【文章內(nèi)容簡介】 圖 3 8 錯誤的 IP 地址 IP 地址： 103 .1 6 .2 0 .1 2 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)： 2 0 3 .1 6 .2 0 . 1 2 0 3 .1 6 .2 0 .1 IP 地址： 2 0 3 .1 6 .2 0 .1 1 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)： 2 0 3 .1 6 .2 0 . 1 路由器 IP地址配置得是否正確將直接影響到網(wǎng)絡(luò)的運行。 兩類最常見的 IP地址配置問題 是： 錯誤的 IP地址 重復(fù)的 IP地址 圖 38給出了錯誤 IP地址的一個實例。 ? 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有兩臺或多臺主機的 IP地址出現(xiàn) 重復(fù)時，通信可能無法正常進(jìn)行。 使用 Windows操作系統(tǒng)的計算機在啟動期間將對 TCP/IP進(jìn)行初始化，此時，會 發(fā)送一條 ARP廣播 ，借此檢查本網(wǎng)絡(luò)中是否存在與本機地址相同的 IP地址。但一些其他的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)并未進(jìn)行此類檢查。 ? 一種 避免地址沖突的方法 是使用動態(tài)主機配置協(xié)議 DHCP（ Dynamic Host Configuration Protocol）。該協(xié)議自動進(jìn)行 IP地址分配，不會出現(xiàn)地址重復(fù)。 返回 子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼 一個標(biāo)準(zhǔn)的 A類、 B類和 C類網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步劃分為子網(wǎng)。 子網(wǎng)劃分技術(shù)能夠使單塊網(wǎng)絡(luò)地址橫跨幾個物理網(wǎng)絡(luò) ，這樣路由器所連接的多個物理網(wǎng)絡(luò)可以是同屬于一個網(wǎng)絡(luò)的不同子網(wǎng)。 劃分子網(wǎng)的原因 主要有以下幾點： （ 1） A類網(wǎng)絡(luò)和 B類網(wǎng)絡(luò)的地址空間都很大，不進(jìn)一步進(jìn)行劃分，很難得到 有效的利用 。 （ 2）將一個大的網(wǎng)絡(luò)劃分為多個與單位的部門相對應(yīng)的小的網(wǎng)絡(luò)更 便于進(jìn)行管理 。 （ 3）通過使用路由器連接子網(wǎng)，可以 隔離廣播和通信，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞。 （ 4）出于 安全 方面的考慮，希望利用子網(wǎng)技術(shù)將管理網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)分開。 （ 5）由于 歷史的原因和應(yīng)用的需要 使得一個單位可能擁有不同的物理網(wǎng)絡(luò)，利用子網(wǎng)技術(shù)可以方便地實現(xiàn)互聯(lián)。 ? 劃分子網(wǎng)的方法 是將 IP地址的主機號部分劃分成兩部分，拿出一部分來標(biāo)識子網(wǎng)，另一部分仍然作為主機號。帶子網(wǎng)標(biāo)識的 IP地址結(jié)構(gòu)如圖 39所示。 ? 劃分后 IP地址由 三部分 組成：網(wǎng)絡(luò)號、子網(wǎng)號以及主機號。因此， IP地址可以表示為： IPaddress ::= {Networknumber， Subnumber， Hostnumber} 網(wǎng)絡(luò)號（ N e tw or k n u mb e r ） 圖 3 9 帶子網(wǎng)的 IP 地址結(jié)構(gòu) 主機號（ H os t n u mb e r ） 子網(wǎng)號（ S u b n e t n u mb e r ） 網(wǎng)絡(luò)號（ N e tw or k n u mb e r ） 主 機 號（ H os t n u mb e r ） ? IP地址的網(wǎng)絡(luò)號加子網(wǎng)號可以惟一地標(biāo)識一個子網(wǎng)，因此，我們將這兩分部合起來再加上為“ 0”的主機號部分稱為 子網(wǎng)地址 。 ? 在未劃分子網(wǎng)時，我們可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的類別（由 IP地址的第一個字節(jié)確定）得到 網(wǎng)絡(luò)號和主機號的長度 。在劃分子網(wǎng)后，我們?nèi)绾沃谰W(wǎng)絡(luò)號、子網(wǎng)號以及主機號的長度呢？為此， TCP/IP采用了子網(wǎng)掩碼 。 ? 子網(wǎng)掩碼 是一個 32位的二進(jìn)制數(shù)字，它告訴TCP/IP主機， IP地址的哪些位對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號部分，哪些位對應(yīng)于主機號部分。 ? 子網(wǎng)掩碼指定了子網(wǎng)標(biāo)識和主機號的 分界點 。子網(wǎng)掩碼中對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號的所有比特都被設(shè)為 1，而對應(yīng)于主機號的所有比特都被設(shè)為 0。 111……100 ……0 ? TCP/IP協(xié)議使用子網(wǎng)掩碼判斷目的主機是位于 本地子網(wǎng) ，還是位于 遠(yuǎn)程子網(wǎng) 。 獲得子網(wǎng)地址的方法是將子網(wǎng)掩碼和 IP地址進(jìn)行 按位“與”運算 。如圖 310所示。 圖 3 10 由 IP 地址和子網(wǎng)掩碼獲得子網(wǎng)地址 與運算 IP 地址： 172. 16 . 8 子網(wǎng)掩碼： 2 55 . 255 . 192 . 0 子網(wǎng)地址： 172 . 16 . 64 . 0 IP 地址： 101 011 0 0 0 001 000 0 0 101 000 0 0 001 110 0 111 111 1 1 1 111 111 1 1 100 000 0 0 000 000 0 101 011 0 0 0 001 000 0 0 100 000 0 0 000 000 0 子網(wǎng)掩碼： 子網(wǎng)地址： ? 究竟 拿出多少比特 作為子網(wǎng)號來標(biāo)識子網(wǎng)，取決于 子網(wǎng)的數(shù)量 和 子網(wǎng)的規(guī)模 。 ? 各類網(wǎng)絡(luò)的主機號的比特數(shù)用 p表示，如果從 p比特主機號中拿出 m比特來劃分子網(wǎng)，則剩下 n=pm比特用于標(biāo)識主機。 A類網(wǎng)絡(luò)： p=24 B類網(wǎng)絡(luò)： p=16 C類網(wǎng)絡(luò)： p= 8 P n m 網(wǎng)絡(luò)號 子網(wǎng)號 主機號 ? m比特可以標(biāo)識 2m個子網(wǎng)，但一般不建議使用 m比特 子網(wǎng)號為全“ 0”和全“ 1”的子網(wǎng) ，原因是有些路由協(xié)議并不同時發(fā)布網(wǎng)絡(luò)地址和子網(wǎng)掩碼。這樣，m比特實際可以劃分 2m2個可用的子網(wǎng)。 ? n比特可以標(biāo)識 2n臺主機，但 n比特為全“ 0”時用于標(biāo)識子網(wǎng)，為全“ 1”時用于表示子網(wǎng)廣播地址。這樣， n比特主機號實際可以標(biāo)識 2n2臺主機。 以 B類網(wǎng)絡(luò) 當(dāng) m=1時 ，第三字節(jié)的最高位拿出來劃分子網(wǎng)。此時 子網(wǎng)掩碼 為 ，兩個 子網(wǎng) 為： （ 10101100 00010000 00000000 00000000 子網(wǎng)號： 0） （ 10101100 00010000 10000000 00000000 子網(wǎng)號： 1） 這兩個子網(wǎng)皆不建議使用。 當(dāng) m=2時 ，第三字節(jié)的最高兩位拿出來劃分子網(wǎng)。此時 子網(wǎng)掩碼 為 ，四個子網(wǎng)為： （ 10101100 00010000 00000000 00000000 子網(wǎng)號： 00） （ 10101100 00010000 01000000 00000000 子網(wǎng)號： 01） （ 10101100 00010000 10000000 00000000 子網(wǎng)號： 10） （ 10101100 00010000 11000000 00000000 子網(wǎng)號： 11） 當(dāng) m=8時 ，可以劃分為 256個子網(wǎng)。 ， … ， 。子網(wǎng)掩碼為 通常規(guī)劃一個網(wǎng)絡(luò)時劃分子網(wǎng)的 步驟 如下： （ 1）確定需要多少個子網(wǎng)號來惟一標(biāo)識每一個子網(wǎng)。 （ 2）確定需要多少個主機號來標(biāo)識每個物理網(wǎng)絡(luò) (子網(wǎng) )上的每臺主機。 （ 3）綜合考慮子網(wǎng)數(shù)和子網(wǎng)中的主機數(shù)后，確定一個符合要求的子網(wǎng)掩碼。 （ 4）確定標(biāo)識每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號。 （ 5）確定每個子網(wǎng)上可以使用的主機號的范圍。 ? 例：假設(shè)已經(jīng)得到一個 A類網(wǎng)絡(luò)地址 ?，F(xiàn)在想把這個網(wǎng)絡(luò)劃分成 4個子網(wǎng) 。該網(wǎng)絡(luò)的最大的段要求 9000個可供主機尋址的地址，但在未來兩年內(nèi)可供尋址的主機數(shù)將增至20220臺 。什么樣的子網(wǎng)掩碼值可以用于這個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)規(guī)劃呢 ? 從主機號中拿出 3比特 可以劃分 8個子網(wǎng)，除去子網(wǎng)號為全“ 0”和全“ 1”的子網(wǎng)外，還可以有 6個子網(wǎng)。這樣，子網(wǎng)掩碼為：，每個子網(wǎng)可以容納的主機數(shù)為2212。表 32給出了各個子網(wǎng)的地址、子網(wǎng)中主機 IP地址的范圍以及子網(wǎng)的直接廣播地址。 滿足上述題目要求的方案不止一個，增加子網(wǎng)號的比特數(shù)，減少主機號的比特數(shù)可以得到其他方案。 表 3 2 8 6. 0 . 0. 0 的 8 個子網(wǎng)劃分 子網(wǎng)地址 開始地址 結(jié)束地址 廣播地址 86 . 0. 0. 0 n / a n / a n / a 86. 32. 0. 0 86. 32. 0. 1