TCP/IP五層模型---網路層

• 一、 網路層功能
• 二、IP編址
• 三、IP地址的分類
• • A類
  • B類
  • C類
  • D類
  • E類
  • 特殊地址
• ip資料包格式
• • VLSM
• 練習題

一、 網路層功能

進行邏輯地址定址，實現不同網路之間的路徑選擇

二、IP編址

IP地址分為網路部分和主機部分
IP地址是由32個二進位制組成，通常是用點分十進位制表示
當主機位全為0時代表網路地址，主機位全為1時代表廣播地址

三、IP地址的分類

A類

規定A類地址前面的第一位0是固定的，網路位為8位，主機位為24位，地址範圍為1.0.0.0–127.255.255.255，實際可用主機地址範圍為1.0.0.1–126.255.255.255.254。其中A類的私有地址範圍是10.0.0.0–10.255.255.255

B類

規定B類地址前面的二位10是固定的，網路位為16位，主機位為16位，地址範圍為128.0.0.0–191.255.255.255，實際可用主機範圍為128.0.0.1–191.255.255.254 其中B類的私有地址範圍是172.16.0.0–172.31.255.255

C類

規定C類地址前面的三位110是固定的，網路位為24位，主機位為8位，地址範圍為192.0.0.0–223.255.255.255，實際可用主機範圍為192.0.0.1–223.255.255.254，C類的私有地址範圍是192.168.0.0–192.168.255.255

D類

規定D類地址前面四位1110是固定的，用於組播，地址範圍為224.0.0.0–239.255.255.255，實際可用主機範圍是224.0.0.1–239.255.255.254

E類

規定E類地址前面四位1111是固定的，用於科研保留，地址範圍為240.0.0.0–255.255.255.255實際可用主機範圍為240.0.0.1–255.255.255.254

特殊地址

0.0.0.0表示任意地址，255.255.255.255表示廣播地址

ip資料包格式

版本（4位）：版本欄位
首部長度（4位）：ip包頭部長度
優先順序與服務型別（8位）
總長度（16位）：ip資料總長度
識別符號（16位）
標誌（3位）
段偏移量（13位）

VLSM

VLSM(可變長子網掩碼) 是為了有效的使用無類別域間路由(CIDR)和路由匯聚(route summary)來控制路由表的大小，網路管理員使用先進的IP定址技術，VLSM就是其中的常用方式，可以對子網進行層次化編址，以便最有效的利用現有的地址空間。

練習題

1、192.168.1.0/24使用掩碼255.255.255.240劃分子網，請問其可用子網數是多少？每個子網內的可用主機數是多少？
由題可知子網掩碼為28位，一共借了四位，所以子網有2⁴=16個，剩下的主機位為4位，且網路地址和廣播地址不可用，所以主機數為
2⁴-2=14

2、子網掩碼為255.255.0.0,172.16.25.16與172.25.15.201是否在同一網段
由題可知子網掩碼是16位，所以前16位的網路號一致才是同一網段。因此172.16.25.16與172.25.15.201不在同一網段。

3、B類地址子網掩碼為255.255.255.248，則每個子網可用主機數為多少？
由題可知該ip地址像主機位借了5位，所以子網掩碼是29位，所以主機位為3位，可用主機為2³-2=6

4、C類地址子網掩碼為255.255.255.248，則能劃分多少個子網？
由題可知該ip地址像主機位借了5位，所以子網有2⁵=32個

5、ip地址219.25.23.56的預設子網掩碼是多少位？
因為c類ip地址範圍為192.0.0.0–223.255.255.255，219.25.23.56在c類地址範圍內，所以子網掩碼有24位

6、ip地址192.168.12.72，子網掩碼為255.255.255.192，該地址所在的網段的網路地址和廣播地址為多少？
將192.168.12.72與子網掩碼做與運算

11000000 10101000 00001100 01001000
11111111 11111111 11111111 11000000
11000000 10101000 00001100 01000000
11000000 10101000 00001100 01111111

得到網路地址為192.168.12.64
廣播地址就是將該地址的主機位全變成一得到192.168.12.127

7、IP地址172.16.100.10，子網掩碼255.255.192.0，屬於哪個子網?該子網的廣播地址是多少?
由題可知此ip地址向後借了2位，所以子網掩碼為18位，做與運算如下

10101100 00010000 01100100 00001010
11111111 11111111 11000000 00000000
10101100 00010000 01000000 00000000
10101100 00010000 01111111 11111111

得到網路地址為172.16.64.0
可得廣播地址為172.16.127.255

8、ip地址193.32.5.22，子網掩碼為255.255.255.192，子網地址是？
由題可知此ip地址向後借了2位，所以子網掩碼為26，做與運算如下

11000001 00010000 00000101 00010110
11111111 11111111 11111111 11000000
11000001 00010000 00000101 00000000

得到網路地址193.32.5.0

9、202.106.1.0/27 可以產生幾個子網?每個子網可以有幾個主機IP?每個子網號是什麼?每個子網中的第一個有效地址和最後一個有效地址是什麼?
已知有27位子網掩碼，所以像主機位借了3位，所以子網數為2³=8個,剩餘5位主機位，所以可用主機數位2⁵-2=30
第一個子網網路號為202.106.1.0，廣播地址為202.106.1.31，所以第一個有效地址為202.106.1.1，最後一個有效為202.106.1.30
第二個子網網路號為202.106.1.32，廣播地址為202.106.1.63，所以第一個有效地址為202.106.1.33，最後一個有效為202.106.1.62
第三個子網網路號為202.106.1.64，廣播地址為202.106.1.95，所以第一個有效地址為202.106.1.65，最後一個有效為202.106.1.94
第四個子網網路號為202.106.1.96，廣播地址為202.106.1.127，所以第一個有效地址為202.106.1.97，最後一個有效為202.106.1.126
第五個子網網路號為202.106.1.128，廣播地址為202.106.1.159，所以第一個有效地址為202.106.1.129，最後一個有效為202.106.1.158
第六個子網網路號為202.106.1.160，廣播地址為202.106.1.191，所以第一個有效地址為202.106.1.161，最後一個有效為202.106.1.190
第七個子網網路號為202.106.1.192，廣播地址為202.106.1.223，所以第一個有效地址為202.106.1.193，最後一個有效為202.106.1.222
第八個子網網路號為202.106.1.224，廣播地址為202.106.1.255，所以第一個有效地址為202.106.1.225，最後一個有效為202.106.1.254

10、某主機ip地址為210.33.5.68，子網掩碼為255.255.255.128，求它的網路地址
由題可知
ip地址向後借了1位，所以子網掩碼為25位，與運算得出如下

11010010 00100001 00000101 01000100
11111111 11111111 11111111 10000000
11010010 00100001 00000101 00000000

可得網路地址為210.33.5.0

11、網段192.168.10.0，子網掩碼為255.255.255.192，求子網數，每個子網主機數，網路號及有效主機號
由題可知ip地址向後借了2位，所以子網掩碼為26位，主機位為6位，所以子網數位2²=4,每個子網可用主機數為2⁶-2=62
第一個子網網路號為192.168.10.0，廣播地址為192.168.10.63，有效主機號為192.168.10.1–192.168.10.62
第二個子網網路號為192.168.10.64，廣播地址為192.168.10.127，有效主機號為192.168.10.65–192.168.10.126
第三個子網網路號為192.168.10.128，廣播地址為192.168.10.191，有效主機號為192.168.10.129–192.168.10.190
第四個子網網路號為192.168.10.192，廣播地址為192.168.10.255，有效主機號為192.168.10.193–192.168.10.254

12、IP地址10.145.129.20，掩碼255.255.248.0，網路地址和廣播地址怎麼計算？
由題可知，ip地址向後借了5位，所以子網掩碼為21位，做與運算如下

00001010 10010001 10000001 00010100
11111111 11111111 11111000 00000000
00001010 10010001 10000000 00000000
00001010 10010001 10000111 11111111

可得網路地址為10.145.128.0
廣播地址為10.145.135.255