000有效范围 10000001 至10111110子网掩码 11000000网络地址 10000000广播地址 101111110 开头已经被 A 部门用完196.129.17.129196.129.17.190255.255.255.192196.129.17.128196.129.17.1913、C 部门 30 台主机，主机 ID
44、应满足 2主机 ID 数 M-2=30， M 取值为5，则主机 ID 留 5 位即可，划分 B 时延长的 2 位网络 ID 用10 表示，则此处得用 11 开头，需延长3 位做为网络 ID第四个字节为 11000000后五位为主机地址 11000000有效范围 11000001 至11011110子网掩码 11100000网络地址 11000000广播地址 1101111110 开头已经被 B 部门用完196.129.17.193196.129.17.222255.255.255.224196.129.17.192196.129.17.2234、D 部门 25 台主机，主机 ID 应满足 2主
45、机 ID 数 M-2=25， M 取值为第四个字节为 11100000后五位为主机地址 11100000有效范围 11100001 至11111110110 开头已经被 B 部门用完196.129.17.225196.129.17.25421 第 2 章 系统开发和运行基础 5，则主机 ID 留 5 位即可，划分 C 时延长的 3 位网络 ID 用110 表示，则此处得用 111 开头，需延长3 位做为网络 ID子网掩码 11100000网络地址 11100000广播地址 11111111255.255.255.224196.129.17.224196.129.17.255由以上知识引申：如一
46、个点到点的网络，为了避免 IP 资源浪费，应该采用的子网掩码长度为？点到点网络需要两个主机 IP 即可，即一个网段 2 个 IP，2主机 ID 数 M-2=2 即可，则 M 为 2，留 2 位主机 ID，则网络 ID 为 30 位，子网掩码为 255.255.255.11111100 即 255.255.255.252 CIDR无类域间路由或者叫路由汇聚通过缩短子网掩码长度达到将小网络合并为大的超网汇聚思路：将给出的十进制 IP 段 转换为二进制表示，找相同部分即可如：177.7.97.0/24 177.7.99.0/24 177.7.104.0/24 177.7.112.0/24 汇聚后的地
47、址为？前 2 个字节完全相同，可以忽略，将第三个字节转换为二进制97=64+32+1 =0110000199=64+32+2+1 =01100011104=64+32+8 =01101000112=64+32+8+4 =01101100相同的部分用蓝色标识，蓝色部分即为网络 ID 部分，则汇聚后的网络地址为177.7.01100000.0/255.255.11100000.0 即 177.7.96.0/27 IPV6 地址128 位地址，用每 16 位冒号分隔表示 ，0000：0000：00C6：0000：0000：0000：F000：3433/64压缩写法，一组或多组为 0 时将多个 0 压缩为双冒号：，只能压缩一段，一组前为 0 时可省略以上 IP 可写为 0：0：C6： F000:3433/64IPV6 首部 40 字节 IPV6 三种地址 类型单播地址（Unicast）:其中 0：0： 0：0：0：0 ：0：1 表示回环地址，做本机测试多播地址（Multicast）：以 1111 1111 开始的即 FF 开头任意播地址（Anycast）：IP 协议 IP 协议特点不可靠非面向连接尽最大努力投递，当 IP 包中生存周期 TTL 为 0 时丢弃数据包 IP 数据报格式【每行 32 位】0-3 4-7 8-11 12-15 16-19 20-23 24-2
