计算机网络基础教程-IP地址课件

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以下为本文档部分文字说明：

Ltd.4►网络层是OSI参考模型中的第三层，TCP/IP中的第二层►为传输层提供服务，跨越不同的网络将传输层的数据送达到目的地。即在主机间传输分组►TCP/IP的网络层被称为网络层或IP层，其以数据报的形式向传输层提供面向无连接的服务网络层的概述应用层传输层网络层表示层会话层数据链路

层物理层7654321OSI的体系结构应用层网络接口层互联网层（IP）(各种应用层协议如TELNET,FTP,SMTP等)传输层(TCP或UDP)TCP/IP的体系结构Evaluationonly.d

IP协议2-1►IP协议是TCP/IP体系中两个重要的协议之一，是TCP/IP协议簇的运作核心►定义了用以实现面向无连接服务的网络层分组格式，其中包括IP寻址►IP协议将不同网络技术在TCP/IP的网络层统一起来，提供对异构网络互连的支

PtyLtd.7IP协议2-2沙漏计时器形状的TCP/IP协议族HTTPSMTPDNSFTPTCPUDPIP网络层网络接口层传输层应用层………网络接口1网络接口2网络接口3EverythingoverIPIP可为各式各样的应用程序提供服务IPoverEverythingIP可应用到各式各样的网络

部分组成►首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的►在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5Co

pyright2004-2011AsposePtyLtd.9IP报头3-1固定部分可变部分04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分数据部分首部IP数据报首部发送在前Evaluationonly.dwith

6192431版本标志生存时间协议标识总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分数据部分首部IP数据报固定部分可变部分区分服务发送在前Evaluationonly.dwithAspose.Slide

IP报头中的字段11-2首部04816192431版本标志生存时间协议标识总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分首部长度——占4位，可表示的最大数值是1

sePtyLtd.14IP报头中的字段11-3首部04816192431版本标志生存时间协议标识总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分区分服务——占8位，用来获得更好的服务在旧标准中叫做服务类型，但实

际上一直未被使用过。1998年这个字段改名为区分服务。只有在使用区分服务（DiffServ）时，这个字段才起作用。在一般的情况下都不使用这个字段区分服务Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5Copyright2

004-2011AsposePtyLtd.15IP报头中的字段11-4首部04816192431版本标志生存时间协议标识总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分总长度——占16位，指首部和数据

之和的长度，单位为字节，因此数据报的最大长度为65535字节。总长度必须不超过最大传送单元MTU。区分服务Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5Copyright

2004-2011AsposePtyLtd.16IP报头中的字段11-5首部04816192431版本标志生存时间协议标识总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分标识(identific

的字段11-6首部04816192431版本标志生存时间协议标识区分服务总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分标志(flag)占3位，目前只有前两位有意义。标志字段的最低位是MF(MoreFragment)。MF1表示后

面“还有分片”。MF0表示最后一个分片。标志字段中间的一位是DF(Don'tFragment)。只有当DF0时才允许分片。Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5C

字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分片偏移(13位)指出：较长的分组在分片后某片在原分组中的相对位置。片偏移以8个字节为偏移单位。区分服务Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.N

93799需分片的数据报数据报片1首部数据部分共3800字节首部1首部2首部3字节0数据报片2数据报片314002800字节0Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5Clie

段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分生存时间(8位)记为TTL(TimeToLive)数据报在网络中可通过的路由器数的最大值。区分服务Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5Copyr

ight2004-2011AsposePtyLtd.21IP报头中的字段11-9首部04816192431版本标志生存时间协议标识总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分协议(8位)字段

yLtd.22协议字段传输层网络层首部TCPUDPICMPIGMPOSPF数据部分IP数据报协议字段指出应将数据部分交给哪一个进程Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile

2011AsposePtyLtd.24IP报头中的字段11-11首部04816192431版本标志生存时间协议标识总长度片偏移填充首部检验和源地址目的地址可选字段（长度可变）位首部长度数据部分固定部分可变部分源地址和目的地址都各占4字节区分服务Evaluatio

►选项字段的长度可变，从1个字节到40个字节不等，取决于所选择的项目►增加首部的可变部分是为了增加IP数据报的功能，但这同时也使得IP数据报的首部长度成为可变的。这就增加了每一个路由器处理数据报的开销►实际上这些选项很少被使用Evaluationonly.dwithAspose.Sl

1121031141005101611071118100091001101010Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5Copyri

ght2004-2011AsposePtyLtd.2710－2进制转换►10进制的8转换成2进制数是多少？因此，10进制的8转换成2进制为100082422210001余数Evaluationonly.dwithAs

11AsposePtyLtd.29IP地址基础知识►IP地址的含义►IP地址的结构与表示►IP地址的分类►特殊IP地址►公有地址和私有地址►IP地址的特点Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro

构与表示►IP地址就是给每个连接在因特网上的主机（或路由器）分配一个在全世界范围是唯一的32位的标识符►IP地址现在由因特网名字与号码指派公司ICANN(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)进行分配

sePtyLtd.34IP地址的表示——点分十进制表示法10000000000010110000001100011111机器中存放的IP地址是32bit二进制代码10000000000010110000001100011111采用点

35IP地址分类2-1►IP地址可以分为A、B、C、D、E五大类►A、B、C类地址用来分配给主机和路由器A类超大型网络B类中大型网络C类小型网络►D类地址是组播地址，提供网络组播服务或网络测试►E类地址保留，未来扩充备用Evaluationonly.dw

位net-id16位net-id8位0A类地址host-id16位B类地址C类地址011host-id8位D类地址1110多播地址E类地址保留为今后使用111101Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NE

机号是全1的地址也保留，代表网络中的所有主机所以，每个A类网络中可分配的IP地址数是224－2最大网络数：126（27-2，0和127两个数保留，不能用作网络地址）1Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5Cl

1AsposePtyLtd.40D类地址以224-239之间的数字开头作为组播地址预留的Internet中大多数数据传输是点对点的，而组播是一种点对多点的传输方法，在Internet上有特殊应用，如电话会议或视

特殊的IP地址00000000000000000000000000000000在本网络上的本机网络地址网络地址本网络中的某个主机位0000……0000主机地址0000……0000对该网络广播网络地址1111……111111

111111111111111111111111111111本网络的广播环回地址127任意值Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5Copyri

ght2004-2011AsposePtyLtd.43网络地址/网络号/网络ID►用于表示网络本身►网络号正常,主机号全“0”例：102.0.0.0——A类网络138.1.0.0——B类网络198.10.1.0——C类网络Evaluatio

5.0代表该C类网络►主机地址全1（二进制），表示广播，即表示对该网络上的所有主机进行广播例如192.168.1.0广播地址：192.168.1.255►网络地址与主机地址都为1（二进制），即255.255.255.255，表示在局域网中进行广播Evalua

回送地址(loopbackaddress)。它是一个保留地址，最常见的表示形式为127.0.0.1►在每个主机上对应于IP地址127.0.0.1有个接口，称为回送接口(loopbackinterface)►回送地址的

有地址►属于非注册地址，它不需要申请，专门为组织机构内部使用►私有地址的特点是只能在一个机构内部使用，不能和因特网上的主机通信，因为路由器默认对于目的地址是私有地址的IP数据报一律不与转发1个A类地址段10.0.0.0--10.255.25

5.25516个B类地址段172.16.0.0--172.31.255.255256个C类地址段192.168.0.0--192.168.255.255Evaluationonly.dwithAspose.S

0组成；为1的位对应IP地址的位为网络位，为0的位对应IP地址的位为主机位►使用子网掩码与IP地址做“与”运算，可以计算出IP地址所属的网络例如：IP地址192.168.1.1子网掩码255.255.255.0

表示地址192.168.1.1的前24位为网络位，后8位为主机位属于同一个网络的IP地址的主机可以直接通过交换机通信不属于同一个网络的IP地址的主机必须使用路由器转发通信Evaluationonly.dwit

00000000000000000000000111111111111111111111111000000000000000000000000net-idnet-idhost-id为全0net-id网络地址A类地址默认子网掩码255.0.0.0网络地址B类地址默认子网掩码255.25

5.0.0网络地址C类地址默认子网掩码255.255.255.0host-id为全0host-id为全0Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5

个小网段将主机位划到网络位每段可用的IP地址是：192.168.1.1～192.168.1.62192.168.1.65～192.168.1.126192.168.1.129～192.168.1.19

0192.168.1.193～192.168.1.254可用的网段是：192.168.1.0192.168.1.64192.168.1.128192.168.1.192子网掩码是：255.255.255.192(/2

6)192.168.1.0000000000011011192.168.1.00000000=192.168.1.0子网号(子网地址)192.168.1.00000001=192.168.1.1192.168.1.00000010

=192.168.1.2192.168.1.00000011=192.168.1.3……………………………有效主机地址192.168.1.00111100=192.168.1.60192.168.1.00111101=192.168.1.6

1192.168.1.00111110=192.168.1.62192.168.1.00111111=192.168.1.63广播地址0100011110借位一位借位两位192.168.1.011000000.10101000.000

00001.00000000192.168.1.0000000011000000.10101000.00000001.0000000024位8位26位6位借两位Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5

1111111.11111111.11100000=255.255.255.22411000000.10101000.00000001.00000000=192.168.1.0000001010011100子网101地址110部分111

网络位主机位子网数=2n，其中n为子网部分位数主机数=2N-2，其中N为主机部分位数Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5C

opyright2004-2011AsposePtyLtd.53子网划分的原理6-4可变长子网掩码（VLSM）VLSM允许把子网继续划分为更小的子网借位1为划分成两个子网使用VLSM借1位将子网在划分为2个更小的子网192.168.100.0/24192.168.100.

0/25192.168.100.128/25192.168.100.128/25192.168.100.128/26192.168.100.192/26192.168.100.192/26192.168.100.192/271

yLtd.54子网划分的原理6-5子网划分示例SK公司有生产部、销售部、财务部、客服部4个部门•生产部有主机100台、销售部有主机50台•财务部有主机25台、客服部有主机12台公司使用C类地址192.168.100.0/24，如何划分子网？部门网段掩码（点分十

进制）有效主机地址生产部192.168.100.0/25255.255.255.128126销售部192.168.100.128/26255.255.255.19262财务部192.168.100.192/27255.255.25

5.22430客服部192.168.100.224/27255.255.255.22430Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5Copyri

ght2004-2011AsposePtyLtd.55子网划分的原理6-6子网地址与广播地址计算计算159.64.25.100/25地址的子网地址和广播地址1、写出二进制的子网掩码2、写出二进制的IP地址3、确定子网

部分：网络位和主机位之间是子网部分4、主机位全是0的地址是其所属子网的子网地址5、主机位全是1的地址是其所属子网的广播地址子网掩码11111111.11111111.11111111.10000000=25

5.255.255.128IP地址10011111.01000000.00011001.01100100=159.64.25.100子网部分11111111.11111111.11111111.10000000=255.255.255.12810011111

.01000000.00011001.01100100=159.64.25.100子网部分子网地址10011111.01000000.00011001.00000000=159.64.25.0广播地址10011111.01000000.00011001.01111111=159.64.

sposePtyLtd.57子网划分实例5-2需求描述用10.10.10.0/24这个网段实现对公司5个部门以及服务器组的IP地址分配（包括管理地址及互联地址）楼层部门机器（数）一层生产部45研发部45二层销售部25服务器区6三层财务部2

.10.10.64/2610.10.10.128/2610.10.10.192/26Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5Copyright200

4-2011AsposePtyLtd.59子网划分实例5-45910.10.10.128/2610.10.10.192/2610.10.10.128/2710.10.10.160/2710.10.10.192/2710.10.10.224/2710.10.10.224/2710.10.10

子网划分实例5-5楼层部门主机IP地址子网掩码一层生产部4510.10.10.1～45，10.10.10.62为网关/26研发部4510.10.10.65～110，10.10.10.126为网关/26二层销售部2510.10.10.129～153，10.10.1

0.158为网关/27服务器组610.10.10.225～230，10.10.10.238为网关/28三层财务部2510.10.10.161～185，10.10.10.190为网关/27客服部2510.10.10.193～21

7，10.10.10.222为网关/27二楼机房设备互联地址210.10.10.253～254/30交换机管理地址410.10.10.241～244/29路由器管理地址110.10.10.248/32Evaluationonly.dwithAspos

所在的局域网上的各主机和路由器的IP地址到硬件地址的映射表当主机A欲向本局域网上的某个主机B发送IP数据报时，就先在其ARP高速缓存中查看有无主机B的IP地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬

件地址写入MAC帧，然后通过局域网将该MAC帧发往此硬件地址ARP协议的作用是已知对方的IP地址，求解对方的MAC地址地址解析协议3-1Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5Client

-15-AD-18我是209.0.0.5，硬件地址是00-00-C0-15-AD-18我想知道主机209.0.0.6的硬件地址08-00-2B-00-EE-0A我是209.0.0.6硬件地址是08-00-2

11AsposePtyLtd.65ICMP：Internet控制消息协议ICMP是一个“错误侦测和回馈机制”，是通过IP数据包封装的，用来发送错误和控制消息。其目的就是让管理员能够检测网络的连通情况

ICMP检测双向通路的连通性在网络中ICMP协议的使用是靠各种命令来实现的。ICMP提供了ping、tracert等命令ICMP协议Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile

posePtyLtd.68本章内容§1了解网络层的功能§4理解IP地址分类§3掌握二进制十进制换算§2了解IP包头的格式§5理解子网掩码§6掌握子网划分Evaluationonly.dwithAspose.Slidesfor.N

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