第2章IP寻址的规划和VLSM的子网划分.
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1、第2章IP寻址的规划和寻址的规划和VLSM的子网划分的子网划分 2.1IP地址类地址类 按照原来的定义，IP寻址标准并没有提供地址类，这些是后来加入的，以便于管理。地址类的实现将地址空间分解为数量有限的特大型网络（A类），数量较多的中等网络（B类）和数量非常多的小型网络（C类）。另外，还定义了特殊的地址类，包括D类（用于多点传送）和E类，这通常指试验或研究类。尽管存在和这里说明的规则冲突的情况，本章的重点是分类的IP寻址。IP地址的结构 P地址的32位结构是由网络地址和主机地址组成的。分配给这些部分的位数随着地址类的不同而不同。IP寻址中的策略大体和街道地址概念是类似的。可以将一所房子定义为1
2、21MaiNSt., 类似地，一个IP地址包括网络地址（MaiNSt.），以及主机地址（数121）。我们的房子地址使得邮件有可能送达，一个IP地址使得可能将来自源的数据通过路由而传送到目的地。图2.1说明了使用网络和主机地址的网络地址的组织。 IP地址的结构 网络和主机地址 显示路由器接口地址的网络之间的路由器 特殊情况：回路、广播和网络地址 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。这些保留地址的规则如下： IP地址的网络地址部分不能设置为“全部为1”或“全部为0”。 IP地址的子网部分不能设置为“全部为1”或“全部为0”。 IP地址的主机地址部分不能设置为
3、“全部为1”或“全部为0”。 网络127.X.X.X为网络回环测试地址。1.网络地址网络地址 当IP地址中的主机地址中的所有位都设置为0时，它指示为一个网络，而不是哪个网络上的特定主机。这些类型的条目通常可以在路由选择表中找到，因为路由器控制网络之间的通信量，而不是单个主机之间的通信量。 在一个子网网络中，将主机位设置为0将代表特定的子网。同样，为这个子网分配的所有位不能全为0，因为这将会代表上一级网络的网络地址。 最后，网络位不能全部都是0，因为0是一个不合法的网络地址，而且用于代表“未知网络或地址”。 2.回路地址回路地址 网络地址127.X.X.X已经分配给当地回路地址。这个地址的目的是
4、提供对本地主机的网络配置的测试。使用这个地址提供了对协议堆栈的内部回路测试，这和使用主机的实际IP地址不同，它需要网络连接。3.本地广播本地广播 当IP地址中的所有位都设置为1时，产生的地址255.255.255.255，用于向本地网络中的所有主机发送广播消息。在网络层的这个配置由相应的硬件地址进行镜像，这个硬件地址也全部为1。一般地，这个硬件地址会是FFFFFFFFFFFF。通常路由器并不传递这些类型的广播，除非特殊的配置命令它们这样。4.面向所有主机的广播面向所有主机的广播 如果将IP地址中的所有主机位设置为1，则这将解释为面向那个网络中的所有主机的广播。这也称为直接广播，可以通过路由器进
5、行（如果配置它这样）。这样的面向所有主机广播地址例子如132.100.255.255或200.200.150.255。5.面向所有子网的广播面向所有子网的广播 直接广播的另一种类型是将所有的子网地址位设置为1。在这种情况下，广播将传播到网络内的所有子网。面向所有子网的广播很少在路由器中实现。2.1.3 识别地址类识别地址类 IP地址的类可以通过查看地址中的前8位位组（最重要的）而确定。和最高位相关的位数式决定了地址类。位格式也定义了和每个地址类相关的8位位组的十进制的范围。1.A类类 A类地址，8位分配给网络地址，24位分配给主机地址。如果第1个8位位组中的最高位是0，则地址是A类地址。这对应
6、于0127的可能的八位位组。在这些地址中， 0和127具有保留功能，所以实际的范围是1126。A类中仅仅有126个网络可以使用。因为仅仅为网络地址保留了8位，第1位必须是0。然而，主机数字可以有24位，所以每个网络可以有16, 777, 213个主机。2.B类类 B类地址中，为网络地址分配了16位，为主机地址分配了16位，一个B类地址可以用第1个8位位组的头两位为10来识别。这对应的值从128191。既然头两位已经预先定义，则实际上为网络地址留下了14位，所以可能的组合产生了16, 383个网络，而每个网络包含65535个主机。3.C类类 C类为网络地址分了24位，为主机地址留下了8位。C类地
7、址的前8位位组的头3位为110，这对应的十进制数从192 223。在C类地址中，仅仅最后的8位位组用于主机地址，这限制了每个网络最多仅仅能有254个主机。既然网络编号有21位可以使用（3位已经预先设置为110），则共有2097151个可能的网络。4.D类类 D类地址以1110开始。这代表的八位位组从224 239。这些地址并不用于标准的IP地址。相反，D类地址指一组主机，它们作为多点传送小组的成员而注册。多点传送小组和电子邮件分配列表类似。正如你可以使用分配列表名单来将一个消息发布给一些人一样，你可以通过多点传送地址将数据发送给一些主机。多点传送需要特殊的路由配置；在默认情况下，它不会转发。5
8、.E类类 如果第1个8位位组的前4位都设置为1111，则地址是一个E类地址。这些地址的范围为240 254。这类地址并不用于传统的IP地址。这个地址类有时候指实验室或研究类。 我们的大部分讨论内容的重点是A类、B类和C类，因为它们是用于常规IP寻址的类。表2-1总结了地址类的特点。 表2-1 IP地址范围、类和位格式地址类第1个8位位组的格式地址范围A类0 xxxxxxx1126B类10 xxxxxx128191C类110 xxxxx192223D类1110 xxxx224239E类1111xxxx2402542.1.4 子网掩码的重要性子网掩码的重要性 IP地址在没有相关的子网掩码的情况下是
9、不能存在的。子网掩码定义了构成IP地址的32位中的多少位用于定义网络，或者网络及其相关子网。子网掩码中的二进制位构成了一个过滤器，它仅仅通过应该解释为网络地址的IP地址的那一部分。完成这个任务的过程称为按位求与。按位求与是一个逻辑运算，它对地址中的每一位和相应的掩码位进行。 从表2-2中所示的例子，我们可以看出，带有子网掩码255.255.0.0的IP地址189.200.191.239，被解释为189.200.0.0网络上的主机地址，它在网络上的主机地址为191.239。为帮助你了解位和点分十进制表示法之间的关系，表以二进制和十进制格式说明了地址和掩码。完成这种转换的一种快速方法是使用科学模式
10、的WindowS计算器。它将在二进制和十进制格式之间进行转换。表2-2 子网掩码如何决定网络地址 十进制8位位组十进制8位位组十进制8位位组十进制8位位组IP地址18910111101200110010001911011111123911101111逻辑与ANDANDANDAND子网掩码2551111111125511111111000000000000000000结果10111101110010000000000000000000网络地址1891011110120011001000000000000000000000表2-3默认子网掩码、最大的网络和主机地址类默认子网掩码网络位数网络主机位数
11、主机A255.0.0.081262416 777 206B255.255.0.01616 3831665 533C255.255.255.0242 097 15182542.1.5 二进制和十进制互相转换二进制和十进制互相转换 为了管理IP地址，有必要非常熟悉二进制和十进制相互转换的过程。和在十进制数中一位表示它的值是10的幂一样，二进制中的1位表示它的值是2的幂，如表2-4所示。换句话说，从左向右，随着位的移动，每一位依次乘以2。这个表仅仅表示了8位（一个8位位组）。为扩展这个表，我们只需在左边加入位，每个新位的值是前一个位的2倍。1.十进制到二进制的转换 为将十进制数转换到二进制数，第一步
