当前课程知识点:网络技术与应用 >  第5讲 IP和网络互连 >  5.2 网际协议 >  5.2-1 IP-分类编址

返回《网络技术与应用》慕课在线视频课程列表

5.2-1 IP-分类编址在线视频

5.2-1 IP-分类编址

下一节:5.2-2 IP-无分类编址

返回《网络技术与应用》慕课在线视频列表

5.2-1 IP-分类编址课程教案、知识点、字幕

IP地址的编址方法有两种

一种是分类编址 还有一种是无分类编址

下面 我们先来学习分类编址当中的IP地址分类方法

IP地址分类分层的原因

IP地址配置原则

以及IP地址分类的缺陷

网络互连的核心是网际协议IP

现在网际协议IP有两个版本

一个是IPV4

还有一个是IPV6

IPV4是用32位二进制数表示IP地址

IPV6是用128位二进制数表示IP地址

如果 用128位二进制数表示IP地址

地球上所有的沙子都能分到一个IP地址

那么现在IPV6表示IP地址的方法

只是在实验性的网络中使用

因此下面主要讨论IPV4版本的IP地址的表示

32位二进制数怎么来表示IP地址呢

比如说 这是一个32位的二进制数

为了方便表示

把这32位二进制数以8位也就是1个字节为单位

分成4段

然后 每一段之间用小数点隔开

为了便于记忆 把每一个8位直接转换成十进制数

然后 用十进制数表示IP地址

这个32位二进制数表示的IP地址

可以表示成93.165.219.201

具体给某个网络里面的终端分配IP地址的时候

有什么规律呢

先来看两个生活当中的例子

首先看一下大家熟悉的10位学号的表示

这是一个10位十进制数表示的学号

前面三位表示的是专业号

中间4位表示的是入学年份

后面三位表示的是个人编号

这是10位十进制数表示的学号

我们再来看一下用18位十进制数表示的身份证号

身份证号里前6位是地址码

中间8位是出生日期

接下来3位表示的是顺序码

最后一位是校验码

从这个里面可以看出来

学号也好身份证也好

不单纯是一个顺序号

其中有许多的信息

比如说地区信息 集团信息等

对于网络里面也是这样子的

比如说这有两个网络

在不同网络里面的终端也需要表示是哪个网络的终端

因为每个网络可能有单位性质的

某一个单位构建的网络或者某个地区构建的网络

因此 在表示IP地址的时候

也可以用某几位表示网络号

某几位表示主机号

也就是由主机号和网络号这样两部分组成

我们把主机号和网络号表示IP地址的方式

称为分层编址

具体的IP地址有多少位是网络号多少位是主机号呢

分类编址把IP地址分成不同的类

每一类的IP地址的网络号和主机号还不一样

比如说把32位二进制位用8个二进制位表示一个字节

表示成4个字节

A类地址是怎么表示网络号和主机号的呢

A类地址的最高位用0表示

然后接下来用7位二进制数表示网络号

用24位二进制数表示主机号

它的地址范围是0.0.0.0到127.255.255.255

第二类是B类地址

B类地址的最高位只能是1了

因为最高位0已经表示A类地址了

接下来一位是0表示是B类地址

然后 用接下来的14位来表示网络号

用16位来表示主机号

它表示的地址范围是128.0.0.0到191.255.255.255

从数量上可以看出来 A类地址适合大型网络

B类地址适合大型或中型网络

还有一类是C类地址

C类地址的最高位也只能是1

接下来的第二位也只能是1

因为这两位是0已经表示了A类地址或B类地址了

然后第三位为0来表示C类地址

用21位二进制数表示网络号

用8位二进制数表示主机号

它的地址范围是192.0.0.0到233.255.255.255

接下来 有D类地址和E类地址

D类地址是一个组播地址

它的高四位是1110表示

它的地址范围是这样子的

E类地址是保留地址

最高位是11110 这样来表示

它的地址范围是240.0.0.0到247.255.255.255

在这五类地址当中

把A B C这三类称为单播地址

这三类单播地址当中 由网络号和主机这样两部分组成的

单播地址中主机号为全0网络地址不能分配给具体终端使用

因为它有特殊的用处

是作为所处网络的一个网络地址

比如说 192.1.1.0是一个C类地址

因为低8位全是0的

所以它表示的是一个网络地址

不能把这个地址分配给某个终端使用

主机号为全1也不能把它分配给某个终端使用

它表示的是一个直接的广播地址

比如192.1.1.255就是一个C类的广播地址

还有第一个非常特殊的地址

就是32位全1的地址

那么它就表示一个受限的广播地址

限于终端所在的网络进行广播

其它还有一些比较特殊的地址

比如说A类地址当中全0表示IP地址无法确定

IP地址无法确定的地址有什么用呢

就是在终端没有分配IP地址之前

可以作为IP分组的源地址

这个后面会介绍到

还有127.x.x.x是回送测试地址

这两个地址在后面的具体内容中还会涉及到

组播地址中有一些著名组播地址

常用的地址称为著名组播地址

比如说224.0.0.1表示网络中所有支持组播的终端和路由器

224.0.0.2表示网络中所有支持组播的路由器

224.0.0.9表示网络中所有运行RIP进程的路由器

这些著名组播地址在后面的学习过程当中也会涉及到

刚才说 IP地址分成A类 B类 C类 D类 E类地址

为什么IP地址要分类呢

主要是为了适应网络规模的不同

比如说这是一个网络

这是另外一个网络

这两个网络当中的终端数量可能是不同的

也就是网络规模是不同的

根据网络当中终端的数量申请不同类型的IP地址

比如终端数量小于等于2的8次方减2这样一个数量的话

那么可以申请C类地址

如果终端数量大于在2的8次方减2 小于等于2的16方减2

这样一个范围里面

可以申请B类地址

如果终端数量大于2的16次方减2小于等于2的24次方减2

这样一个范围里面的话

可以申请一个大型的网络地址 就是A类地址

那么分类的原因知道了

那么为什么还要分层呢

就是网络分层有什么好处

第一个网络分层的原因是根据IP地址确定

终端连接的网络

网络互连就是把不同类型的网络互连在一起

互连设备要知道IP地址是属于哪个网络的

比如这是两个不同的以太网

这是以太网1 这是一个PSTN

还有这个是以太网2

这三个网络由两个路由器互连起来

以太网1的网络地址是192.1.1.0

如果终端A的IP地址是192.1.1.1

那么可以根据分层的思路

可以确定终端A的IP地址的网络号是192.1.1.1

终端A是属于以太网1的

第一个原因是可以根据IP地址可以确定终端连接的网络

第二个 可以减少路由项的需要

比如说 这是R1的路由表

这里面给出了以太网1和以太网2当中每一个终端的路由

也就是说以太网1和2当中的4个终端都有一项路由项

那么在这个里面可以看到

路由表前面两项的下一跳和输出端口是一样的

后面两项的下一跳和输出端口也是一样的

可以把这两个路由项分别合为一项

路由表当中用一个网络地址表示一个路由项

同样可以得出R2的路由表

两个以太网分别占一个路由项

不需要每一个终端占用一个路由项了

现在给出的是两个终端

如果是20个 200个终端 路由项的节省就非常可观了

这是第二个原因

网络地址可以减少路由项的条件是这样子的

一是网络地址表示的是一组连续的终端的IP地址

比如 192.1.1.0表示的是192.1.1.0到192.1.1.255

这样一组连续的IP地址

第二个 通往这一组终端的下一跳的路由器都要相同

那它才能合为一个路由项

这是分层的原因

下面我们看一下IP地址的配置原则

这是由路由器连接的两个网络

在配置IP地址的时候 每一个传输网络都要有一个网络地址

比如以太网的网络地址是192.1.1.0

PSTN的网络地址是192.1.2.0

然后 连接在同一传输网络上的终端

必须要配置相同网络号 不同主机号的IP地址

终端A的IP地址和终端C的IP地址的网络号是要相同的

主机号是不同的 主机号一个是1一个是2

对于路由器来说 怎么配置呢

每一个接口连接的网络可能是不一样的

对于每一个接口需要配置一个IP地址

这个IP地址的网络号

一定要和它所连接的网络的网络号相同

比如 路由器端口1配置的是192.1.1.254

它的网络号跟所在的网络是一样的

它的主机号配置的是254

它2号端口跟PSTN的网络号是相同的

那么在这里特别指出的是

IP地址不是终端或路由器的标识符

而是终端或路由器接口的标识符

接口指的是终端或路由器与网络之间的连接点

因为终端和路由器可能有多个接口

比如刚才说的路由器有两个端口

这两个端口分别连接不同的网络

需要分配不同的IP地址

也就是说每个接口都要有一个独立的标识符 IP地址

最后来看一下

IP地址分类编址方法有什么样的缺陷

一开始进行分类主要是适应不同规模的网络

看似完美 事实上有很多的缺陷

第一个 IP地址浪费非常的严重

假设有一个连接4000个终端的以太网

要给它分配IP地址

因为终端数量大于2的8次方减2小于2的16次方减2

这样一个范围里面

因此 去申请一个B类地址

但是B类地址一共有2的16次方减2个有效IP地址

但是它只用了4000个

也就是说 超过90%的有效地址被浪费了

原因是单播IP地址的A类 B类 C类地址

每一类的IP地址的网络号和主机号是固定的

第二个 这种分类编址方法不能更有效减少路由项

比如 这由路由器互连起来的四个以太网

中间有一个PSTN 这样一个网络

我们来看一下左边这两个以太网

一个是192.1.0.0 这是网络地址

下面是192.1.1.0 这是下面一个以太网的网络地址

右边这两个网络一个是192.1.4.0 一个是192.1.5.0

这是四个以太网的网络地址

看一下这四个以太网在路由器1和路由器2当中的路由项

路由项的每一个网络有一项路由项

我们来看一下这个里面

前面的路由器2前面的两项的输出端口和下一跳的IP地址

是一样的

那么我们来看一下前面这两个网络地址有什么规律

192.1.0.0和192.1.1.0两个网络地址有什么特点

我们把这一组地址展开成二进制数

比如 192.1.0.0到192.1.0.255

这是一组IP地址

然后 192.1.1.0到192.1.1.255这是另一组IP地址

这一组IP地址当中可以看到

低9位从全0到全1

512个IP地址是连续的

如果把高23位作为网络号

低9位作为主机号的话

那么这一组IP地址可以表示成由23位网络号

9位主机号的这样一个网络地址

但是 在分类编址当中

没有9位主机号的地址类型

因此就无法进行两个路由项的合并

第三个缺点是C类地址的使用效率非常低

C类地址的高三位是110

用21位表示网络号

低8位表示主机号

它的C类网络地址有2的21次方个

它的地址范围是192.0.0.0一直到223.255.255.255

所以C类网络地址的数量是最多的

但是大部分网络连接的终端数量可能都大于2的8次方减2个

因此 真正申请C类地址的单位很少

那么这类地址的使用效率就非常的低

这是分类编址的几个缺陷

下面简单做个小结

IP地址是分层的 分为网络号和主机号

IP地址又是分类的

在分类编址当中 把IP地址分为5类

其中 A B C三类称为单播地址

每一类都有固定的网络号和主机号

网络号和主机号的位数不同

固定主机号和网络号位数带来一系列的问题

那么怎么来解决这些问题

后面的无分类编址就能解决这些问题

网络技术与应用课程列表:

先导语

-课程先导语

--先导语

第1讲 概论

-1.1 网络内涵

--网络内涵

-1.2 互联网发展过程

--互联网发展过程

-1.2 互联网发展过程--作业

-1.3 交换方式

--电路交换

-- 虚电路交换

--数据报交换

--三种交换方式比较

--html

-1.3 交换方式--作业

-1.4 计算机网络体系结构和协议

--分层结构

--网络体系结构与协议

--OSI体系结构

--TCP/IP体系结构

-1.4 计算机网络体系结构和协议--作业

-第一讲内容的启示

--html

-例题分析

--例题分析

-测验--作业

第2讲 数据通信基础

-本讲内容简介

--2.0 数据通信基础

-2.1 数据传输系统

--2.1 数据传输系统

-2.1 数据传输系统--作业

-2.2 信号

--2.2 信号

-2.2 信号--作业

-2.3 编码和调制

--2.3-1 编码

--2.3-2 调制

-2.3 编码和调制--作业

-2.4 差错控制

--2.4-1 差错控制—检错码

--2.4-2 差错控制—确认和重传

-2.4 差错控制--作业

-2.5 传输媒体

--2.5 传输媒体

-2.5 传输媒体--作业

-2.6 Packet Tracer6.2使用说明

--2.6 Packet Tracer6.2使用说明

-第二讲内容的启示

--html

-例题分析

--例题分析

-测验--作业

第3讲 以太网

-以太网发展过程与内容简介

--3.1 以太网发展过程和本讲内容简介

-以太网发展过程与内容简介--作业

-3.1 总线形以太网

--3.1-1 总线形以太网基础

--3.1-2 基带传输与曼彻斯特编码

--3.1-3 数据帧封装格式:mac帧

--3.1-4 CSMA/CD算法

--3.1-5 CSMA/CD算法缺陷

-3.1 总线形以太网--作业

-3.2 网桥与冲突域分割

--3.2-1 网桥与冲突域分割

--3.2-2 网桥工作过程演示

-3.2 网桥与冲突域分割--作业

-3.3 交换式以太网与VLAN

--3.3-1 VLAN与广播域分割

--3.3-2 单交换机VLAN划分过程

--3.3-3 跨交换机VLAN划分

--3.3-4 跨交换机VLAN划分配置过程演示

-3.3 交换式以太网与VLAN--作业

-3.4 以太网标准

--3.4 以太网标准

-3.4 以太网标准--作业

-第三讲内容的启示

--html

-例题分析

--例题分析

-案例设计

--案例设计

-测验--作业

第4讲 无线局域网

-本讲内容简介

--无线局域网

-4.1 无线局域网概述

--4.1-1 无线数据传输

--4.1-2 无线局域网体系结构

-4.1 无线局域网概述--作业

-4.2 无线局域网应用方式

--4.2 无线局域网组网方式

-4.2 无线局域网应用方式--作业

-4.3 无线局域网MAC层

--4.3-1 无线局域网的MAC帧

--4.3-2 DCF和CSMA/CA

-4.3 无线局域网MAC层--作业

-4.4 终端接入无线局域网过程

--4.4 终端接入无线局域网过程

-4.4 终端接入无线局域网过程--作业

-4.5 无线局域网设计和分析

--4.5-1 无线局域网设计

--4.5-2 无线局域网设计演示实验

-第四讲内容的启示

--html

-例题分析

--例题分析

-测验--作业

第5讲 IP和网络互连

-本讲内容简介

-- IP与网络互连

-5.1 网络互连机制

--5.1 网络互连机制

-5.1 网络互连机制--作业

-5.2 网际协议

--5.2-1 IP-分类编址

--5.2-2 IP-无分类编址

--5.2-3 IP-分组格式

-5.2 网际协议--作业

-5.3 IP分组传输过程

--5.3 IP分组传输过程

-5.3 IP分组传输过程--作业

-5.4 路由表建立过程

--5.4-1 人工配置静态路由项

--5.4-2 路由协议与动态路由项

-5.4 路由表建立过程--作业

-5.5 IP over以太网

--5.5 IP Over以太网

-5.5 IP over以太网--作业

-5.6 三层交换机与VLAN间通信过程

--5.6-1 多端口路由器实现VLAN间通信过程

--5.6-2单臂路由器实现VLAN间通信过程

--5.6-3 三层交换机实现Vlan间通信过程

--5.6-4 三层交换机实现VLAN间通信过程演示实验

--5.6-5 互联设备之间的区别

-5.7 Internet控制报文协议

--5.7 Internet控制报文协议

-5.7 Internet控制报文协议--作业

-第五讲内容启示

--html

-案例设计

--案例设计

-例题分析

--5.9-1 例题分析1

--5.9-2 例题分析2

--5.9-3 例题分析3

-测验--作业

第6讲 Internet接入技术

-本讲内容简介

--本讲内容简介

-6.1 Internet接入控制机制

--6.1 Internet接入控制机制

-6.1 Internet接入控制机制--作业

-6.2 以太网和ADSL接入技术

--6.2-1 通过以太网接入Internet过程

--6.2-2 通过ADSL接入Internet过程

-6.2 以太网和ADSL接入技术--作业

-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器

--6.3-1 家庭局域网接入方式

--6.3-2 家庭无线路由器的配置

-6.3 家庭局域网接入方式与无线路由器--作业

-6.4 接入综合演示实验

--6.4 接入综合演示实验

-6.4 接入综合演示实验--作业

-第六讲内容的启示

--html

-例题分析

--第六讲 例题分析

-测验--作业

第7讲 传输层

-本讲内容简介

--传输层

-7.1 传输层服务特性

--传输层服务特性

-7.1 传输层服务特性--作业

-7.2 端口号

--端口号

-7.3 用户数据报协议UDP

--用户数据报协议UDP

-7.3 用户数据报协议UDP--作业

-7.4 传输控制协议TCP

--TCP特点和格式

--建立和释放连接过程

--TCP差错控制机制

--TCP拥塞控制机制

-- TCP的几点说明

-7.4 传输控制协议TCP--作业

-第七讲内容启示

--html

-例题分析

--例题分析

-测验--作业

第8讲 应用层

-本讲内容简介

-- 应用层

-8.1 应用结构

--应用结构

-8.1 应用结构--作业

-8.2 域名解析

--8.2-1 域名结构与资源记录

--8.2-2 域名解析过程

--8.2-3 DNS演示实验

-8.2 域名解析--作业

-8.3 动态主机配置协议

--8.3-1 动态主机配置协议

--8.3-2 DHCP无中继演示实验

--8.3-3 DHCP中继演示实验

-8.3 动态主机配置协议--作业

-8.4 万维网

-- 万维网

-8.4 万维网--作业

-8.5 电子邮件

--html

-8.6 文件传输协议

--html

-例题分析

--例题分析

-案例设计

--CH8 案例设计

-应用层启示

--html

-测验--作业

第9讲 网络安全

-本讲内容简介

--9.0 网络安全内容简介

-9.1 网络安全概述

--9.1-1 网络安全现状与目标

--9.1-2 网络攻击举例

--9.1-3 DHCP欺骗攻击演示实验

-9.1 网络安全概述--作业

-9.2 网络安全基础

--9.2-1 数据加密

--9.2-2 报文摘要和数字签名

-9.2 网络安全基础--作业

-9.3 病毒检测与防御技术

--9.3 病毒检测与防御技术

-9.3 病毒检测与防御技术--作业

-9.4 以太网安全技术

--9.4-1 以太网安全技术

--9.4-2 防DHCP欺骗演示实验

-9.4 以太网安全技术--作业

-9.5 无线局域网安全技术

--9.5 无线局域网安全技术

--9.5-2 无线局域网安全演示实验

-9.5 无线局域网安全技术--作业

-9.6 防火墙

--9.6-1 无状态分组过滤器

--9.6-2 有状态分组过滤器

-9.6 防火墙--作业

-9.7 安全协议

--9.7 安全协议

-9.7 安全协议--作业

-例题分析

--例题分析

-防火墙演示实验

-- 防火墙演示实验

-案例设计

--案例设计

-网络安全的启示

--html

-测验--作业

附录

-附录1:综合应用分析

--综合应用分析

-附录2:Cisco实际设备网络构建与配置

--Cisco实际设备网络构建与配置

期末考试

-期末考试--考试试题

5.2-1 IP-分类编址笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:

© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有,
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引,不提供在线课程学习和视频,请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。