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计算机网络划分地址块

发布时间: 2022-09-19 17:47:56

计算机网络-4-4-转发分组,构建子网和划分超网

上图是一个路由器怎么进行分组转发的例子:有四个A类网络通过三个路由器连接在一起,每一个网络上都可能会有成千上万台主机。若路由表指出每一台主机该进行怎样的转发。则要维护的路由表是非常的庞大。 如果路由表指定到某一个网络如何转发,则路由表中只有4行,每一行对应一个网络。 以路由器2的路由表为例:由于R2同时连接在网络2和网络3上,因此只要目标主机在网络2或者网络3上,都可以通过接口0或者1或者路由器R2直接交付(当然还有使用ARP协议找到这些主机相应的MAC地址)。若目标主机在网络1中,则下一跳路由器为R1,其IP地址为20.0.0.7。路由器R2和R1由于同时连接在网络2上,因此从路由器2把转发分组给R1是很容易的。 我们应当注意到:每一个路由器至少都要拥有两个不同的IP地址。 总之,在路由表中,对每一条路由最主要的是以下两条信息: (目的网络,下一跳地址) 我们根据目的网络地址来确定下一跳路由器,这样可以得到以下结论:

虽然互联网上所有的分组转发都是 基于目的主机所在的网络 ,但是在大多数情况下都允许这样的实例: 对特定的主机指明一个路由 ,这种路由叫 特定主机路由 。采用特定主机路由可以使网络人员方便管理控制网络和测试网络

路由器还可以采用 默认路由 以减少路由表所占用的空间和搜索路由表所使用的时间。

当路由器接收到一个待转发的数据报,在从路由表中得出下一跳路由器的IP地址后,不是把这个地址写入IP数据报,而是送交 数据链路层的网络接口软件 ,网络接口软件把负责下一跳的路由器IP地址转化为硬件地址(必须使用ARP),将硬件地址写入MAC帧的首部,然后根据这个硬件地址找到下一跳路由器。由此可见,当发送一连串的数据报时,上述的这种查找路由表,用ARP得到硬件地址,把硬件地址写入MAC地址首部等过程,将不断地重复进行,造成了一定的开销。

根据以上几点,我们提出 分组转发算法:

这里我们需要强调一下,路由表并没有给分组指明某个网络的完整路径(即先经过哪一个路由器,然后再经过哪一个路由器,等等)。路由表指出,到达某个网络应该先到达某个路由器(下一条路由器),在到达下一跳路由器之后,再继续查找路由表,知道再下一步应当到达哪一个路由器。这样一步步的查找下去,直到最后到达目的网络。

什么划分子网?

为解决上述问题,从1985年引出 子网络号字段 ,使得两级IP地址变为三级IP地址,这种做法叫做 划分子网(subnetting)【RFC950】

划分子网的基本思路:

划分子网的用例

如上图为某单位拥有一个B类IP地址,网络地址为145.13.0.0(网络号为145.13),凡是目的网络为145.13.x.x的数据报都会送到这个网络上路由器R1上。

现在把该网络划分为三个字网,这里假设子网络号占用8位,因此主机号就只剩下16-8=8位了,所划分的三个字网为145.13.3.0,145.13.7.0,145.3.21.0。路由器在接受到145.13.0.0上的路由器数据后,再根据数据报的目的地址把它转化到相应的子网。

总之,当没有划分子网的时候,IP地址是两节结构。划分子网后IP地址就变成了三级结构。划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分,而不改变IP地址原来的网络号。

假定有一个IP数据报(其目的地址为145.13.3.10)已经到达了路由器R1,那么这个路由器如何把它转发到子网145.13.3.0呢?
我们知道,从IP数据包报的首部无法看出源主机的目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。这是因为32位IP地址本身以及数据报的首部没有包含任何关于子网划分的信息。因此必须另想办法,这就是使用 子网掩码

把三级IP地址的子网掩码和收到的目的地址的IP地址 逐位进行与(AND)运算,就可以立即得到网络地址,剩下的步骤就交给路由器处理分组。

使用子网掩码的好处是:不管网络有没有划分子网,只要把子网掩码和IP地址进行逐位 与(AND) 运算,就立即得出网络地址来,这样在路由器处理到来的分组时就可采取同样的做法。

在不划分子网时,为什么还要使用子网掩码?这就是为了更便于查找路由表。现在互联网规定:所有网络都必须使用子网掩码,同时在路由器的路由表中也必须有子网掩码这一栏。如果一个网路不划分子网,那么该网络的子网掩码就是用 默认的子网掩码 ,默认子网掩码中1的位置和IP地址中的网络号字段net-id正好相对应。因此,若用默认子网掩码和某个不划分子网的IP地址逐位相"与",就应该能够得出该IP地址的网络地址来,这样做可以不用查找该地址的类别位就能够知道这是哪一类的IP地址。显然:

图4-21是这三类IP地址的网络地址和相应的默认子网掩码:

子网掩码是一个网络或者一个子网的重要属性 。在RFC950成为互联网标准后,路由器在和相邻路由器交换路由信息时,必须把自己所在的网络(或子网)的子网掩码告诉相邻路由器,在路由器的路由表中的每一个项目,除了要给出目的网络地址外,还必须同时给出该网络的子网掩码。若一个路由器连接在两个子网上就拥有两个网络地址和两个子网掩码。

例4-2:
已知IP地址是141.14.72.24,子网掩码是255.255.192.0,求网络地址:
解: 255.255.192.0的二进制:11111111 11111111 11000000 00000000

IP 141.14.72.24二进制: 11111111 11111111 01001000
00000000

将IP地址二进制与子网掩码二进制进行 与(AND)运算 为 ::11111111 11111111 11000000 00000000
即网络IP为:141.14.64.0

在划分子网的情况下,分组转发的算法必须作出改动。在使用子网划分后,路由表应该包含以下内容:

在划分子网的情况下,路由器转发分组的算法如下:

例4-4:
图4-24有三个字网,两个路由器,以及路由器R1的部分路由表。现在源主机H1向目的主机H2发送分组。试讨论R1收到H1向H2发送的分组后查路由表的过程。

解:

源主机H1向目标主机H2发送的分组的目的地址为128.30.33.138。

源主机H1把本子网的子网掩码255.255.255.128与H2的IP地址128.30.33.128相与得到128.30.33.128,它不等于H1的网络地址(128.30.33.0)。这说明主机H2与主机H1不在同一个网段上,因此H1不能把数据包直接交付给H2。必须交给子网上的默认路由R1,由R1转发。

路由表在接受到这个分组之后,就在其路由表中逐行匹配寻找。
首先看R1路由表的第一行:用这一行的子网掩码255.255.255.128与H2IP地址进行互与,得到128.30.33.128,然后和这一行用样的方法进行第二行,结果发现相与出来的结果和目的网络地址匹配,则说明这个网络(子网2)就是收到的分组所要寻找的目的网络。于是就不用继续找了。R1把分组从接口1直接交付给主机H2(他们都在一个子网上)。

在一个划分子网的网络中可使用几个不同的子网掩码。使用变长 子网掩码VLSM(Variable Length Subnet Mask) 可进一步提高IP地址资源的利用率。在VLSM的基础上又进一步研究出 无分类编制 方法。它的正式名字是无分类域间路由选择CIDR(Classless Inter-Domain Routing)。

CIDR 最主要的特点有两个:

CIDR还使用斜线记法,就是在IP地址后面加上斜线/,然后写上 网络前缀所占的位数 。例如IP地址为128.14.35.7/20是某CIDR地址快中的一个地址,其中前20位就是网络前缀,后面的14位是主机位。如图所示:

当然以上地址的主机号全为0和全为1的地址,一般并不使用,这个地址块共有2^12个地址,我们可以使用地址块中最小的地址和网络前缀来指明这个地址快。例如,上述的地址块可记为128.14.32.0/20。

为了更方便的进行路由选择,CIDR使用了32位的地址掩码(address mask)。地址掩码是由一串1和一串0组成, 而1的个数就是网络前缀的个数。 虽然CIDR不使用子网了,但是出于某些原因,CIDR使用的地址掩码也可以继续称为 子网掩码,斜线记法中,斜线后面的数字就是1的个数 。例如,/20地址快的地址掩码是 11111111 11111111 11110000 00000000 (20个连续的1)。 斜线记法中,斜线后面的数字就是地址掩码中1的个数。

斜线记法还有一个好处就是它除了可以表示一个IP地址外,还提供了一些其他重要的信息。我们举例说明如下:
例如,地址为192.199.170.82/27不仅表示IP地址是192.199.170.82,而且还表示这个地址快的网络前缀有27位(剩下的5位是主机号),因此这个地址快包含32个IP地址( =32)。通过见到那的计算还可以得出,这个地址块的最小地址是192.199.170.64,最大地址是192.199.170.95。具体的计算方法是这样的:找到地址掩码中1和0的交界处发生在地址中的哪一个字节,现在是第四个字节,因此只要把这一个字节的十进制82用二进制表示即可:82的二进制是01010010,取其前3位(这3位加上前3字节的24位就够成了27位),再把后面的5位都写成0,即01000000,等于十进制64,这样就找到了地址快的最小地址192.199.170.64,再把最后面5位都置为1,即01011111,等于十进制的95,这就找到了地址块中的最大地址192.199.170.95。

由于一个CICR地址块有很多地址,所以在路由表中就利用CIDR地址块来查找目的网络。这种地址的聚合常称之为 路由聚合(route aggregation) ,它使得路由表中的一个项目可以表示原来传统分类地址的很多个路由,路由聚合也称之为 构成超网(supernetting) ,路由聚合有利于减少路由器之间的路由选择信息的交换,从而提高了整个互联网的性能。

每一个CIDR地址块中的地址数一定是2的整数次幂,这就是 构建超网 的来源。

网络前缀越短 ,其地址块所包含的地址数就越多,而在三级结构的IP地址中,划分子网是使网络前缀变长。

在使用了CIDR时,由于采用网络前缀这种记法,IP地址由网络前缀和主机号这两部分组成,因此在路由表中的项目也要有相应的变化,这时,每个项目由 网络前缀 下一跳地址组成 但是在查找路由表时可能会得到不止一个匹配结果 ,这样就带来一个问题:我们应该从这些匹配结果中选择哪一条路由呢?

正确的答案是: 应但从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由 ,这就做 最长前缀匹配(long-prefix matching) ,这是因为网络前缀越长,说明其地址块越小因而路由就越具体,最长前缀匹配又称之为 最长匹配 或者 最佳匹配

使用CIDR后,由于要寻找最长前缀匹配,使路由表的查找过程变的十分复杂,当路由表的项目数很大的时候,怎样设法减少路由表的平均查找时间就成为了一个非常重要的问题,现在常用的是 二叉线索(binary trie) ,它是一种特殊结构的树,IP地址中从左到右的比特值决定了从根节点逐层向下层延伸的路径,二二叉线索中的各个路径就代表路由表中存放的各个地址。

图4-26用一个例子说明二叉树线索的结构,图中给出了5个IP地址。为了简化二叉线索的结构,可以先找出对应一与每一个IP地址的唯一前缀(unique prefix),所谓唯一前缀就是在表中所有的IP地址中,该前缀时唯一的,这样就可以用这些唯一前缀来构造二叉线索。在进行查找时,只要能够和唯一前缀匹配相匹配就可以了。

从二叉树的根节点自顶向下的深度最多有32层,每一层对应于IP地址中的一位。

❷ 计算机网络如何划分子网

Internet组织机构定义了五种IP地址,用于主机的有A、B、C三类地址。其中A类网络有126个,每个A类网络可能有16,777,214台主机,它们处于同一广播域。

而在同一广播域中有这么多结点是不可能的,网络会因为广播通信而饱和,结果造成16,777,214个地址大部分没有分配出去,形成了浪费。而另一方面,随着互连网应用的不断扩大,IP地址资源越来越少。为了实现更小的广播域并更好地利用主机地址中的每一位,可以把基于类的IP网络进一步分成更小的网络,每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于类的网络地址的主机部分创建的。

划分子网后,通过使用掩码,把子网隐藏起来,使得从外部看网络没有变化,这就是子网掩码。

❸ 计算机网络技术网络地址划分

你说的这个C类IP地址192.168的这个网段是一个私有IP地址,不是一个公网的,所以说也不用申请,直接用就成了。如你所说的是192.168.50.0这个网段,如果想划分5个子网,这就涉及到VLSM(可变长子网)问题。先给你答案,主机IP地址:192.168.50.0-192.168.31,192.168.50.32-192.168.50.63,64-95,96-127,128-159-160-191,192-223,224-255,(主机范围还得掐头去尾)。网络地址:0,32,64,96,128,160,192,224,广播地址:31,63,95,127,159,191,223,255。子网掩码是:255.255.255.224。至于说要给你划分5个网络,而为什么你给我划分了8个网络,这个从这儿就有点说不清楚啦

❹ 计算机机网络ISP如何分配地址

因为子网掩码啊

❺ 计算机网络子网划分

1、网络前缀为 /29

2、每个子网有8个地址,其中可以用于主机的地址有6个。

3、各个子网的地址块为:126.23.12.64~126.23.12.71, 72~79, 80~87, 88~95

4、每一个子网分配给主机使用的最小地址和最大地址分别是:136.23.12.65, 136.23.12.70; 73, 78; 81,86; 89,94

❻ 计算机网络——4.网络层

将网络互连并能够互相通信,会遇到许多问题,例如:不同的寻址方案(不同的网络可能地址的表示位数不同),不同的最大分组长度(最大帧长),不同的网络接入机制,不同的超时控制,不同的差错恢复方法......

如何 将异构的网络互相连接起来 :使用一些 中间设备(中间系统)(中继系统)

1.IP地址及其表示方法
IP地址就是给每个连接在互联网上的 主机(或路由器) 分配一个在全世界范围内是 唯一的32位 的标识符。IP地址由互联网名字和数字分配机构(ICANN)进行分配。分配给ISP,然后用户再通过ISP申请到一个IP地址。
2.IP地址的编址方式

后续还有 NAT IPv6 这些方法

正常使用ABC三类,DE两类用作科研或者其他一般不开放使用。D类地址还是多播地址

A类地址:

B类地址:

C类地址:

3.特殊IP地址

4.IP地址的一些重要特点

IP地址与硬件地址是不同的地址

通信时使用的两个地址:

每个接口都有两个地址,网络层及以上的使用IP地址,数据链路层和物理层使用MAC地址(物理地址)
1.地址解析协议ARP的作用

3.ARP分组的传输

4.ARP高速缓存的作用

5.ARP欺骗
网络上的任意一台主机,在 没有接收到ARP请求 的情况下,可以 主动发送ARP响应

6.应当注意的问题

7.使用ARP的四种典型情况

假设现在有四个A类网络通过三个路由器连接在一起,而每个网络上都有成千上万台主机,如果按照目的主机的主机号来制作路由表,那么一个路由表就有 成千上万行 ,这样路由表的内存会过于庞大,因此我们按照 目的主机所在网络地址 来制作路由表,相当于 归类纪录 ,这样的话每个路由表只需要几行就可以,会大大简化。如下图:

2.特定主机路由 :虽然互联网所有的分组转发都是基于 目的主机所在的网络 ,但是在大多数情况下,都允许有一个特例,即 指定某个网络中的某一台主机填入路由表 ,采用特定主机路由可以使网络管理人员 更方便地控制网络和测试网络 ,同时也考虑到某种 安全问题
3.默认路由 :假如现在有一个分组的地址为1.2.3.4那么它的网络地址就是1.0.0.0,但是在路由表中没有记录,那么路由器就不知道该转发给谁,怎么转发,就会将这个分组丢弃,为了避免这种情况,有了默认路由,一旦出现 找不到目的地址的分组 ,就 由默认路由转发 (或者说 默认路由能够匹配所有的地址 )。但同时 默认路由的优先级是最小的 ,也就是 只有在找不到的情况下才会使用 ,找到了的话就不会用默认路由。采用默认路由可以 减少路由表所占用的空间和搜索路由表所用的时间 ,如果主机连接在一个 小网络 上,并且这个网络只用一个路由器与互联网连接,那么这种情况非常适合使用默认路由。例如下图:

1.从两级IP地址到三级IP地址
早期IP地址的不合理设计:IP地址浪费极大,因此对分类的IP地址做了一个改进,划分子网:在IP地址中增加一个"子网号字段",使原本的两级地址(网络号,主机号)变成三级地址(网络号,主机号,子网号),如下图所示:

例如:

3.子网掩码

规则:

(6).报告转发分组出错

1.网络前缀
划分子网虽然在一定程度上解决了困难,但是并 没有从根本上解决 ,仍然有几个问题:

2.CIDR的特点
CIDR是在 变长子网掩码(VLSM) 的基础上进一步提出的,它的全称为 无分类域间选择(CIDR)
主要特点:

3.路由聚合

4.CIDR记法的其它形式

5.CIDR地址块划分

❼ 计算机网络 对地址块进行IP划分 右图为答案 求问192.168.0.后面这些怎么得来的在线等ing

具体原理请看书,这里不解释,只解释题目怎么干


192.168.0.0/25,25是字码掩码1的位数

换言之字码掩码就是

11111111.11111111.11111111.10000000

注意最后的10000000,这里的0是重点

0前面的所有的1不能动也不能变,最后的0可以变,这里有7个0,代表可以分配128个IP出来,扣除全0(代表全网地址)全1(代表广播地址),那么剩下126个给你玩


不过这道题出题人写的有点不清楚,从答案推敲吧

假设NET110台主机,就分10个地址给他

10个地址也就是留4个0就好

答案写的也很直接

11111111.11111111.11111111.11110000

4个0代表4个二进制位,也就是可以划16个IP地址,同样扣除全0和全1,还有14个给你,对于10台主机足够了

那么11111111.11111111.11111111.11110000这个就是子网掩码,写出来就是255.255.255.240

而网络地址

也就是从192.168.0.0演化过来,由于总的网络的子网掩码有25个1,那么就得从192.168.0.0最后一个0开始划分子网出来了


这里比较简单粗暴,

192.168.0.00000000(理论上如果要讲的话,前面的192.168都要写成二进制,但是这里暗示用不到,所以暂时不转,只是转最后用到的8位)


注意了由于子网掩码最后8位是10000000,而网络地址最后的八位是00000000

这里需要将最后的八位对齐一下

网络地址最后八位:00000000

子网掩码最后八位:10000000

前面说过,子网掩码是1的,都不能改,所以前面192.168.0与字码掩码对齐之后,对的都是1,所以不能改,所以保留,能改的只有与子网掩码对齐0的部分

因此网络地址的第一个0不能改,后面的随便你分配


答案比较粗鲁,直接从0后面第一位开始分配地址,也就从01000000开始分配

01000000转成十进制就是64,而前面说过全0代表网络地址,因此,NET1的网络地址就是192.168.0.64


而路由器接口,这里说A,由于路由器要联两端,分别是路由器本身和网络本身


因此A网络的01000000后面的6个0(除了全0与全1不能用以外,随便给出两个地址作为端口两边的地址,这里比较粗暴,给了65和78.。。其实写出来,65就是01000001,78就是01001110(注意,前面的01不能改,只能改后面的6个0,随便分两个出来就OK了)实际上端口另一边连的还是路由器,说白了是从大网的路由器接去小网的路由器。


NET2的分配与NET1类似

这里要结合已经分配出去的,NET1的网络地址后八位是01000000 ,而网络地址分配原则就是前缀不能相同。

NET2要求30台机器,因此你懂的,后面保留5个0给其日后变化,考虑到还有其他的网络,这里答案也分的很利落


NET2的网络地址后8位是0000 0000,也就是192.168.0.0

子网掩码地址后八位就是1100 0000 也就是255.255.255.192


那么NET2的地址,扣除全0和全1,NET2的地址变化就是00XX XXXX

原理上只要5个X就够30台主机用,但是这里多一个X是考虑到后面有其他网络还没配,因此保留多1位


因此分配给路由C的地址就是(后八位) 0000 0001到 0011 1110

注意这里容易犯错,这里只有路由C是连接NET2的


在对比一下NET1的后八位与NET2的后八位

0100 0000

0000 0000


01与00都用了,再加上之前分析的,总网的子网掩码是后八位是10000000

后面分网的时候就要注意了

01 与00的第一个0不能动是因为总网的子网掩码最高位是1,第二位1与0分别给NET1与NET2了,后面就得从第三位以后开始着手


后面NET3只需要5台主机,那么保留3个0即可,因此后八位就是1111 1000 也就是248

而网络地址,注意,01与11开头都用了,这里答案是从01开始着手,其实说白了就是保证后面01?? ?XXX,后面有三位是X以供变化即可。而?代表多少,这要看之前分配的网络,而答案是从01打头的NET1开始抽,因此后面就能求的D端口了

先求?

这里只要求后面保留3个X,也就是说从NET1中抽一部分地址出来,NET1的变化范围是(结合子网掩码)

0100 0000到 0100 1111

而这里01打头是不能改的,因此后面剩下来的0随便改一位就可以作为NET3的网络地址了

因此这里NET3的网络地址后八位是0101 0000

其实这里选后面的0变1是方便NET4分配网络用的.。。。


然后后面的也是雷同的,根据不同的主机数去划分就好了。。。这里可能题目没给全,不知道NET4与NET5要分配多少,不过这种题大概就是这样的做法

说的有点复杂,请尽量理解吧。

如果觉得说得好,请采纳。。。

❽ 《计算机网络》, 网络分配地址块问题。。

简单点说第一个子网是136.23.12.64—136..23.12.79/28,它就属于一个网段,136.23.12.64就代表这个网段号,具体怎么划分划分,我发你邮箱吧。邮箱告诉我。

划分子网都是等量划分,还有就是是要看你网络有多少主机。比如:
192.168.1.0/24 三个子网100台 40台 30台
(cisco路由器 Router(config)#ip subnet-zero)
先划出两个大网 (2n-2≥2 不适用.)
所以只能用 2m-2≥128 m=7 从而n=1

192.168.1.0/25(1~126) 126台
--192.168.1.128/25(129~254) 把它再划一下

--192.168.1.0/26(1~62)
--192.168.1.64/26(65~126)
192.168.1.128/26(129~190) 62台
--192.168.1.192/26(193~254) 把它再划一下

--192.168.1.0/27(1~30)
--192.168.1.32/27(33~62)
--192.168.1.64/27(65~94)
--192.168.1.96/27(97~126)
--192.168.1.128/27(129~158)
--192.168.1.160/27(161~190)
192.168.1.192/27(193~222) 30台
--192.168.1.224/27(225~254)

最后得出
192.168.1.0/25(1~126) 126台
192.168.1.128/26(129~190) 62台
192.168.1.192/27(193~222) 30台

❾ 一道计算机网络的题 某单位分配到一个地址块136.23.12.64/26。现需要划分成4个一样大的子网。问:

第1个问题:
首先一点分配到的是一个B类地址,网络号位26,主机号位6位,64二进制是0100 0000 ,需要 划分4个一样大的子网,所以就是2的平方,网络号后移2位就是4个子网(向主机号借2位)
0100 0000 、0101 0000 、0110 0000、 0111 0000、
4个子网的网络前缀就是子网掩码都是28
第2个问题:
每个子网有少地址就是主机位2的(32-28)的次方,就是16个
第3个问题:
每个子网的地址块就是子网号
第一个子网ID是136.23.12.64/28范围是136.23.12.65-136.23.12.78(79是广播地址) 第二个子网ID是136.23.12.80/28范围是136.23.12.81-136.23.12.94(95是广播地址) 第三个子网ID是136.23.12.96/28范围是136.23.12.97-136.23.12.110(111是广播地址) 第四个子网ID是136.23.12.112/28范围是136.23.12.113-136.23.12.126(127是广播地址)
第4个问题:
每个子网可分配给主机使用的最小地址和最大地址,注意哦是可分配的所以主机位不可以是全0或者全1的,说的这么明显,不要我写答案了。
拜!希望我的唠叨可以帮助到您!

友情提示:以上纯属个人见解,因能力有限,如有造成楼主烦恼的地方还请见谅;以上意见仅供参考,如出现任何不良后果本人一概不承担责任!