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1、、实验目的1.掌握子网划分的方法和子网掩码的设置2.理解IP协议与MAC地址的关系3.根据实际的网络需求设计合理的子网划分方案二、实验环境共5组，每组X台双网卡PC机，4台路由器，2台二层交换机，2台三层交换机三、实验原理随着互连网应用的不断扩大，原先的IPv4的弊端也逐渐暴銅出來，即网络号占位太多,而主机号位太少，所以其能提供的主机地址也越来越稀缺，1=1前除了使用NAT在企业内部利用保留地址自行分配以外，通常都对一个高类别的IP地址进行再划分，以形成多个子网,捉供给不同规模的用八群使用。本实验耍求学生通过掌握子网划分的方法和子网掩码的设置
2、的方法，具有根据实际的网络需求设计合理的了网划分方案的创新能力。1、为什么要划分子网在20世纪70年代初期，建立Internet的工程师们并未意识到计算机和通信在未来的迅猱发展。局域网和个人电脑的发明对未来的网络产生了巨大的冲击。开发者们依据他们当时的坏境，并根据那时对网络的理解建立了逻辑地址分配策略。他们知道要冇一个逻辑地址管理策略，并认为32位的地址已足够使用。为了给不同规模的网络提供必要的灵活性，IP地址的设计者将IP地址空间划分为五个不同的地址类别，如下表所示，其中A,B,C三类最为常用:A类0-1270B类128-191C类192-
3、223D类224-239E类240-2558位24位1016位16位11024位8位1110组播地址1111保留试验使用从当时的情况来看，32位的地址空间确实足够大，能够提供232（4,294,967,296,约为43亿）个独立的地址。这样的地址空间在因特网早期看來几乎是无限的，于是便将IP地址根据申请而按类别分配给某个组织或公司，而很少考虑是否真的需要这么多个地址空间，没冇考虑到IPv4地址空间最终会被用尽。但是在实际网络规划小，它们并不利于有效地分配有限的地址空间。对于A、B类地址，很少有这么大规模的公司能够使用，而C类地址所容纳的主机数
4、又相对太少。所以有类别的IP地址并不利于有效地分配有限的地址空间，不适丿IJ于网络规划。2、如何划分子网为了提高IP地址的使用效率，引入了子网的概念。将一个网络划分为子网：采用借位的方式，从主机位最高位开始借位变为新的子网位，所剩余的部分则仍为主机位。这使得IP地址的结构分为三级地址结构：网络位、了网位和主机位。这种层次结构便于IP地址分配和管理。它的使用关键在于选择合适的层次结构-如何既能适应各种现实的物理网络规模，又能充分地利用IP地址空间（即：从何处分隔子网号和主机号）。3、子网掩码的作用简单地來说，掩码用于说明了网域在一个1P地址中的
5、位置。了网掩码主要川于说明如何进行子网的划分。掩码是由32位组成的，很像IP地址。对于三类IP地址来说，有一些白然的或缺省的固泄掩码。4、如何来确定子网地址如果此时冇一个IP地址和了网掩码，就能够确定设备所在的了网。了网掩码和IP地址一样长,用32bit组成,其中的1表示在IP地址中对应的网络号和子网号对应比特,0表示在IP地址屮的主机号对应的比特。将子网掩码与IP地址逐位相“与”，得全0部分为主机号，前而非0部分为网络号基础实验1:1）两人一组，设置两台主机的IP地址与子网掩码：A:10.2.2.2255.255.254.0B:10.2.3
6、.3255.255.254.02）两台主机均不设置缺省网关。3）用arp-d命令清除两台主机上的ARP表，然后在A与B上分别用ping命令与对方通信,观察并记录结果，并分析原因。4）在两台PC上分别执行arp-a命令，观察并记录结果，并分析原因。捉示：由于主机将各自通信目标的IP地址与自己的子网掩码相“与”后，发现目标主机与自己均位于同一网段（1022.（））,因此通过ARP协议获得对方的MAC地址，从而实现在同一网段内网络设备间的双向通信。棊础实验2.1）将A的子网掩码改为:255.255.255.0,其他设置保持不变。2）在两台PC上分别
7、执行arp-d命令清除两台主机上的ARP表。然后在A上“ping”B,观察并记录结果。3）在两台PC上分别执行arp7命令，观察并记录结杲，并分析原因。提示:A将目标设备的IP地址（10.2.3.3）和自己的子网掩码（255.255.255.0）相'与”得10.2.3.0,和自己不在同一网段（A所在网段为：1022.0）,则A必须将该IP分组首先发向缺省网关。基础实验31）按照实验2的配置，接着在B上“ping”A,观察并记录结果，并分析原因。。2）在B上执行arp命令，观察并记录结果，并分析原因。提示:B将目标设备的IP地址（10.2.2.
8、2）和自己的子网掩码（255.255.254.0）相,与“,发现目标主机与自己均位于同一网段（10.2.2.0）,因此，B通过ARP协议获得A的MAC地址，并"J以
