计算机三级网络技术第三章（第一轮）

第三章 IP地址规划技术

（选择题8-11 综合题第一题、应用题子网划分（占分值20分）

常考知识点：IP地址分类及子网划分无类域间路由技术（CIDR） NAT技术工作原理 IPv6地址的特点）

1、IP地址分类及子网划分

1、标准分类的IP地址

常用的A类、B类、C类采用包括“网络号-主机号”的两极得层次结构。

IPv4的地址长度是32bit，用点分十进制表示，如x.x.x.x的格式。其中每个x为8bit，取值范围（00000000-11111111），对应的十进制取值范围是（0-255）。

2、特殊地址形式

特殊的IP地址包括：受限广播地址、直接广播地址、“这个网络上的特定主机”地址与回送地址。

（1）受限广播地址

受限广播地址又称有限广播地址，该地址形式唯一，即：32位全为1的IP地址（255.255.255.255）

此地址用来将一个分组以广播方式发送给本网络中的所有主机（本网内成员向全网广播）

(2)直接广播地址

直接广播地址的形式是一个有效的网络号和一个全的主机号，用来使路由器将一个来自其他网络的分组以广播方式发送给特定网络上的所有主机。

在IP地址计算中，直接广播地址是IP地址网络号不变，主机号全为I的地址。

（3）“这个网络上的特定主机”地址-主机号

“这个网络上的特定主机”地址用于同一网络内部某个主机或某个路由器向另一个主机发送分组

“这个网络上的特定主机”地址的形式为一个全0的网络号和一个确定的主机号

在IP地址计算中：主机号是ip地址网络号全为0，主机号不变的地址。

（4）回送地址

A类IP地址中127.0.0.0是一个保留地址，它即回送地址。用于网络软件测试和本地进程间通信使用。

3、子网掩码

（1）地址结构

（2）概念

子网掩码主要是用来区分IP地址中的网络号（网络号+子网号）和主机号的

子网掩码的结构与形式跟IP地址一样,也由32位的二进制组成，用点分十进制法表示

子网掩码与IP地址的对应关系是，IP地址中网络号所在的位对应的子网掩码中的相应位位1，IP地址中主机号所在的位对应的子网掩码中的相应位为0。

注意：IP地址中网络号和主机号是由子网掩码来决定的，子网掩码二进制表示中全为1则对应IP地址位段的是网络号，全为0则对应IP地址位段的是主机号；

补充内容：

子网内第一个可用的IP地址：

子网内第一个可用的IP地址是子网号（网络地址）后的第一个地址，例如网络地址为194.55.128.0，

则子网内第一个可以的IP地址为194.55.128.1；

子网内最后一个可用的IP地址：

子网内最后一个可用的IP地址是直接广播地址的最后一个地址，例如直接广播地址为194.55.191.255，

则子网内最后一个可用的IP地址为194.55.191.254.

4、子网划分

（1）规划子网地址的基本步骤

*确定要划分的子网数；

*求出子网数目对应二进制数的位数N以及主机数目对应二进制数的位数M；

*在该IP地址的原子网掩码基础上，将其主机地址部分的前N位置取1和后M位置取0，即得出该ip地址划分子网后的子网掩码。

（2）规划子网地址的基本思想

熟记2的幂：1,2,4,8,16,32,64,128,256.

通过划分子网可以将一个网络划分成若干个小网络以满足内部不同部门的需要，而从外部来看仍然像一个网络一样，划分子网既优化了网络性能又提高了网络管理的效率。

（3）划分子网的基本方法

你选择的子网掩码将会产生多少个子网？2的N次方代表网络位借用主机的位数；

每个子网能有多少主机？2的M次方-2（M代表主机位）；

每个子网的网络地址：主机全为0；

每个子网的广播地址：主机位全为1.

2、无类域间路由技术*（CIDR）

无类域间路由的设计思想是：不按标准的地址分类规则分配剩余的IP地址，而是以可变大小的块方法进行分配。

*消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，可以更加有效的分配pv4地址空间。

*使用各种长度的“网络前缀”来代替分类地址的网络号和子网号

*使用“斜线记法”，又称CIDR记法，即在IP地址后面加上一个斜线“/”，然后写上网络前缀所占的位数（对应三级编址中子网掩码中1的个数）。

*CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个CIDR地址块；

*128.14.32.0/20共有2^12个地址；

*起始地址是128.14.32.0；

*最小地址是128.14.32.0；

*最大地址是128.14.47.255;

*全0和全1的主机号地址一般不使用。

3、NAT的基本概念

ANT（网络地址转换）技术是解决IP地址短缺问题，可以实现将内部网络专用的IP地址可以转换为用于访问外网的全局IP地址：

4、IPv6地址的特点

*用二进制格式表示128位的IPv6地址；

*将这个128位的地址按每16位为一个位段，划分为8个位段；

*将每个位段转换成十六进制数，并用冒号（：）隔开；

1、IPv6地址表示方法

*若某个IPv6地址中出现多个连续的二进制数0，可以通过压缩某个位段中的前导0来简化IPv6地址的表示。例如，“002f可以简写为“2f”。

*如果某个IPv6地址中包含了一长串0，在以冒号十六进制表示法表示时，可以将连续的位段值都为0的地方简写为“：：”，称为双冒号表示法。

2、IPv6地址表示注意事项

*使用零压缩法时，只能压缩前导0，不能把位段内的有效0压缩掉；

例如不能将

*双冒号“：：”在一个地址中只能出现一次；

例如，地址0:0:0:5BC：79：：，一种简化的表示法是：：5BC:79:0:0:0,另