計算機網絡規劃與設計 6 、2 IP 地址 6 、2 、1 IP 地址的類型 1. 什么就是 IP 地址？ 2. IP 地址的分類 下面就是常用 A、B、C 三類地址的總結表: 表 表 6-2

　 網絡類別、網絡地址與主機編號字段的取值范圍 網絡類別 IP 地址 網絡地址 址 主機編號 號 網絡地址中 中 W 的取值范圍 主機 近似 個數 A W、X、Y、Z W X、Y、Z 1～126 1700萬左右 B W、X、Y、Z W、X Y、Z 128～191 65000 C W、X、Y、Z W、X、Y Z 192～223 254 表 6-3 歸納了 A、B、C 三類網絡 IP 地址 W 段的取值范圍、網絡個數及主機個數。

　表 表 6-3

　 A 、B 、C 三類網絡的特性參數取值范圍 網絡類別 網絡地址(W) 的取值范圍 網絡個數 ( 近似值) 主機個數 A 1、X、Y、Z ～126、X、Y、Z 126(2 7 -2) 2 24 -2 B 128、X、Y、Z ～191、X、Y、Z 16384(2 14 ) 2 16 -2 C 192、X、Y、Z ～223、X、Y、Z 大約200萬個(2 21 ) 2 8 -2 3. IP 地址中 網絡地址的使用規則

　 無論在 Internet上還就是在局域網上,分配網絡地址(即網絡ID)時,常用的A、B與C三類網絡的取值范圍如表6-4所示,配置與使用IP地址時,應遵循以下規則: ① 網絡地址必須惟一。

　② 網絡地址不能以 127 開頭。因為 127 保留給診斷用的回送函數使用。

?、?網絡地址中的各位不能全為“0”,0 表示本地主機,不能傳送。

?、?網絡地址的各位不能全為“1” 即,十進制的 255),全為 1 時,僅在本網絡上進行廣播,各路由器均不轉發。

　表 表 6-4

　A 、B 、C 網絡地址與主機地址的取值范圍 網絡類別 網絡地址始值 網絡地址終值 值 主機編號始值 值 主機編號終值 A 001、X、Y、Z 126、X、Y、 W、0、0、1 W、255、255、2

　Z 54 B 128、0、Y、Z 191、255、Y、Z W、X、0、1 W、X、255、254 C 192、0、0、Z 223、255、255、Z W、X、Y、1 W、X、Y、254 4. IP 地址中- 主機 地址 的使用規則 ① 在網絡地址相同時,即在同一網絡中,主機地址(編號)必須惟一。即 I P 地址中主機編號相對于網絡編號來說必須惟一。例如:在 202、112、144 這個 C 類網絡中,只能有一臺主機的編號為“8”。

?、?IP 地址中主機編號的各位不能全為 0,主機號全 0 表示該網的 IP 地址,例如,202、112、144、0。

?、?IP 地址中主機編號的各位不能全為“1”,主機號全 1 的地址就是本網的廣播地址,因此,255 不能用做主機的編號。例如:202、112、144、255 或 128、1、255、255。

　④ ④

　127、0、0、1 代表本地主機的 IP 地址,用于測試;因此,該地址不能分配給網絡上的任何計算機使用。

　5. IP 地址 的表示 規則 ① 在主機或路由器中存放的 IP 地址都就是 32 bit 的二進制代碼。為了提高可讀性,在寫出給人瞧的 IP 地址時,往往每隔 8 bit 插入一個空格。但這樣還就是不方便。于就是我們常常將 32 bit 的 IP 地址中的每 8 bit 用其等效的十進制數字表示,并且在這些數字之間加上一個點。這就叫做 點分十進制記法(dotted decimal notation)。下圖 7-8 表示了這種方法,這就是一個 B 類 IP 地址。

　② 當一個主機同時連接到兩個網絡上時,該主機就必須同時具有兩個相應的 IP 地址,其網絡號 net-id 就是不同的。這種主機稱為 多歸宿主機(multihomed host),或 多接口主機。

　③ 按照因特網的觀點,用 轉發器、網橋或傳統交換機連接起來的若干個局域網仍為一個網絡,因此這些局域網都 具有同樣的網絡號 net-id。

?、?/p>

　在 IP 地址中,所有分配到網絡號 net-id 的網絡都就是平等的。

?、?及 互聯網中設備及 IP 地址:路由器連接的就是 IP 子網,因此,它總會具有兩個或兩個以上的 IP 地址,這些 IP 地址通常具有不同的網絡編號或子網編號。圖 7-9 畫出了 3 個局域網(LAN1, LAN2 與 LAN3)通過 3 個路由器(R1, R2 與 R3)互連起來所構成的一個互聯網(此互聯網用虛線圓角方框表示)。

　應當注意到下述問題: ? 在同一個局域網上的的 主機或路由器的 IP 地址中的 網絡號必須就是一樣的。

　? 用 網橋(它只在鏈路層工作)互連的網段仍然就是一個局域網, 只能有一個網絡號。

　? 路由器總就是的 具有兩個或兩個以上的 IP 地址。

　? 當兩個路由器直接相連時,在連線兩端的接口處,可以指明也可以不指明 IP 地址。

　 6.2.3 特殊 IP 地址形式

　殊 常用的特殊 IP 地址如下: ? 直接廣播地址 ? 受限廣播地址 ? “這個網的這個主機”地址 “這個網絡上的特定主機”地址 ? 回送地址 1. 直接廣播地址(Directed Brordcasting) 將主機號各位全為“1”的 IP 地址稱為直接廣播地址。

　該地址主要用于廣播,在使用時,用來 代表該網絡上所有的主機,例如,202、112、144 就是一個 C 類的網絡標識,該網絡的廣播地址就就是 202、112、144、255;當該網絡中的某臺主機需要發送廣播時,就可以使用這個地址向該網絡上的所有主機發送報文。

　直接廣播地址及其應用如下: ? A 類、B 類與 C 類 IP 地址中 主機號全 1 的地址為直接廣播地址; ? 用來使 路由器將一個 分組以廣播方式發送給特定網絡上的所有主機; ? 只能作為分組中的 目的地址; ? 物理網絡采用的就是點-點傳輸方式, 分組廣播需要通過軟件來實現。

　 圖 6-5 路由器使用直接廣播地址 2. 有限廣播地址(Limiting Brordcasting) TCP/IP 協議規定,32 比特位全為“1”的 IP 地址(255、255、255、255)為“有限廣播地址”,這個地址主要用來 進行本網廣播。當需要在本網內廣播,又不知道本網的網絡號時,即可使用“有限(受限)廣播地址”。

　有限廣播地址及其應用如下: ? 網絡號與主機號的 32 位全為 1 的地址為受限廣播地址; ? 某主機可以用來將一個分組以 廣播方式發送給本網的所有主機; ? 分組將被本網的所有主機將接受該分組, 路由器則阻擋該分組通過。

　圖 6-5 主機使用受限廣播地址 3. 本網地址與這個“網絡上的特定主機” 地址 這兩個地址都只局限于發送主機所在的網絡: （1 1 ）

　本網地址 將 IP 地址中主機地址位全為“0”的 IP 地址叫做 本網地址。這個地址 用來表示“本主機” 所連接的網絡”。例如,用“128、16、0、0”表示“128、16”這個 B 類網絡;用“202、112、144、0”表示“202、112、144”這個 C 類網絡。本網地址又被稱為“0”地址。

?。? 2 ）

　這個“網絡上的特定主機” 地址 上述地址的應用如下: ? 當主機或路由器向本網絡上的某個特定的 主機發送分組; ? 網絡號部分為全 0,主機號為確定的值;如,在 201、1、16、0 這個 C 類網絡上,IP 地址為

　201、1、16、2 的主機,要發送信息給 25 號主機,即可使用 0、0、0、25 表示,擬發送給本地網絡中主機號為 25 的主機,參見圖 6-7。

　? 這樣的分組被限制在本網絡內部。

　圖 6-7 某網絡上特定主機地址 4. 回送地址 IP 地址中以 127 開始的 IP 地址作為保留地址,被稱為“回送地址”。

　回送地址用于網絡軟件的測試,以及本地進程的通信。顧名思義,任何程序一旦 接到使用了回送地址為目的地址,則 該程序將不再轉發數據, 而就是將其立即回送給源地址。例如,使用“ping 127、0、0、1”可以通過 ping 軟件測試本地網卡進程之間的通信。

?、?回送地址就是用于網絡軟件測試與本地進程間通信; ② TCP/IP 協議規定: ? 含網絡號為 127 的分組不能出現在任何網絡上; ? 主機與路由器 不能為該地址廣播任何尋址信息。

　圖 6-8

　進程間回送地址的應用

　補充節:IP 地址與硬件地址 圖 7-10 說明了 主機的 IP 地址與硬件地址的區別。從層次的角度瞧, 物理地址就是 數據鏈路層與物理層使用的地址,而 IP 地址就是 網絡層與以上各層使用的地址。

　如圖 7-10 所示:IP 地址放在 IP 數據報的首部,而 硬件地址則放在 MAC 幀的首部。在網絡層及以上使用的就是 IP 地址,而數據鏈路層及以下使用的就是硬件地址。

　因而在數據鏈路層的 瞧不見數據報的 IP 地址。從不同層次瞧 IP 地址與硬件地址,參見圖 7-11。圖 7-11 (a)畫的就是三個局域網用兩個路由器 R1 與 R2 互連起來。

　圖 7-11(b)特別強調了 IP 地址與硬件地址的區別。表 7-2 歸納了這種區別。

　表 表 7-2 圖 圖 7-11(b) 中不同層次、不同區間的源地址與目的地址

　入 在網絡層寫入 IP 數據報首部的 入 在數據鏈路層寫入 MAC 幀首部的

　源地址 目的地址 源地址 目的地址 從 從H 1 到 到R 1

　IP 1

　IP 2

　HA 1

　HA 3

　從 從R 1 到 到R 2

　IP 1

　IP 2

　HA 4

　HA 5

　從 從R 2 到 到H 2

　IP 1

　IP 2

　HA 6

　HA 2

　6 、3 子網與超網的基本概念 6 、4 、1

　為什么要研究子網與超網 1. 子 子 網 的概念 基于人們對網絡性能、安全與管理方面的考慮,人們常常把一個較大的網絡分成多個較小的物理網絡,并通過路由器或第三層交換機將多個子網連接起來。每個小的網絡使用不同的網絡編號,這樣的小網絡被稱為“子網”。

　2. 劃分子網的原因 劃分子網的原因有許多個,主要有以下幾個: ① 的 充分利用現有的 IP 地址資源:通過劃分子網可以高 提高 IP 地址的有效利用率。例如,128、1、0、0 就是一個 B 類網絡,它允許的主機(即主機地址數量)個數為 2 16 -2,其地址空間大。為了有效地利用其 IP 地址資源,管理員可以通過子網劃分的技術將上述的可用地址分配給多個小網絡使用。

?、?減輕網絡的擁擠, 提高網絡性能問題:這就是由于在使用集線器與交換機的網絡中,隨著網絡節點數目的增加,網絡將變得十分擁擠。大量的網絡數據與廣播信息在網絡上傳輸,導致網絡的性能與效率下降。如果將大的網絡劃分為小的子網,并使用路由器連接各個子網的話,路由器在各個子網間轉發信息包時會自動丟棄廣播信息,從而改善了網絡性能。

　③ 路由器的工作效率問題: 某個網絡分配的 IP 地址越多,路 路 由器的工作效率就越低,這就是因為路由器在執行路選算法時,主機數越多,則路由表就越大,路由表信息過多就會引起選路時計算時間過長。

?、?提高安全性利于網管:當一個網絡劃分為多個子網時,就減少了每個網絡的管理對象,因此有利于網絡管理員對網絡用戶、資源與計算機的管理;另外,由于子網的劃分縮小了廣播的范圍,因而提高了網絡的安全性。

　⑤ 混合不同的網絡技術:例如:連接以太網、FDDI 與 ATM 網絡。

　在實際應用中,經常遇到網絡地址不夠的問題。例如,僅申請到一個可以在 Internet 上使用的 IP 地址,而需要劃分的內部子網數目為多個。這種情況下,就需要把某種類型的網絡劃分成多個子網。其思路就就是將“原來”(申請到的)主機編號部分的一些二進制位貢獻出來,用于內部網絡的編號。由于從 Internet 到此網絡的路徑都就是一樣的(即申請到的 IP 地址的網絡地址部分不變),因此,外界到此網絡中各子網的路由都就是一樣的。這種情況下,外部路由將所有子網瞧成一個網絡,而內部的路由器可以區分出不同子網。下面通過一個實例來說明劃分子網的步驟。

　3. 子網與超網的概念 實現子網與超網 主要就是為了解決:IP 地址的有效利用率問題與路由器工作效率問題。

　? 子網(subnet) 將一個大的網絡劃分成幾個較小的網絡,而每一個網絡都有其自己的子網地址。它就是多網絡環境中的一個網絡。將一個網絡分解成多個子網時,要求每個子網使用不同的子網編號。

　將一個 IP 網絡劃分為更小的邏輯子網。子網間用網關或路由器相連。這種技術通常就是將 IP 地址的主機 ID 部分生成子網地址來實現。子網劃分的優點:

　? 減少網絡交通 ? 揉合不同網絡技術 ? 簡化管理,易于排錯

　補充圖 6-10(a)

　用路由器實現多個局域網(IP 子網)的連接 ? 超網(supernet) 將一個組織所屬的幾個 C 類網絡合并成為一個更大地址范圍的邏輯網絡。

　6 、3 、2-1 子網掩碼與默認網關 為什么需要網絡編號？在兩臺計算機之間進行通訊時,一般用戶可能認為只要知道了對方的 IP 地址就可以進行通信了,但就是,實際上在這兩臺計算機之間存在的通信路徑可能有很多條。因此通信時,兩邊的計算機首先需要判斷彼此就是否在同一個網絡上,如果就是在同一網絡上,就直接進行通信;否則,就轉發到本網的出口,由該出口負責處理發送到目的網絡上。完成這個任務的就就是子網掩碼。

　1. 子網掩碼(subnet masks)的 的 概念、 功能與使用 （ （1）

　）

　什么就是 子網掩碼？ ？ 子網掩碼就是由前面連續的“1”與后面連續的“0”組成的 32 位二進制地址,在 TCP/IP網絡中,每一臺主機都要求使用子網掩碼。

　子網掩碼與 IP 地址一樣也就是一個 32 位的二進制比特值,用它可以屏蔽一部分 IP 地址,以便區分出 IP 地址中的網絡編號與主機編號。當使用 TCP/IP 通信時,子網掩碼主要用來確定目的主機就是位于本地子網還就是遠程網,它的兩大功能如下: ? 子網掩碼用來屏蔽掉 IP 地址中的一部分, 用于區分 IP 地址中的網絡地址與主機編號。并因此用來說明主機的 IP 地址就是在局域網上還就是在遠程網絡上。

　? 用于劃分子網:子網掩碼的另一個重要功能就是劃分子網,即將一個大的網絡分為多個小的子網。

?。?（2）

?。?/p>

　默認的子網掩碼 默認的子網掩碼用于沒有劃分子網的 TCP/IP 網絡。不同類型的網絡使用的默認的子網掩碼就是不同的,表 6-5 給出了各類網絡所默認的子網掩碼。

　表 表 6-5

　各類網絡默認的子網掩碼 網絡類別 子網掩碼 ( 以二進制位表示) 子網掩碼 ( 以十進制表示) A 11111111、00000000、00000000、 、0、0、0 B 11111111、11111111、00000000、 、255、0、0 C 11111111、11111111、11111111、 、255、255、0

　（ （3）

?。?/p>

　子網掩碼的使用 TCP/IP 協議進行初始化時,主機 IP 地址會與子網掩碼進行“與操作”。即在傳輸數據包之前,源主機 IP與目的主機 IP 都要與主機的子網掩碼進行與操作。如果這兩個結果相同,則 TCP/IP 協議判斷出目的主機與源主機在同一個局域網上,可以直接傳遞;否則,判斷出目的主機不在本地局域網上,因此,將待發送的數據包轉發到默認網關 IP 地址處,以便進一步轉發到遠程網絡上。

　子網掩碼的應用 實例:參照圖8-3,對在Internet上使用的系統進行通信時的分析。

　 解: ① 用 IP 地址的第一段數值 W 判斷網絡類型。在本例中,W 的值分別等于 132、132 與 152。因此,由表 8-4 可知這三個計算機所在的網絡均為 B 類網。

?、?通過默認的子網掩碼 255、255、0、0 求網絡地址的步驟如下,結果見表 8-6。

　? 將 IP 地址轉化為 32 位二進制位。

　? 將子網掩碼也轉化為 32 位二進制位。

　? 將 3 個二進制表示的 IP 地址分別與二進制表示的子網掩碼,按位進行“邏輯與(AND)”操作。按此方法依次求得數值之后,再按原有的 4 段分別轉換為十進制數。

　? 求取網絡內的主機編號(HOST ID,即主機標識)。

　說明: :其中子網掩碼為“1”的各位所對應的 IP 地址中的各位,即為網絡地址,也稱網絡標識或網絡 ID,運算結果見表 8-6。

　A 計算機的IP132.112.000.001L 計算機的內部路由器C 計算機的IP132.112.000.003X 計算機的IP152.112.000.001Z 計算機的IP152.112.000.003B 計算機的IP132.112.000.002自動化系子網信息系子網Y 計算機的IP152.112.000.002Internet外部網絡外部路由器IP ROUTER200.4.192.12 圖 8-4

　TCP/IP 網絡之間使用默認網關(IP ROUTER)通信 表 表 8-6

　IP 地址劃分實例分析計算結果 網絡類別 計算機名稱 稱 邏輯與的結果 果 網絡地址 址 計算機編號部分 分 主機編號 號 B A 132、112、0、0 132、112 000、001 1 B B 132、112、0、0 132、112 000、002 2 B C 152、112、0、 152、112 000、001 1

　0 在 IP 地址中扣除網絡地址外的其余部分就就是主機編號部分。由于就是默認的 B 類網絡,其 IP 地址在扣除了網絡地址后,剩余的 2 個字段表示該主機在其子網內的編號部分。經簡化得到 3 個主機編號分別為:1、2 與 1,參見表 8-6。

　③ 用“網絡地址”即可判斷這幾個主機就是否位于同一個子網。

　由于 A 與 B 主機的網絡地址均為“132、112”,因此這兩臺主機在同一子網上;而 X 主機的網絡地址為“152、112”,所以該主機在另一個子網上。

　當 A 主機與 B 主機進行通信時,就可以直接進行通信。而當 A 主機與 X 主機進行通信時,由于不在同一個網絡,因此需要通過網絡中 L 主機所代表的內部路由器(或內部網關)轉發數據。如果這些子網中的主機需要與外部網絡進行通信,則還需要通過外部路由器轉發數據。

　2. 默認網關或 IP 路由(default gateway 或 IP router) 默認網關又稱 IP 路由。簡單地說,默認網關就就是通向遠程網絡接口的 IP 地址。在子網之間進行通訊時,主機可以使用默認網關將數據發送給目的主機。由于默認網關就就是發送給遠程網絡(目的主機)信息包的地方,因此,如果在配置 TCP/IP 時沒有指明默認網關,則通訊僅局限于本地網絡。

　路由器可以就是專門購置的硬件設備,也可以就是加裝了軟件的專用路由計算機。同一個網絡段(包含子網段)的計算機之間可以直接通信;不同網絡段中的計算機通信時,則需要通過網關或者路由器。其中,內部子網的通信通過內部網關或內部路由器;外部網絡之間的計算機通信時一般通過外部路由器(或外部網關)。由此可見,當內部子網與外部網絡之間的主機通信時,需要設置外部路由器(或網關)。

　6 、3 、2-2 子網地址 空間的劃分方法 1. 子網與 IP 地址的三級層次結構 思想:將原來主機地址的部分位轉化為子網地址位,即將原來IP地址的兩層結構(網絡地址＋主機地址)轉化為 3 層結構,參見圖 6-10 及其補充圖。

　三級層次結構的特點如下: ? 三級層次的 IP 地址就是: 網絡號、 子網號、 主機號; ? 第一級 網絡號定義了 網點的位置; ? 第二級 子網號定義了 物理子網; ? 第三級 主機號定義了 主機與路由器到物理網絡的連接; ? 三級層次的IP 地址, 一個IP 分組的路由選擇的過程為三步: 第一步轉發給網點, 第二步轉發給物理子網, 第三步轉發給主機。

　。

　圖 6-9

　未劃分子網的網絡結構

　 圖 6-10

　劃分 3 個子網后的網絡結構

　圖 6-11

　3 個層次的 IP 地址結構 2. 劃分子網的規則: 規則:由于原有主機編號的位數就是固定的,因此建立的子網數目越多,需要的位數就越多;而每個子網中所能容納的主機數目就越少。因此,需要綜合考慮子網與子網中主機的個數。

　地址類別

　 ↓ LB 網絡地址 可用位 原 主機地址位 位 網絡地址 子網地址 子網 主機地址 圖 6-11

　TCP/IP 網絡中 IP 地址劃分前后的結構 3. 劃分子網的 計算公式 （1 1 ）

　照 按照 RFC950 標準 劃分子網的計算公式 C 類地址:N max ＝2 m -2 與 H max ＝2 (8-m) －2 B 類地址:N max ＝2 m -2 與 H max ＝2 (16-m) －2 A 類地址:N max ＝2 m -2 與 H max ＝2 (24-m) －2 其中: ? m:為原主機編號部分轉化為子網地址部分的位數。

　? N max :為轉化后允許劃分的最大子網數目,其值應當大于或等于實際需要的子網數 n。

　? H max :為轉化后每子網所允許的最大主機數目,其值應當大于或等于子網實際需要的主機數 h。

?。? 2 ）

　照 不按照 RFC950 標準 劃分子網的計算公式 C 類地址:N max ＝2 m 與 H max ＝2 (8-m) －2 B 類地址:N max ＝2 m 與 H max ＝2 (16-m) －2 A 類地址:N max ＝2 m 與 H max ＝2 (24-m) －2 說明:假定原來的網絡使用 C 類地址,當 m＝3 時,按照 RFC950 標準規定,子網“000 00000”與“111 00000” 為無效子網。它們分別表示,子網號各位全為“0”的代表本網絡;而子網號各位全為“1”表示的就是本子網的廣播地址。但就是,在實際應用中,如果不按上述標準時,也可以被使用。

?。? 3 ）

　的 劃分子網的 6 個步驟 ① 確定需求:即確定所需的子網數目與子網中主機的數目。

　? 確定所需子網數:N。

　? 確定子網中所需最大 IP 數目(通常就是主機數目):H。

　? 綜合上述兩個因素,確定子網掩碼中,原主機編碼位轉化為子網地址的位數。

?、?確定子網掩碼(含子網號部分) ③ 分配子網 ID 與子網 IP(各主機標識位全為 0) ④ 分配有效 IP 地址:確定各子網的 IP 地址的范圍。

　⑤ 確定各子網的廣播地址。

?、?決定劃分方案:確定各子網之間通信時的連接設備與網絡結構示意圖。

　6 、3 、2-3 子網劃分的應用 實例

　1. 實例 1 兩個 TCP/IP 網絡之間可以通過內部或外部的 IP 路由器或默認網關進行連接。IP 路由器或 IP 網關的應用實例如下: ① 假定:圖 8-4 所示的信息系與自動化系的內部子網掩碼均為“255、255、0、0”。

?、?問題:如果信息系網絡上的某計算機要與自動化系網絡上的計算機通信時,如何通過默認網關完成通信過程,參見圖 8-4。

?、?解題分析如下: 子例 例1: 在圖8-4中,若計算機A要給計算機B 發送信息,由于計算機A的IP地址就是132、112、000、001,計算機 B 的 IP 地址就是 132、112、000、002,所以這兩臺計算機的網絡地址都就是“132、112”,由此可知計算機 A 與計算機 B 在同一個網絡之內,于就是計算機 A 就將信息直接傳遞給計算機 B,沒有經過內部的默認 IP 網關(或 IP 路由器)計算機 L。

　子例 例 2:在圖 8-4 中,若計算機 A 要給計算機 X 發送信息,由于計算機 A 的 IP 地址就是 132、112、000、001,計算機 X 的 IP 地址就是 152、112、000、001,通過其子網掩碼求得這兩臺計算機的網絡地址。其中,A 為“132、112”,而 X 為“152、112”。由此可知,計算機A 與計算機 X 不在同一個網絡之內。因此,計算機 A 必須先將信息傳遞給內部的默認網關(或 IP 路由器)計算機 L 上,然后再由計算機 L 將信息傳遞給計算機 X。

　子例 例 3:在圖 8-4 中,若計算機 A 需要發送信息給 Internet 中的某主機“200、4、192、12”。由于,通過子網掩碼求出的計算機A的IP地址的網絡地址與對方主機的不同,A主機的為“132、112”,而目標主機的為“200、4、192”。因此,計算機 A 與該主機不在同一個網絡之內。為此,計算機 A 必須先將信息傳遞給默認的內部網關(或 IP 路由器)計算機 L上,并由計算機 L 決定就是將信息傳遞給另一子網還就是傳送給專用的外部路由器。

　最終,計算機 L 將該信息通過外部路由器發送到外部網絡的主機上。

　在圖 8-4 所示的例子中,只通過一個默認內部網關(或 IP 路由器)與一個外部路由器來傳遞內部子網間,以及與外部網絡間的信息,而實際中,由于網絡結構比較復雜,因此,可能需要多個默認的內部網關(或 IP 路由器)與多個外部路由器來傳遞信息。

　2. 實例 2 （ （1）

　）

　問題 現有一個公司需要創建內部 Intranet 網絡,該公司包括工程技術部、市場部、財務部與人力資源等四大部門。該公司原來使用申請到的 C 類網絡地址為 202、112、161、0,組成了一個網絡地址相同的大網絡。目前,由于該網絡的廣播數據過多,造成網絡系統運行緩慢。

　（ （2）

?。?/p>

　改變網絡性能的設計要求 ① 采用劃分子網的方法使得幾個部門各自獨立,提高各個部門的性能與安全性。

　② 在 4 個部門中,最大的計算機數目為 30 臺。每個部門中有 1 臺服務器要求 100Mb/s 固定帶寬,其它計算機要求 10Mb/s 的固定帶寬。

?、?確定各部門使用的子網 IP 地址與子網掩碼。

　④ 寫出可以分配給每個部門子網的主機 IP 地址范圍。

?、?若采用交換式以太網,即每個子網都使用一個交換式以太網,請畫出網絡系統的結構圖,并說明各主要設備的名稱。

?。?（3）

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　設計方案簡答 ① 4 個部門不按 RFC950 標準,即使用子網號各位“全為 1”與“全為 0”的地址時,求出最大子網數目、每個子網的最大主機數目、子網掩碼如下: ? 按 C 類地址公式:N max ＝2 m 與 H max ＝2 (8-m) －2,求出 m＝2 即 N max ＝2 m ＝2 2 ＝4＝n＝4;H max ＝2 (8-m) －2=2 (8-2) －2＝62 ? 不按 RFC950 標準時,由于 m＝2,所以子網掩碼為 255、255、255、192。

　? 各子網的地址與 IP 地址范圍參見下表: 子網 編號 子網地址 子網廣播地址

　的 子網主機的 IP 地址 初值 的 子網主機的 IP 地址 終值 值 1 202、112、161、0 202、112、161、63 202、112、161、1 202、112、161、62 2 202、112、161、64 202、112、 61、127 202、112、 161、65 202、112、 161、126 3 202、112、161、128 202、112、 61、191 202、112、 61、129 202、112、 161、190 4 202、112、161、192 202、112、161、255 202、112、 161、193 202、112、 161、254 ② 4 個部門按照 RFC950 標準,即不使用子網號各位“全為 1”與“全為 0”的地址時,求出最大子網數目、每個子網的最大主機數目、子網掩碼如下: ? 按 C 類地址公式:N max ＝2 m -2 與 H max ＝2 (8-m) －2,求出 m＝3 即 N max ＝2 m -2＝2 3 -2＝6 > n=4;H max ＝2 (8-m) －2=2 (8-3) －2＝30 ? 按照 RFC950 標準時,由于 m＝3,所以子網掩碼為 255、255、255、224。

　? 各子網的地址與 IP 地址范圍參見下表: ③ 網絡結構如圖8-6所示的第一級交換機應當選擇支持第三層功能的100Mb/s企業級交換機;當然,也可以使用局域網路由器連接各子網的部門交換機。

?、?每個部門網絡系統結構如圖 8-6 所示。每個子網的主要設備為:一臺 10/100 自適應部門交換機;部門的服務器使用 100Mb/s 的 RJ-45 接口網卡;其她計算機使用 10Mb/s 的 RJ-45 接

　口網卡;5 類 UTP 雙絞線;RJ-45 連接器若干。

　子網 編號 子網地址 子網廣播地址

　的 子網主機的 IP 地 地址 址 初值 的 子網主機的 IP 地 地址 址 終值 值 1 202、112、161、32 202、112、161、63 202、112、161、33 202、112、161、62 2 202、112、161、64 202、112、161、95 202、112、161、65 202、112、161、94 3 202、112、161、96 202、112、161、127 202、112、161、97 202、112、161、126 4 202、112、161、128 202、112、161、159 202、112、 161、129 202、112、 161、158 5 202、112、161、160 202、112、161、191 202、112、 161、161 202、112、 161、190 6 202、112、161、192 202、112、 161、223 202、112、 161、193 202、112、 161、222

　圖 8-6

　公司網絡與部門子網的結構示意圖 說明:第一,也可以將圖 8-6 所示系統中的第三層交換機替換為路由器。第二,設置說明:每一個子網中的主機都應當設置主機 IP、子網掩碼(各子網相同)與默認網關(所連接的路由器或第三層交換機端口設置的 IP)。

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