子网划分及路由选择.pptVIP

第5章 子网划分及路由选择 学习目标 熟练掌握IP协议和IP地址 充分理解子网掩码、路由的概念 熟练掌握IP子网的划分 熟练掌握主机路由表的配置和修改 够利用IP地址、子网掩码以及路由表来判断数据通讯的状态 5.1 IP地址 1. MAC地址与IP地址 2. IP地址的划分 3. IP地址分类 4. 特殊地址 5. 私用地址 6. 地址转换协议 IP协议 完成数据包寻址和路由的功能 IP地址 网络层协议定义了识别网络中主机的地址 地址包括网络部分和主机部分 IP数据报格式 IP地址与MAC地址 IP地址与MAC地址(2) 网络的物理地址给Internet统一全网地址带来一些问题 （1）物理地址是物理网络技术的一种体现，不同的物理网络，其物理地址的长短、格式各不相同。例如，以太网的MAC地址在不同的物理网络中难以寻找，而令牌环网的地址格式也缺乏惟一性。显然，这两种地址管理方式都会给跨网通信设置障碍。 （2）物理网络的地址被固化在网络设备中，通常是不能修改的。 （3）物理地址属于非层次化的地址，它只能标识出单个的设备，而标识不出该设备连接的是哪一个网络。 Internet采用一种全局通用的地址格式，为全网的每一个网络和每一台主机分配一个Internet地址，以此屏蔽物理网络地址的差异。IP协议的一项重要功能就是专门处理这个问题，即通过IP协议把主机原来的物理地址隐藏起来，在网络层中使用统一的IP地址。 IP 地址的结构和表示方法 IP地址分类(1) IP 地址分类(2) IP地址分类(3) 有一些IP地址具有专门用途或特殊意义。对于IP地址的分配、使用应遵循以下规则： 网络号必须是唯一的； 网络号的首字节不能是127，此数保留给内部回送函数，用于诊断； 主机号对所属的网络号必须是唯一的； 主机号的各位不能全为“1”，全为“1”用作广播地址； 主机号的各位不能全为“0”，全为“0”表示本地网络。 特殊地址 IP地址空间中的某些地址已经为特殊目的而保留，而且通常并不允许作为主机地址。如表所示，这些保留地址的规则如下 特殊地址(单播,广播,组播) 单播：是指设备与设备之间点对点的通信。单播通信时所用的IP地址是确定的某台的IP地址。 广播：是某一台设备对全网段的所有结点的一种通信模式。 组播：是一台设备对多台特定设备的通信模式。 私有地址 私用地址不需要注册，仅用于局域网内部，该地址在局域网内部是惟一的。当网络上的公用地址不足时，可以通过网络地址翻译（NAT），利用少量的公用地址把大量的配有私用地址的机器连接到公用网上。 下列地址作为私用地址： 10.0.0.0——10.255.255.255 172.16.0.0——172.31.255.255 192.168.0.0——192.168.255.255 地址转换协议 网络中的任何设备都有唯一的物理地址，也称之为硬件地址或MAC地址，它存储在网卡中，可以通过软件覆盖掉这个地址。就以太网和令牌环网而言，IEEE标准规定它们的帧都使用6字节表示MAC地址，前24位标识网卡的生产厂商，后24位由该厂商标识其网卡。在节点之间进行数据传输时，必须将IP地址转换为物理地址。地址转换协议（ARP）的作用就是实现这一转换。ARP对本地网络上的机器进行查询，以了解它们的物理地址。ARP还在它的高速缓存中保存了IP与物理地址的对应关系。 反向地址转换协议（RARP）是指逆向ARP，它执行的操作与ARP恰好相反。当已知IP地址，但不知道物理地址时，使用ARP；当物理地址已知，但IP地址不知道时，则使用RARP。RARP也与BOOTP协议结合起来使用，并可用于引导无盘工作站。 5.2 构建子网与无类别域间路由 5.2.1 子网掩码 5.2.2 子网的构建 5.2.3 无类别域间路由（CIDR） 子网掩码 A、B、C类地址的默认掩码 掩码的对应于IP地址的网络ID的所有位都设为“1” 掩码的对应于主机ID的所有位都设为“0” 子网掩码的表示方法 子网编码地址结构 子网掩码的借位 计算网络ID 子网的构建 出于对管理、性能和安全方面的考虑，许多单位把单一网络划分为多个物理网络，并使用路由器将它们连接起来。子网划分（subneting）技术能够使单个网络地址横跨几个物理网络，这些物理网络统称为子网。 另外，使用路由器的隔离作用还可以将网络分为内外两个子网，并限制外部网络用户对内部网络的访问，以提高内部子网的安全性。 划分子网的原因 （1）充分使用地址 （2）划分管理职责 （3）提高网络性能 子网划分 划分方法 子网字段总是直接跟在网络号后面。也就是说，被借的位必须是缺省主机字段的前N位。这个N是新子网字段的长度。如表所示，对路由器来说，子网掩码是判断哪些位是路由选择位，哪些位是主机位时的