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- 一、計算機的起源與發展
- 二、計算機的分類
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- (1)按性能名額分類
- (2)按用途分類
- (3)按原理分類
- 三、網絡的起源與發展
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- (1)什麼是計算機網絡(網際網路)
- (2)計算機網絡産生的背景
- (3)計算機網絡的發展階段
- (4)計算機網絡在中國的發展
- (5)中國目前具有獨立國際出入口線路的Internet骨幹機關
- (6)計算機網絡的分類
- 🌙 總線型
- 🌙 環型
- 🌙 星型
- 🌙 樹型(多級星型)
- 🌙 網狀型
- 四、計算機、網絡相關硬體
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- (1)計算機相關硬體
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- ① 中央處理器(CPU)(運算器、控制器)
- ② 存儲器
- ③ 輸出裝置
- ④ 輸入裝置
- (2)網絡相關硬體
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- ① 集線器(HUB)
- ② 交換機(Switch)
- ③ 路由器(Router)
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- 路由器與交換機的差別
- ④ 第三層交換機
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- 三層交換機與路由器的差別
- ⑤ 網關(Gateway)
- ⑥ 常見的網絡連接配接媒體
- 五、IP位址基礎知識
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- (1) IP和MAC位址簡介
- (2)IP位址介紹
- (3)子網路遮罩介紹
- (4) IP位址分類
- 六、子網劃分
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- 練習:
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一、計算機的起源與發展
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1946年,世界上出現了第一台電子數字計算機“ENIAC”(第一代計算機)
“ENIAC”用于計算彈道。是由美國賓夕法尼亞大學莫爾電工學院制造,但他體積龐大,占地面積170多平方米,重量約30噸,消耗近100千瓦的電力。顯然,這樣的計算機成本很高,使用不便。
特點:
(1)采用電子管作為基礎原件;
(2)使用泵延遲線作儲存設備,後來逐漸過渡到磁芯存儲器
(3)輸入、輸出裝置主要是用穿孔卡片,使用者使用起來不便
(4)系統軟體還非常原始,使用者必須掌握用類似于二進制機器語言進行程式設計
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1956年,半導體電子計算機誕生了(第二代計算機,中國,1967年)
特點:
(1)采用半導體作邏輯元件
(2)快速磁芯存儲器
(3)出現了進階語言,如fortran、algol等
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1964年,采用中、小規模內建電路制造的電子計算機(第三代計算機,中國,1970年)
特點:
(1)采用內建電路建構計算機主要功能部件
(2)半導體存儲器
(3)軟體方面出現了資料庫系統、分布式作業系統
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1971年至今,超大規模內建電路的計算機(第四代計算機)
特點:
(1)微型 (2)智能
二、計算機的分類
(1)按性能名額分類
- 巨型機:高速、大容量(神威、銀河、曙光、天河)
- 大型機:速度快、安全可靠、應用于軍事技術科研領域(IBM大型主機是其Z系列伺服器)
- 小型機:規格精巧簡約、成本效益突出(IBM典型機器有IBM Power SystemSXX/LXX/HXX等)
- 微型機:體積小、重量輕、價格低(PC、筆記本電腦)
(2)按用途分類
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專用機:針對性強、特定服務、專門設計
專為解決某一特定問題而設計。擁有固定的存儲程式(如控制軋鋼控制計算機,計算飛彈彈道專用計算機等)解決特定問題的速度快、可靠性高、且結構簡單、價格便宜。
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通用機:科學計算、資料處理、過程控制解決各種問題
各行業、各種工作環境都能使用的計算機,學校、家庭、工廠、醫院、公司等使用者都能使用的通用計算機,不但能辦公、還能做圖形設計、制作網頁動畫、上網查詢資料等。
(3)按原理分類
- 數字機:速度快、精度高、自動化、通用性強;
- 模拟機:用模拟量作為運算量,速度快、精度差;
- 混合機:集中前兩者優點、避免其缺點,出于發展階段
三、網絡的起源與發展
(1)什麼是計算機網絡(網際網路)
計算機網絡,即廣域網、區域網路及單片機按照一定的通訊協定組成的國際計算機網絡。計算機網是指将兩台或者兩台以上的計算機終端、用戶端、服務端通過計算機資訊技術的手段互相聯系起來的結果,且以功能完善的網絡軟體(網絡協定、資訊交換方式及網絡作業系統等)實作網絡資源共享的系統
(2)計算機網絡産生的背景
- 是20世紀60年代美蘇冷戰時期的産物
- 60年代初,美國國防部上司的遠景研究規劃局(ARPA)提出要研制一種生存性強的網絡;
- 傳統的電路交換的電信網有一個缺點:正在通信的電路中有一個交換機或有一條鍊路被炸毀,則整個通信電路都要中斷;
- 如果改用其他迂回電路,必須要重新撥号建立連接配接,耽誤時間。
在這裡插入代碼片
(3)計算機網絡的發展階段
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第一代:遠端終端連接配接(計算機網絡的誕生,20世紀60年代早期)
面向終端的計算機網絡:主機是網絡的中心和控制者,終端(鍵盤和顯示器)分布在各處并與主機相連,使用者通過本地的終端使用遠端的主機。隻提供終端和主機之間的通信,子網之間無法通信。
(1)1946年産生第一台數字計算機
(2)1954年收發器終端的産生(Modem)
(3)60年代初期,由多重線路控制器參與組成的網絡,被稱為第一代計算機網絡
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第二代:計算機網絡階段(區域網路,20年代60年代中期)
多個主機互聯,實作計算機和計算機之間的通信。包括:通信子網、使用者資源子網。終端使用者可以通路本地主機和通信子網上所有主機的軟硬體資源。如電路交換和分組交換。
(1)1964年,Baran 提出存儲轉發概念
(2)1966年,David 提出分組概念
(3)1969年,DARPA 的計算機分組交換網ARPANET投入運作
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第三代:計算機網絡互聯階段(廣域網、Internet)
(1) 1977年 OSI 參考模型的提出,标志着計算機網絡進入到第三個階段;
(2) 1981年 國際标準化組織 (ISO)制定:開放體系互聯基本參考模型(OSI/RM),實作不同廠家生産的計算機之間實作互連;
(3)TCP/IP 協定的誕生
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第四代:資訊高速公路(高速、多業務、大資料)
(1)寬帶ISDN
(2)ATM技術、ISDN、千兆以太網
(3)互動性:網上電視點播、電視會議、可視電話、網上購物、網上銀行、網絡圖書館等高速可視化。
(4)計算機網絡在中國的發展
第一階段:研究試驗階段(1987——1993)
科研部門和高等院校開始研究Internet技術,并開展了科研課題和科技合作工作
第二階段:起步階段(1994——1996)
1994年4月,中關村地區教育與科研示範網絡工程進入 Internet ,從此中國被國際上正式承認為有 Internet 的國家。之後,Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet 等多個Internet網絡項目在全國範圍相繼啟動,Internet 開始進入公衆生活,并在中國得到了迅速的發展。
第三階段:快速發展階段(1997——Today)
國内Internet使用者數97年以後基本保持半年翻一番的增長速度。據中國 Internet資訊中心(CNNIC)公布的統計報告顯示,截至2014年6月30日,我國上網使用者總人數為6.32億人。
(5)中國目前具有獨立國際出入口線路的Internet骨幹機關
- 中國公用計算機網際網路 CHINANET
- 中國教育和科研計算機網 CERNET
- 中國科學技術網 CSTNET
- 中國聯通網際網路 UNINET
- 中國網通公用網際網路 CNCNET
- 中國國際經濟貿易網際網路 CIETNET
- 中國移動網際網路 CMNET
- 中國長城網際網路 CGWNET
- 中國衛星集團網際網路 CSNET
(6)計算機網絡的分類
一、按覆寫範圍分類
- 區域網路 LAN ,作用範圍一般為十公裡以内
- 城域網 MAN ,介于WAN與LAN之間,通常可以延伸到整個城市
- 廣域網 WAN , 作用範圍一般幾十到幾千公裡,通常需要租用專線
二、按應用範圍分類
- 公用網(電信、聯通)
- 專用網(校園網、企業網)
三、按拓撲結構分類
- 總線型
- 環型
- 星型
- 樹型
- 網狀型
四、按傳輸媒體分
- 有線網
- 無線網
🌙 總線型
總線型網絡特點:
- 多台電腦公用一條傳輸信道,信道使用率高,成本低;
- 網絡使用者拓展靈活,但連接配接使用者數有限,并在傳輸速度上會随接入網絡使用者的增多而下降;
- 同一時刻隻能有兩台電腦通信,其他端使用者必須等待獲得發送權;
- 某個結點(電腦或集線器)的故障不影響整個網絡的工作,但如果總線一斷,則整個網絡或者相應主幹網絡段就會癱瘓。
🌙 環型
環型網絡特點:
- 實時性好(資訊在網絡中傳輸的最大時間固定);
- 每個結點隻與相鄰兩個結點有實體鍊路;
- 傳輸控制機制比較簡單;
- 某個結點的故障将導緻實體癱瘓;
- 單個環網的結點數有限。
🌙 星型
星型網絡特點:
- 網絡結構簡單,便于管理
- 從結點需實體線路與中心結點互連,線路使用率低
- 中心結點負載重(需處理所有節點),因為任何兩台從結點之間交換資訊,都必須通過中心結點
- 從結點故障不影響整個網絡的正常運作,中心結點的故障将導緻網絡的癱瘓。
🌙 樹型(多級星型)
樹型網絡特點:
- 網絡結構簡單,便于管理
- 從結點需實體線路與中心結點互連,線路使用率低
- 中心結點負載重(需處理所有服務),因為任何兩台從結點之間交換資訊,都必須通過中心結點
- 從結點故障不影響整個網絡的正常運作,中心結點的故障将導緻網絡的癱瘓
- 比星型拓撲可拓展性高,易于故障隔離
🌙 網狀型
網狀型網絡特點:
網狀網絡通常利用冗雜的裝置和線路來提高網絡的可靠性,是以,結點機可以根據目前的網絡資訊流量有選擇地将資料發往不同的線路。
網狀拓撲結構具有較高的可靠性,但其結構複雜,實作起來費用較高,不宜管理和維護,不常用于區域網路。
四、計算機、網絡相關硬體
(1)計算機相關硬體
計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置等五個邏輯計算機硬體部件組成。
① 中央處理器(CPU)(運算器、控制器)
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運算器
運算器是對資料進行加工處理的部件,它在控制器的作用下與記憶體交換資料,負責進行各類基
本的算術運算、邏輯運算和其他操作。在運算器中含有暫時存放資料或結果的寄存器。運算器由算
術邏輯單元(ArithmeticLogicUnit,ALU)、累加器、狀态寄存器和通用寄存器等組成。ALU是用于完成加、減、乘、除等算術運算,與、或、非等邏輯運算以及移位、求補等操作的部件。
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控制器
控制器是整個計算機系統的指揮中心,負責對指令進行分析,并根據指令的要求,有序地、有
目的地向各個部件發出控制信号,使計算機的各部件協調一緻地工作。控制器由指令指針寄存器、
指令寄存器、控制邏輯電路和時鐘控制電路等組成。
② 存儲器
主要功能是存放程式和資料,程式是計算機操作的依據,資料是計算機操作的對象。存儲器是
由存儲體、位址譯碼器 、讀寫控制電路、位址總線和資料總線組成。能由中央處理器直接随機存取
指令和資料的存儲器稱為主存儲器,磁盤、錄音帶、CD光牒等大容量存儲器稱為外存儲器(或輔助存儲
器)。由主存儲器、外部存儲器和相應的軟體,組成計算機的存儲系統。
③ 輸出裝置
顯示器、列印機、繪圖儀、影像輸出系統、語音輸出系統、磁記錄裝置等
輸出裝置(OutputDevice)是人與計算機互動的一種部件,用于資料的輸出。它把各種計算
結果資料或資訊以數字、字元、圖像、聲音等形式表示出來。
④ 輸入裝置
鍵盤、掃描器等裝置
輸入裝置的任務是把使用者要求計算機處理的資料、字元、文字、圖形和程式等各種形式的信
息轉換為計算機所能接受的編碼形式存入到計算機内。
(2)網絡相關硬體
① 集線器(HUB)
集線器的英文稱為“Hub”。“Hub”是“中心”的意思,集線器的主要功能是對接收到的信号
進行再生整形放大,以擴大網絡的傳輸距離,同時把所有節點集中在以它為中心的節點上。
特點:
1、擴大網絡的傳輸範圍,而不具備信号的定向傳送能力,是—個标準的共享式裝置 ,增加網絡的節點數目;
2、所有端口都是共享一條帶寬,在同一時刻隻能有二個端口傳送資料,其他端口隻能等待,傳輸效率低。如果是個8口的HUB,那麼每個端口得到的帶寬就隻有1/8的總帶寬了;
3、 Hub隻與它的上聯裝置(如上層Hub或交換機)進行通信,第一步是将資訊上傳到上聯裝置;第二步是上聯裝置再将該資訊廣播到所有端口上。
4、不能保證資料傳輸的完整性和正确性。
② 交換機(Switch)
交換機一般用于區域網路中,主要功能是根據MAC位址來進行資料的轉發和交換。
特點:
1、交換機的每一個端口所連接配接的網絡都是獨立的,也就是獨享帶寬;
2、交換機所連接配接的裝置仍然在同一個廣播域内,也就是說,交換機不隔絕廣播;
3、交換機根據MAC位址進行資料的轉發,是以說交換機是工作在資料鍊路層的網絡裝置。
③ 路由器(Router)
路由器是一類網絡互連裝置,它基于OSI第3層位址在網絡間傳遞資料分組。路由器能作出決定為
網絡上的資料分組選擇最佳傳遞路徑,因為路由器根據網絡位址轉發資料。路由器的目的是檢查每
一個進來的分組(第3層資料),為它們選擇穿過網絡的最佳路徑,然後将它們交換到适當的出口。
在大型網絡中,路由器是最重要的通信調節裝置。實際上,路由器可以使任何種類的計算機與世界
上任何地方的其他計算機進行通信。
特點:
1、适用于大規模的網絡;
2、為資料提供最佳的傳輸路徑;
3、安全性高;
4、隔離不需要的通信量;
5、節省區域網路的頻寬;
6、安裝和設定複雜;
7、價格較高。
路由器與交換機的差別
- 交換機工作在OSI第二層,路由器工作第三層。交換機的工作原理相對比較簡單,而路由器具有更多的智能功能,如選擇最佳的線路。
- 交換機利用實體位址來确定是否轉發資料;路由器是使用IP位址。由網絡管理者來配置設定的。
- 傳統的交換機隻能分割沖突域,而無法分割廣播域;而路由器可以分割廣播域。
④ 第三層交換機
三層交換機就是具有部分路由器功能的交換機,三層交換機的最重要目的是加快大型區域網路内部的資料交
換,所具有的路由功能也是為這目的服務的,能夠做到一次路由,多次轉發。它解決了區域網路中網段劃分之後,網段中子網必須依賴路由器進行管理的局面,解決了傳統路由器低速、複雜所造成的網絡瓶頸問題。
交換原理:
假設兩個使用IP協定的站點A、B通過第三層交換機進行通信,發送站點A在開始發送時,把自己的IP位址
與B站的IP位址比較,判斷B站是否與自己在同一子網内。若目的站B與發送站A在同一子網内,則進行二層
的轉發。若兩個站點不在同一子網内,如發送站A要與目的站B通信,發送站A要向“預設網關”發出
ARP(位址解析)封包,而“預設網關”的IP位址其實是三層交換機的三層交換子產品。當發送站A對“預設網
關”的IP位址廣播出一個ARP請求時,如果三層交換子產品在以前的通信過程中已經知道B站的MAC位址,則
向發送站A回複B的MAC位址。否則三層交換子產品根據路由資訊向B站廣播一個ARP請求,B站得到此ARP請求後向三層交換子產品回複其MAC位址,三層交換子產品儲存此位址并回複給發送站A,同時将B站的MAC位址發送到二層交換引擎的MAC位址表中。從這以後,當A向B發送的資料包便全部交給二層交換處理,資訊得以高速交換。由于僅僅在路由過程中才需要三層處理,絕大部分資料都通過二層交換轉發,是以三層交換機的速度很快,接近二層交換機的速度,同時比相同路由器的價格低很多。
三層交換機與路由器的差別
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主要功能不同
三層交換機同時具備了資料交換和路由轉發兩種功能,但其主要功能還是資料交換;而路由器僅具有路由轉發這一種主要功能。
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主要适用的環境不一樣
三層交換機的路由功能通常比較簡單,因為它所面對的主要是簡單的區域網路連接配接。路由器主要是用于不同類型的網絡之間。它最主要的功能就是路由轉發,是以路由器的路由功能通常非常強大,不僅适用于同種協定的區域網路間,更适用于不同協定的區域網路與廣域網間。它的優勢在于選擇最佳路由、負荷分擔、鍊路備份及和其他網絡進行路由資訊的交換等等路由器所具有功能。為了與各種類型的網絡連接配接,路由器的接口類型非常豐富,而三層交換機則一般僅同類型的區域網路接口,非常簡單。
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性能展現不一樣
路由器和三層交換機在資料包交換操作上存在着明顯差別。路由器一般由基于微處理器的軟體路由引擎執行資料包交換,而三層交換機通過硬體執行資料包交換。三層交換機的性能要遠優于路由器,非常适用于資料交換頻繁的區域網路中;而路由器雖然路由功能非常強大,但它的資料包轉發效率遠低于三層交換機,更适合于資料交換不是很頻繁的不同類型網絡的互聯,如區域網路與網際網路的互聯。
⑤ 網關(Gateway)
網關在傳輸層上以實作網絡互連,是最複雜的網絡互連裝置,僅用于兩個高層協定不同的網絡互
連。基本功能是實作不同網絡協定之間的轉換。
特點:
- 将兩個或多個在高層使用不同協定的網絡段連接配接在一起的軟硬體。
- 網關從一個網絡收到資料包,重新打包成目的網絡能接收并處理的格式。
- 理論上說,有多少種通信體系結構和應用層協定的組合,就可能有多少種網關
⑥ 常見的網絡連接配接媒體
雙絞線
- 雙絞線一般用于星型網絡的布局,每條雙絞線通過兩端安裝的RJ-45連接配接器(俗稱水晶頭)将各種網絡裝置連接配接起來。多用于主機集線器或交換機的連接配接。
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雙絞線中的兩種标準:
568A标準:綠白-1,綠-2,橙白-3,藍-4,藍白-5,橙-6,棕白-7,棕-8
568B标準:橙白-1,橙-2,綠白-3,藍-4,藍白-5,綠-6,棕白-7,棕-8
- 直通線:雙絞線兩邊标準是一樣的,如568B-568B(常用)
- 交叉線:雙絞線兩邊标準不一樣,如568A-568B
- 網絡裝置連接配接
- 直通線:交換機到路由器、計算機到交換機、計算機到集線器等不同裝置互聯。
- 交叉線:交換機到交換機、集線器到集線器、路由器到路由器、計算機到計算機、計算機到路由器、交換機到集線器等 相同裝置互聯。
光纖
- 與其他傳輸媒體比較,光纖的電磁絕緣性能好、信号衰減小、頻帶寬、傳輸快、距離遠。主要用于要求傳輸距離較長、布線條件特殊的主幹網連接配接。具有不受外界電磁場的影響,無限制的帶寬等特點,可以實作每秒萬兆的資料傳送,尺寸小、重量輕,資料可傳送幾百千米,但價格昂貴。
五、IP位址基礎知識
(1) IP和MAC位址簡介
- 以太網上的兩台計算機之是以能夠交換資訊就是因為每個裝置都有一塊網卡,并且每塊網卡擁有唯一的實體位址(稱為MAC位址)和唯一的邏輯位址(稱為IP位址)。
- MAC位址是由生産廠商燒錄好的,一般不能改動,并且全球唯一;IP位址需要綁定在網卡上,并且同一個IP位址不能綁定在多個網卡上。
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MAC位址和IP位址的差別如下:
MAC位址和IP位址結構長度不一樣。
MAC位址是48位的十六進制數
IPv4位址是32位的二進制數
IPv6位址是128位,通常寫成8組,每組為四個十六進制數的形式。
0 1 bit 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB 1PB EB
IPv4位址使用"點分十進制" 法表示;IPv6位址使用 "冒分十六進制"法表示
IPv4位址:192.168.1.1 十進制數
IPv6位址:FE80:0000:0000:0000:AAAA:0000:00C2:0002
MAC位址:00-E1-8C-D8-EC-FE 十六進制
MAC位址和IP位址在OSI模型中尋址層不同
IP位址應用于OSI第三層,即網絡層
MAC位址應用在OSI第二層,即資料鍊路層
MAC位址和IP位址配置設定方式不一樣
MAC位址分為前24位(稱為組織唯一标志符,是由 1 的注冊管理機構給廠商配置設定)和後24位(稱為擴充辨別符,由廠家自己配置設定)IP位址是由網絡拓撲結構決定配置設定
(2)IP位址介紹
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為了便于根據IP位址尋找到該位址所代表的主機,這個32位的二進制數被分為2個部分:
192.168.10.1 ——> 網絡号+主機号
網絡ID(網絡号) 和 主機ID(主機号)
- 網絡号:區分網絡是否在同一區域(網段),說明可以劃分為幾個網絡或區域。
- 主機号:區分同一個網絡中的主機,說明網絡裡有多少台主機。
說明:我們現在所說的網際網路就是由兩個或者兩個以上的網絡進行互聯。
(3)子網路遮罩介紹
思考:
每個IP位址都分割成網絡号和主機号兩部分,目的是便于IP位址的尋址操作;那麼IP位址的網絡号和主機号各是多少位呢?如何确定?
子網路遮罩特點:
- 子網路遮罩不能單獨存在,它必須結合IP位址一起使用;
- 子網路遮罩隻有一個作用,就是将某個IP位址劃分成網絡位址和主機位址兩部分;用來判斷兩個IP是否在同一網絡
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子網路遮罩是一個32位的二進制數,用"點分十進制"表示;其對應網絡位址的所有位置都為1,對應于主機位址的所有位置都為0。
IP位址:192.168.1.254
子網路遮罩:255.255.255.0
十進制轉換二進制 :除2取餘數,倒叙排列,不夠用0補齊
二進制轉換十進制: 11000000 = 192
(4) IP位址分類
範圍(公網位址) | 分類 | 私有IP | 網絡類型 | 備注 |
---|---|---|---|---|
0.0.0.0 ~ 127.255.255.255 | A類 | 10.0.0.0~10.255.255.255 | 大規模 | |
128.0.0.0 ~ 191.255.255.255 | B類 | 172.16.0.0~172.31.255.255 | 中等規模 | |
192.0.0.0 ~ 223.255.255.255 | C類 | 192.168.0.0~192.168.255.255 | 小規模 | |
224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 | D類 | 廣播位址 | ||
240.0.0.0 ~ 247.255.255.255 | E類 | 保留 |
1. A類IP位址由1位元組的網絡位址和3位元組主機位址組成,網絡位址的最高位必須是"0";
2. 位址的表示範圍為:0.0.0.0~127.255.255.255;預設子網路遮罩為:255.0.0.0或/8;
255.0.0.0=11111111.00000000.00000000.00000000
3. 網絡号全為0表示保留不能用;
4. 網絡号全為1的IP:127.x.x.x/8表示保留,用于本機回環測試用。
5. 主機号全為0代表本主機所在的網絡位址;主機号全為1代表該網絡上的所有主機.故不能配置設定。
113.0.0.0
113.255.255.255
綜上所述:
1. A類位址可用的網絡數為2^7-2=126個;
2. A類位址每個網絡能容納的主機數為2^24-2=16777214(上千萬台);
3. A類位址一般配置設定給規模比較大的網絡使用。
1. B類IP位址由2個位元組的網絡位址和2個位元組的主機位址組成,網絡位址的最高位必須是"10";
2. 位址範圍是128.0.0.0到191.255.255.255;預設子網路遮罩為:255.255.0.0或/16;
3. 網絡号全為0一般表示保留(老版教材),現在可以用;
4. 主機号全為0代表本主機所在的網絡位址;主機号全為1代表該網絡上的所有主機.故不能配置設定。
綜上所述:
1. B類位址可用的網絡數為2^14-1=16383個;
2. B類位址每個網絡能容納的主機數為2^16-2=65534(上萬台);
3. B類位址一般配置設定給中型的網絡使用
1. C類IP位址由3位元組的網絡位址和1位元組的主機位址組成,網絡位址的最高位必須是"110";
2. 位址範圍是192.0.0.0到223.255.255.255;預設子網路遮罩為:255.255.255.0或/24;
3. 網絡号全為0表示一般保留(老版教材),現在可以用;
4. 主機号全為0代表本主機所在的網絡位址;主機号全為1代表該網絡上的所有主機.故不能配置設定。
綜上所述:
1. C類位址可用的網絡數為2^21-1=2097151個;
2. C類位址每個網絡能容納的主機數為2^8-2=254台;
3. C類位址一般配置設定給小型的網絡使用。
113.0.0.0 A 255.0.0.0
113.1.1.254 A 255.0.0.0 廣播:113.255.255.255
特殊IP說明
IP位址 | 說明 | 備注 |
---|---|---|
0.0.0.0 | 表示整個網絡 | 可表示本機源位址,也可表示某個特定主機 |
255.255.255.255 | 一個特殊的廣播位址,意味着所有的主機 | x.255.255.255/x.x.255.255/x.x.x.255 |
127.x.x.x | 回環測試位址,預設127.0.0.1 | 127.0.0.2 127.1.1.1都可以代表本機回環位址 |
六、子網劃分
- 子網劃分核心
"借用"主機位來"制造"新的網絡。
IP位址=網絡号+主機号 (子網位+主機位)
IP位址=網絡位+子網位+主機位
- 子網劃分方法
IP=網絡号+主機号
|
子網位(n)+主機位(m)
假設子網位為n;主機位為m;則子網數為2^n個,主機數為2^m-2個。
子網路遮罩都是由一串連續的0和連續的1組成。
這裡可以将n看做後面有多少個1,m看做後面有多少個0。
由于主機位全0表示本網絡,全1留作廣播位址,減掉2。
子網路遮罩:網絡位為全為1,主機位全為0
- 舉例說明
- 根據子網路遮罩判斷主機數
子網路遮罩為255.255.255.0時,可以容納多個台裝置?
分析:
1. 子網路遮罩由連續的1和連續0組成;
2. 用于判斷IP位址網絡位+主機位
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.0000000
主機數:2^8-2
255.255.248.0這個子網路遮罩可以最多容納多少台電腦?
1. 将子網路遮罩轉成二進制數
11111111.11111111.11111000.00000000
2. 判斷有多少個連續的0
主機數:2^11-2=2046
255.255.128.0
11111111.11111111.10000000.00000000
2^15-2
- 根據主機和子網判斷子網路遮罩
有一個B類網絡145.38.0.0需要劃分為20個能容納200台主機的子網網絡,
子網路遮罩設定多少合适?
2^n=子網數=20
2^m-2=主機數=200
子網路遮罩=n個連續的1和m個連續的0 11111111.11111111.11111000.00000000
分析:
1. B類網絡 255.255.0.0 /16
2. 網絡數大于等于20個子網;主機數大于等于200個主機
網絡數:
11111111.11111111.11111000.00000000=255.255.248.0
2^n>=20 n=5,m=11
主機數:
11111111.11111111.11111111.00000000=255.255.255.0
2^m-2>=200 m=8,n=8
- 根據IP和子網路遮罩判斷子網數
已知192.168.0.0/255.255.255.128網絡,請問最多可以劃分幾個子網,每個子網範圍分别是多少?
思路:
1.根據IP分類和子網路遮罩判斷出向主機号借了幾位(子網位)
2.根據所借的子網位數算出子網數和主機IP範圍
步驟:
1. 子網路遮罩轉成二進制
C類預設: 11111111.11111111.11111111.00000000
實際掩碼:11111111.11111111.11111111.10000000
結果:對比判斷,目前IP向主機位借了1位;目前IP最多可以劃分2^1個子網
2.判斷每個子網的IP範圍
x=0
192.168.0.0-------
192.168.0.0~192.168.0.127
有效的IP範圍:
192.168.0.1~192.168.0.126/255.255.255.128
廣播位址:192.168.0.127
x=1
192.168.0.1-------
192.168.0.128~192.168.0.255
有效的IP範圍:
192.168.0.128~192.168.0.254/25
廣播位址:192.168.0.255
練習:
某公司申請到了一個C類網絡,但需要接9個子公司,最大的一個子公司有12台計算機,每個子公司都在同一個網段中,則子
網掩碼應設為多少合适?
C類掩碼:255.255.255.0
子網數:至少是9個
主機數量:至少12台
11111111.11111111.11111111.11110000=255.255.255.240
2^n>=9 n=4,m=4
2^m-2>=12 m=4,n=4
C類位址,主機位為8位
2^4 > 9
2^4 > 12
是以借用的子網位為4,主機位剩餘4位,總共有16個子網,每個子網不超過16個主機,
是以掩碼為28(24+4)位,即:255.255.255.240