网络编址课件.ppt

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1、网络编址——ipv4编址是网络层协议的关键功能，可使位于同一网络或不同网络中的主机之间实现数据通信。Internet协议第四版(IPv4)为传送数据的数据包提供分层编址。设计、实施和管理有效的IPv4编址规划能确保网络高效率地有效运行。网络中的每台设备都必须具有唯一定义。在网络层，需要使用通信两端系统的源地址和目的地址来标识该通信的数据包。采用IPv4，就意味着每个数据包的第3层报头中都有一个32位源地址和一个32位目的地址。数据网络中以二进制形式使用这些地址。设备内部则运用数字逻辑解释这些地址。但是在以人

2、为本的网络中，我们却难以解读32位字符串，要记住它更是难上加难。因此，我们使用点分十进制格式来表示IPv4地址。点分十进制以点分十进制表示IPv4地址的二进制形式时，用点号分隔二进制形式的每个字节（称为一个二进制八位数）。之所以称为二进制八位数，是因为每个十进制数字代表一个字节，即8个位。例如，地址10101100000100000000010000010100的点分十进制表示为：172.16.4.20请注意，设备使用的是二进制逻辑。采用点分十进制是为了方便人们使用和记忆地址。网络部分和主机部分每个IPv4

3、地址都会用某个高阶比特位部分来代表网络地址。在第3层，我们将网络定义为网络地址部分的比特模式相同的一组主机。尽管全部32个比特位定义的都是IPv4主机地址，但我们将其中数量不等的比特位称为该地址的主机部分。此主机部分中使用的比特位数决定了网络中可以容纳的主机数量。例如，倘若某个特定网络至少需要容纳200台主机，则需要在主机部分使用足够的比特位才能代表至少200个不同的比特模式。要为200台主机分配唯一地址，需要使用最后一个二进制八位数的全部八个比特位。使用8个位共计可得到256个不同的比特模式。这表示前三个

4、二进制八位数的所有比特位将代表网络部分。Ipv4网络中的地址类型每个IPv4网络的地址范围内都有三种类型的地址：网络地址-指代网络的地址广播地址-用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址主机地址-分配给网络中终端设备的地址网络地址网络地址是指代网络的标准方式。例如，我们可以称图中所示的网络为“10.0.0.0网络”。10.0.0.0网络中所有主机的网络位相同。在网络的IPv4地址范围内，最小地址保留为网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为0。广播地址IPv4广播地址是每个网络都有的一个特殊地址，用于与该

5、网络中的所有主机通信。要向某个网络中的所有主机发送数据，主机只需以该网络广播地址为目的地址发送一个数据包即可。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。在有24个网络位的网络10.0.0.0中，广播地址应为10.0.0.255。此地址也称为定向广播.主机地址每台终端设备都需要唯一的地址才能向该主机传送数据包。在IPv4地址中，我们将介于网络地址和广播地址之间的值分配给该网络中的设备。网络前缀重要问题在于：如何才能知道有多少位代表网络部分，多少位代表主机部分？表示IPv4网络地址

6、时，我们在网络地址后添加一个前缀长度。前缀长度指示地址的网络部分的比特位数。例如在172.16.4.0/24中，/24就是前缀长度，它告诉我们前24位是网络地址。这样，剩下的8位，即最后一个二进制八位数就是主机部分。后面我们将详细了解指定网络设备IPv4地址的网络部分的另一个实体：子网掩码。子网掩码与地址一样有32个位，分别用1和0来表示地址的哪些位是网络位，哪些位是主机位。分配给网络的前缀并不一定都是/24，具体取决于网络中的主机数量。使用不同的前缀数字会改变每个网络的主机范围和广播地址。请注意，前缀长度

7、不同时，网络地址可以保持不变，但主机范围和广播地址会发生变化，网络中可以分配到地址的主机数量也会发生变化。参阅图中172.16.20.0/25网络的地址分配示例。在第一个框中，我们看到的是网络地址的表示。其前缀为25位，因此最后7位是主机位。为了表示该网络地址，这些主机位全部为'0'。这样，该地址的最后一个二进制八位数就是0，因此网络地址就是172.16.20.0/25。在第二个框中，我们看到的是最小主机地址的计算。最小主机地址始终比网络地址大1。在本例中，七个主机位的最后一位变成了'1'。由于主机地址的最

8、低位设置为1，因此最小主机地址就是172.16.20.1。第三个框显示了该网络广播地址的计算。这样，此网络中使用的全部七个主机位均为'1'。通过计算得出最后一个二进制八位数为127。这说明广播地址是172.16.20.127。第四个框显示了最大主机地址的计算。网络的最大主机地址始终比广播地址小1。这表示最低主机位为'0'而所有其它主机位均为'1'。正如图中所示，如此计算后得到此网络的最大主机地址172.16.20