4.1 规划和分配IPv4地址（课件）-高一《计算机网络技术基础》同步教学课件 （电工版·第5版）

计算机网络技术基础（第5版） 任务4.1规划和分配IPv4地址（第14课时） 工作单元4 规划和分配IP地址 4.1规划和分配IPv4地址 　　不同类型的局域网之间是不能直接通信的，主要原因是其所传送的数据帧的格式不同。IP协议可以把各种不同格式的数据帧统一转换成IP数据包，从而实现了各种局域网在网络层的互通。TCP/IP给网络中的每台计算机及相关设备都规定了一个唯一的网络层地址，以识别主机，方便通信。TCP/IP目前有Internet协议版本4（TCP/IPv4）和Internet协议版本6（TCP/IPv6）两个版本，其分别规定了IPv4和IPv6两种版本的网络层地址。本单元的主要目标是熟悉IPv4地址的相关知识，掌握规划和分配IPv4地址的方法；了解IPv6地址的基本知识和设置方法。 4.1.1IPv4地址的结构和分类 4.1.2特殊的IPv4地址 4.1.3子网掩码 4.1.4IPv4地址的分配方法 目 录 4.1.1 IPv4地址的结构和分类 IPv4地址的结构和分类 4.1.1 1. IPv4地址的结构 　　IPv4地址在网络层提供了一种统一的地址格式，在统一管理下进行分配，保证每一个地址对应于网络上的一台主机，屏蔽了MAC地址之间的差异，保证网络的互联互通。根据TCP/IPv4协议的规定，IPv4地址由32位二进制数组成，而且在网络上是唯一的。例如，某台计算机的IPv4地址为：11001010 01100110 10000110 01000100。很明显，这些数字对于人来说不太好记忆。人们为了方便记忆，就将组成IPv4地址的32位二进制数分成四段，每段8位，中间用小数点隔开，然后将每八位二进制转换成十进制数，这样上述计算机的IPv4地址就变成了：202.102.134.68。显然这里每一个十进制数不会超过255。 IPv4地址的结构和分类 4.1.1 2. IPv4地址的分类 　　IPv4地址也可以分成两部分，一部分用以标明具体的网络段，即网络标识（net-id）；另一部分用以标明具体的主机，即主机标识（host-id）。同一个网段上的所有主机都使用相同的网络标识，网络上的每个主机都有一个主机标识与其对应。由于网络中包含的主机数量不同，于是人们根据网络规模的大小，把IPv4地址的32位地址信息设成五种定位的划分方式，分别对应为A类、B类、C类、D类、E类地址。 IPv4地址的结构和分类 4.1.1 （1）A类IPv4地址 A类IPv4地址由1个字节的网络标识和3个字节的主机标识组成，IPv4地址的最高位必须是“0”。A类IPv4地址中的网络标识长度为7位，主机标识的长度为24位。A类网络地址数量较少，可以用于主机数达1600多万台的大型网络。 （2）B类IPv4地址 B类IPv4地址由2个字节的网络标识和2个字节的主机标识组成，IPv4地址的最高位必须是“10”。B类IPv4地址中的网络标识长度为14位，主机标识的长度为16位。B类网络地址适用于中等规模的网络，每个网络所能容纳的主机数为6万多台。 IPv4地址的结构和分类 4.1.1 （3）C类IPv4地址 C类IPv4地址由3个字节的网络标识和1个字节的主机标识组成，IPv4地址的最高位必须是“110”。C类IPv4地址中的网络标识长度为21位，主机标识的长度为8位。C类网络地址数量较多，适用于小规模的网络，每个网络最多只能包含254台主机。 （4）D类IPv4地址 D类IPv4地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址，并不指向特定的网络，目前指一类地址被用于组播。 （5）E类IPv4地址 E类IPv4地址以“11110”开始，为保留地址。 4.1.2特殊的IPv4地址 特殊的IPv4地址 4.1.2 1. 特殊用途的IPv4地址 　　有一些IPv4地址是具有特殊用途的，通常不能分配给具体的设备，使用时需要特别注意。 net-id host-id 源地址 目的地址 代表的意思 0 0 可以 不可 本网络的本主机 0 host-id 可以 不可 本网络的某个主机 net-id 0 不可 不可 某网络 全1 全1 不可 可以 本网络内光波（路由器不转发） net-id 全1 不可 可以 对net-id内的所有主机广播 127 任何数 可以 可以 用作本地软件环回测试 特殊的IPv4地址 4.1.2 2. 私有IPv4地址 　　私有IPv4地址是和公有IPv4地址相对的，是只能在局域网中使用的IPv4地址，当局域网通过路由设备与广域网连接时，路由设备会自动将该地址段的信号隔离在局域网内部，而不会将其路由到公有网络中，所以即使在两个局域网中使用相同的私有IPv4地址，彼此