实验03 IP地址分类及子网划分.doc

实验03 IP地址分类及子网划分 实验目的：掌握有类IP地址的使用及主机IP地址的设置； 掌握子网掩码与子网划分使用； 了解无类域间路由（路由聚合和超网）及设计； 实验器材：计算机、Windows Server XP/2003虚拟机（2台） 实验内容： 预备知识和课前准备 IP是英文Internet Protocol的缩写，意思是“网络间互连协议”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。例如一个采用二进制形式的IP地址是“”，这么长的地址，人们处理起来也太费劲了。为了方便人们的使用，IP地址经常被写成十进制的形式，中间分开不同的字节。于是，上面的IP地址可以表示为。IP地址的这种表示法叫做点分十进制表示法显然这比1和0容易记忆得多 图3-1 IP地址的组成与表示 3．IP地址的分类 IP协议的寻址方式支持5种不同的网络类型：A类、B类、C类、D类和E类。其中，A、B、C类地址是基本的Internet地址，是用户使用的地址。D类地址被称为组播地址（多点播送地址），而E类地址尚未使用，以保留给将来的特殊用途。IP地址最左边的1个或多个二进制位通常用来指定网络的类型。例如，A 类地址的第一位为“0”，B类地址的前两位为“10”，C类地址的前三位为“110”。图3-2和表3-1说明了5种不同网络类型IP地址的特征和地址容量。 图3-2 IP地址的分类 表3-1 Internet的IP地址空间容量 （1）A类：一个A类IP地址由1字节的网络地址和3个字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”（每个字节有8位二进制位）。7位作为网络号，24位作为主机号，最多可以表示126个网络（0和127用作特殊用途），每个A类地址主机数可以有224-2个，适用于大型网络。 （2）B类：一个B类IP地址由2字节的网络地址和2个字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”。14位作为网络号，16位作为主机号，最多可以表示214（16384）个网络，每个B类地址主机数可以有216-2（65534）个，适用于中等规模网络。 （3）C类：一个C类IP地址由3字节的网络地址和1个字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。21位作为网络号，8位作为主机号，最多可以表示221（2097152）个网络，每个C类地址主机数可以有28-2（254）个，适用于小规模网络。 （4）D类：用于多点播送。第一个字节以“1110”开始。因此，任何一个字节大于223小于240的IP地址都是组播地址。 （5）E类：以“11110”开始，保留给试验用的地址。 4．几种特殊的IP地址形式 （1）网络地址 主机号各位全为“0”的IP地址不能分配给主机使用，它是用来标识本网络的网络地址。例如，C类202.102.192.68，网络号占24位，主机号占8位，因此它的网络地址是202.102.192.0，主机号是68。 （2）广播地址 IP具有两种广播地址形式，即直接广播和有限广播地址。 直接广播地址：主机号各位全为“1”的IP地址，用于将一个分组发送给特定网络上的所有主机，即对全网广播。例如，一个C类网络的网络地址是202.102.192.0，则该子网的直接广播地址是202.102.192.255。 有限广播地址：网络号和主机号都为1的IP地址（即255.255.255.255），也是对当前网络进行广播，多数是用在当一台主机在运行引导程序但又不知道其IP地址时向服务器获取IP，这时用该地址作为目的地址发送分组。 （3）回送地址 A类网络地址127.0.0.1是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机器进程间通信，叫做回送地址。任何一个IP数据报，若它的目的地址是回送地址，TCP/IP协议软件将不会将该数据报在网络传播，而直接返回本机。 二、子网掩码与子网划分 1．为什么要划分子网 划分子网的原因主要有以下几点。 （1）IP地址空间利用率很低。由于Internet的IP采用两级结构，即网络号和主机号，这样的设计有不够合理的地方。IP地址中的A至C类地址，可供分配的网络号码超过211万个，而这些网络上的主机号的总数则超过37.2亿个，初看起来，似乎IP地址足够全世界来使用（在20世纪70年代初期设计IP地址时就是这样认为的）。其实不然。第一，当初没有预计到计算机会普及得如此之快，各种局域网和局域网中的主机数目急剧增长。第二，IP地址在使用时有很大的浪费。例如，某个单位申请到了一个B类地址，但该单位只有1万台主机。于是，在这个B类地址中的其余5万5千多个主机号码就白白地浪费了，因为其他单位的主机无法使用这些号码。 （2）大的