ip地址管理与规划

计算机网络规划与设计

6.2 IP 地址

6.2.1 IP 地址的类型

1. 什么是 IP 地址？ 2. IP 地址的分类

下面是常用 A 、 B、C 三类地址的总结表：

表 6-2

网络类别、网络地址和主机编号字段的取值范围

网络类别

IP地址 W.X.Y.Z

A

网络地

址 W

主机编

号 X.Y.Z

网络地址中 W 的取值范围

1～126

128～191 192～223

主机 近似个数 1700万左

右

65000 254

B C W.X.Y.Z W.X.Y.Z W.X W.X.Y Y.Z Z

表 6-3 归纳了 A、 B、C 三类网络 IP 地址 W 段的取值范围、网络个数及主机个数。

表 6-3 A、 B、 C 三类网络的特性参数取值范围

网络类别

A B

网络地址（ W ）的取值范

围

1.X.Y.Z ～ 126.X.Y.Z 128.X.Y.Z ～191.X.Y.Z 192.X.Y.Z ～223.X.Y.Z

网络个数 （近似值） 126（ 27-2） 16384（ 214）

大约 200万个（ 221）

主机个数

224-2 216-2 28 -2

C

3. IP 地址中网络地址的使用规则

无论在 Internet上还是在局域网上，分配网络地址（即网络 ID ）时，常用的 A 、B和C三类网络的取值范围如表 6-4所示，配置和使用 IP地址时，应遵循以下规则：

① 网络地址必须惟一。

② 网络地址不能以 127 开头。因为 127 保留给诊断用的回送函数使用。 ③ 网络地址中的各位不能全为 “0，”0 表示本地主机，不能传送。

④ 网络地址的各位不能全为 “1”即，十进制的 255），全为 1 时，仅在本网络上进行广

播，各路由器均不转发。

页号： 1

表 6-4 A 、B、 C 网络地址和主机地址的取值范围

网络类别

网络地址始值 001.X.Y.Z 128.0.Y.Z 192.0.0.Z

网络地址终

值 主机编号始

值

主机编号终值

A B C 126.X.Y.Z W.0.0.1 191.255.Y.Z W.X.0.1 223.255.255.Z W.X.Y.1 W.255.255.254 W.X.255.254 W.X.Y.254

4. IP 地址中 -主机地址的使用规则

① 在网络地址相同时，即在同一网络中，主机地址（编号）必须惟一。即 I P 地址中主

机编号相对于网络编号来说必须惟一。例如：在 202.112.144 这个 C 类网络中，只能有一台

主机的编号为“ 8”。

② IP 地址中主机编号的各位不能全为 0，主机号全 0 表示该网的 IP 地址，例如，

202.112.144.0。

③ IP 地址中主机编号的各位不能全为 “1，”主机号全 1 的地址是本网的广播地址， 因此，

255 不能用做主机的编号。例如： 202.112.144.255或 128.1.255.255。

④ 127.0.0.1 代表本地主机的 IP 地址，用于测试；因此，该地址不能分配给网络上的任何计算机使用。

5. IP 地址的表示规则

① 在主机或路由器中存放的 IP 地址都是 32 bit 的二进制代码。 为了提高可读性， 在写出

给人看的 IP 地址时，往往每隔 8 bit 插入一个空格。但这样还是不方便。于是我们常常将 32 bit 的 IP 地址中的每 8 bit 用其等效的十进制数字表示，并且在这些数字之间加上一个点。这就叫做 点分十进制记法 (dotted decimal notation)。下图 7-8 表示了这种方法，这是一个 B 类 IP 地址。

② 当一个主机同时连接到两个网络上时， 该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址，其

网络号 net-id 是不同的。这种主机称为 多归宿主机 (multihomed host)，或多接口主机 。

③ 按照因特网的观点，用 转发器、网桥或传统交换机连接 起来的若干个局域网仍为一个 网络，因此这些局域网都 具有同样的网络号 net-id。 ④ 在 IP 地址中，所有分配到网络号 net-id 的网络都是平等的。

⑤ 互联网中设备及 IP 地址：路由器连接的是 IP 子网，因此，它总会具有两个或两个以

上的 IP 地址，这些 IP 地址通常具有不同的网络编号或子网编号。图 7-9 画出了 3 个

局域网 (LAN1, LAN2 和 LAN3) 通过 3 个路由器 (R1, R2 和 R3)互连起来所构成的一个

互联网 (此互联网用虚线圆角方框表示 )。 应当注意到下述问题：

在同一个局域网 上的主机或路由器的 IP 地址中的网络号必须是一样 的。

用网桥 (它只在链路层工作 )互连的网段仍然是一个局域网， 只能有一个网络号 。

页号： 2

路由器总是具有两个或两个以上的 IP 地址 。

当两个路由器直接相连时， 在连线两端的接口处，可以指明也可以不指明 IP 地址。

6.2.3 特殊 IP 地址形式

常用的特殊 IP 地址如下：

直接广播地址 受限广播地址

“这个网的这个主机”地址

“这个网络上的特定主机”地址 回送地址 1. 直接广播地址（ Directed Brordcasting

）

将主机号各位全为“ 1”的 IP 地址称为直接广播地址。 该地址主要用于广播 ，在使用时，用来代表该网络上所有的主机 ，例如， 202.112.144是一个 C 类的网络标识，该网络的广播地址就是 202.112.144.255；当该网络中的某台主机需要发送广播时，就可以使用这个地址向该

网络上的所有主机发送报文。 直接广播地址及其应用如下：

A 类、 B 类与 C 类 IP 地址中主机号全 1 的地址为直接广播地址 ; 用来使路由器 将一个分组以广播方式发送 给特定网络上的所有主机 ; 只能作为分组中的 目的地址 ;

物理网络采用的是点 -点传输方式， 分组广播需要通过软件来实现 。

页号： 3

图 6-5 路由器使用直接广播地址

2. 有限广播地址（ Limiting Brordcasting ）

TCP/IP 协议规定， 32 比特位全为 “1”的 IP 地址（255.255.255.255）为“有限广播地

址” ，这个地址主要用来 进行本网广播 。当需要在本网内广播，又不知道本网的网络号时，即可使

用“有限（受限）广播地址”。 有限广播地址及其应用如下：

网络号与主机号的 32 位全为 1 的地址为受限广播地址 ;

某主机 可以用来将一个分组以 广播方式发送给本网的所有主机 ;

分组将被本网的所有主机将接受该分组， 路由器则阻挡该分组通过 。

图 6-5 主机使用受限广播地址

3. 本网地址和这个“网络上的特定主机 ”地址这

两个地址都只局限于发送主机所在的网络： （ 1） 本网地址

将 IP 地址中主机地址位全为“ 0”的 IP 地址叫做 本网地址 。这个地址 用来表示“本主机所 连接的网络”。例如，用“ 128.16.0.0”表示“ 128.16”这个 B 类网络；用“ 202.112.144.0” 表示“ 202.112.144”这个 C 类网络。本网地址又被称为“ 0”地址。

（ 2） 这个“网络上的特定主机 ”地址

上述地址的应用如下：

当主机或路由器向 本网络上的某个特定的 主机发送分组 ；

页号： 4

网络号部分为全 0，主机号为确定的值；如，在 201.1.16.0 这个 C 类网络上， IP 地址 为 201.1.16.2 的主机，要发送信息给 25 号主机，即可使用 0.0.0.25 表示，拟发送给本地网络中主机号为 25 的主机，参见图 6-7。 这样的分组被在本网络内部。

图 6-7 某网络上特定主机地址

4. 回送地址

IP 地址中以 127 开始的 IP 地址作为保留地址，被称为“回送地址”。 回送地址用于网络软件的测试 ，以及本地进程的通信。顾名思义，任何程序一旦 接到使用了回送地址为目的地 址，则该程序将不再转发数据，而是将其立即回送给源地址 。例如，使用“ ping 127.0.0.1” 可以通过 ping 软件测试本地网卡进程之间的通信。

① 回送地址是用于网络软件测试和本地进程间通信； ② TCP/IP 协议规定：

含网络号为 127 的分组不能出现 在任何网络上； 主机和路由器 不能为该地址广播 任何寻址信息。

图 6-8 进程间回送地址的应用

页号： 5

补充节： IP 地址与硬件地址

图 7-10 说明了主机的 IP 地址与硬件地址的区别 。从层次的角度看， 物理地址 是数据链路层和物理层使用的地址 ，而 IP 地址是网络层和以上各层使用的地址 。

如图 7-10 所示： IP 地址放在 IP 数据报的首部 ，而硬件地址则放在 MAC 帧的首部 。在网络层及以上使用的是 IP 地址，而数据链路层及以下使用的是硬件地址。 因而在数据链路层看不见数据报的 IP 地址。从不同层次看 IP 地址和硬件地址，参见图 7-11。图 7-11 (a)画的是三个局域网用两个路由器 R1 和 R2 互连起来。

图 7-11(b)特别强调了 IP 地址与硬件地址的区别。表

7-2 归纳了这种区别。

表 7-2

图 7-11(b)中不同层次、不同区间的源地址和目的地址

在网络层写入 IP 数据报首部的

源地址

在数据链路层写入

源地址

MAC 帧首部的

目的地址

目的地址

页号： 6

从 H1到 R1 从 R1到 R2

IP 1 IP 1 IP 1

IP 2 IP 2 IP 2

HA 1 HA 4 HA 6

HA 3 HA 5 HA 2

从 R2到 H2

6.3 子网与超网的基本概念

6.4.1 为什么要研究子网和超网

1. 子网的概念

基于人们对网络性能、安全和管理方面的考虑，人们常常把一个较大的网络分成多个较小的物理网络，并通过路由器或第三层交换机将多个子网连接起来。每个小的网络使用不同的网络编号，这样的小网络被称为 “子网 ”。

2. 划分子网的原因

划分子网的原因有许多个，主要有以下几个：

① 充分利用现有的 IP 地址资源 ：通过划分子网可以 提高 IP 地址的有效利用率 。例如， 128.1.0.0 是一个 B 类网络，它允许的主机（即主机地址数量）个数为 216-2，其地址空间大。 为了有效地利用其 IP 地址资源，管理员可以通过子网划分的技术将上述的可用地址分配给多 个小网络使用。

② 减轻网络的拥挤，提高网络性能问题：

这是由于在使用集线器和交换机的网络中，

随着网络节点数目的增加， 网络将变得十分拥挤。 大量的网络数据和广播信息在网络上传输，导致网络的性能和效率下降。如果将大的网络划分为小的子网，并使用路由器连接各个子网 的话，路由器在各个子网间转发信息包时会自动丢弃广播信息，从而改善了网络性能。

③ 路由器的工作效率问题：某个网络分配的 IP 地址越多，路由器 的工作效率就越低， 这是因为路由器在执行路选算法时，主机数越多，则路由表就越大，路由表信息过多就会引 起选路时计算时间过长。

④ 提高安全性利于网管： 当一个网络划分为多个子网时，就减少了每个网络的管理对 象，因此有利于网络管理员对网络用户、资源和计算机的管理；另外，由于子网的划分缩小了广播的范围，因而提高了网络的安全性。

⑤ 混合不同的网络技术： 例如：连接以太网、 FDDI 和 ATM 网络。

在实际应用中， 经常遇到网络地址不够的问题。 例如，仅申请到一个可以在 Internet 上使用的 IP 地址，而需要划分的内部子网数目为多个。这种情况下，就需要把某种类型的网络划

分成多个子网。其思路就是将 “原来 ”（申请到的）主机编号部分的一些二进制位贡献出来， 用于内部网络的编号。由于从 Internet 到此网络的路径都是一样的（即申请到的 IP 地址的网络地址部分不变），因此，外界到此网络中各子网的路由都是一样的。这种情况下，外部路 由将所有子网看成一个网络，而内部的路由器可以区分出不同子网。下面通过一个实例来说明划分子网的步骤。

3. 子网和超网的概念

实现子网和超网 主要是为了解决 ：IP 地址的有效利用率问题和路由器工作效率问题。子网（ subnet）

将一个大的网络划分成几个较小的网络，而每一个网络都有其自己的子网地址。它是多

页号： 7

网络环境中的一个网络。 将一个网络分解成多个子网时， 要求每个子网使用不同的子网编号。

将一个 IP 网络划分为更小的逻辑子网。子网间用网关或路由器相连。这种技术通常是将

IP 地址的主机 ID 部分生成子网地址来实现。子网划分的优点：

减少网络交通

揉合不同网络技术 简化管理 ,易于排错

补充图 6-10（a） 用路由器实现多个局域网（

IP 子网）的连接

超网（ supernet）

将一个组织所属的几个 C 类网络合并成为一个更大地址范围的逻辑网络。

6.3.2-1 子网掩码与默认网关

为什么需要网络编号 ？在两台计算机之间进行通讯时，一般用户可能认为只要知道了对方的 IP 地址就可以进行通信了， 但是，实际上在这两台计算机之间存在的通信路径可能有很多条。因此通信时，两边的计算机首先需要判断彼此是否在同一个网络上，如果是在同一网络上，就直接进行通信；否则，就转发到本网的出口，由该出口负责处理发送到目的网络上。完成这个任务的就是子网掩码。

1. 子网掩码（ subnet masks ）的概念、功能与使用

（1） 什么是子网掩码？

子网掩码是由前面连续的“ 1”和后面连续的“ 0”组成的 32 位二进制地址，在 TCP/IP

网络中，每一台主机都要求使用子网掩码。

子网掩码与 IP 地址一样也是一个 32 位的二进制比特值，用它可以屏蔽一部分 IP 地址，

以便区分出 IP 地址中的网络编号和主机编号。当使用 TCP/IP 通信时，子网掩码主要用来确 定目的主机是位于本地子网还是远程网，它的两大功能如下：

子网掩码用来屏蔽掉 IP 地址中的一部分，用于区分 IP 地址中的网络地址和主机编号 。 并因此用来说明主机的 IP 地址是在局域网上还是在远程网络上。

用于划分子网： 子网掩码的另一个重要功能是划分子网， 即将一个大的网络分为多个 小的子网。 （2） 默认的子网掩码

默认的子网掩码用于没有划分子网的

表 6-5 给出了各类网络所默认的子网掩码。

TCP/IP 网络。不同类型的网络使用的默认的子网掩码是不同的，

表 6-5各类网络默认的子网掩码

页号： 8

网络 类别 A B C

子网掩码

（以二进制位表示）

11111111.00000000.00000000.00000000 11111111.11111111.00000000.00000000 11111111.11111111.11111111.00000000

子网掩码

（以十进制表示） 255.0.0.0

255.255.0.0

255.255.255.0

（3） 子网掩码的使用

TCP/IP 协议进行初始化时，主机

IP 地址会与子网掩码进行“与操作”

。即在传输数据包之前，源主机

IP 和目的主机 IP 都要与主机的子网掩码进行与操作。如果这两个结果相同，则 TCP/IP 协议判断出目的主

机与源主机在同一个局域网上，可以直接传递；否则，判断出目的主机不在本地局域网上，因此，将待发送的数据包转发到默认网关 IP 地址处，以便进一步转发到远程网络上。

子网掩码的应用实例 ：参照图 8-3，对在 Internet上使用的系统进行通信时的分析。

解：

① 用 IP 地址的第一段数值 W 判断网络类型。在本例中， W 的值分别等于 132、 132 和

152。因此，由表 8-4 可知这三个计算机所在的网络均为 B 类网。

② 通过默认的子网掩码 255.255.0.0 求网络地址的步骤如下，结果见表 8-6。

将 IP 地址转化为 32 位二进制位。 将子网掩码也转化为 32 位二进制位。

将 3 个二进制表示的 IP 地址分别和二进制表示的子网掩码，按位进行 “逻辑与 （AND ）”操作。按此方法依次求得数值之后，再按原有的 4 段分别转换为十进制

数。

求取网络内的主机编号（ HOST ID ，即主机标识）。

说明：其中子网掩码为“ 1”的各位所对应的 IP 地址中的各位，即为网络地址，也称网络标识或网络 ID，运算结果见表 8-6 。

A 计算机的 IP

X 计算机的 IP 152.112.000.001

132.112.000.001

信息系 子网

C 计算机的 IP 132.112.000.003

自动化系 子网

Y 计算机的 IP 152.112.000.002

B 计算机的 IP 132.112.000.002

Z 计算机的 IP

152.112.000.003

L 计算机的 内部路由器

Internet 外部网络

外部路由器

200.4.192.12

IP ROUTER

图 8-4 TCP/IP 网络之间使用默认网关（

表 8-6

IP ROUTER ）通信

IP 地址划分实例分析计算结果

页号： 9

网络类别

计算 机名 称 A B C

逻辑与的结

果

网络地

址 132.112 132.112 152.112

计算机 编号部

分 000.001 000.002 000.001

主机编

号

B B B 132.112.0.0 132.112.0.0 152.112.0.0

1 2

1

在 IP 地址中扣除网络地址外的其余部分就是主机编号部分。由于是默认的 B 类网络，其 IP 地址在扣除了网络地址后，剩余的 2 个字段表示该主机在其子网内的编号部分。经简化得到 3 个主机编号分别为： 1、2 和 1，参见表 8-6。

③ 用“网络地址 ”即可判断这几个主机是否位于同一个子网。

由于 A 和 B 主机的网络地址均为 “132.112，”因此这两台主机在同一子网上； 而 X 主机的网络地址为 “152.112，”所以该主机在另一个子网上。

当 A 主机与 B 主机进行通信时，就可以直接进行通信。而当 A 主机与 X 主机进行通信时，由于不在同一个网络，因此需要通过网络中 L 主机所代表的内部路由器（或内部网关）转发数据。如果这些子网中的主机需要与外部网络进行通信， 则还需要通过外部路由器转发数据。 2. 默认网关或 IP 路由（ default gateway 或 IP router ）

默认网关又称 IP 路由。简单地说，默认网关就是通向远程网络接口的

IP 地址。在子网之

间进行通讯时，主机可以使用默认网关将数据发送给目的主机。由于默认网关就是发送给远 程网络（目的主机）信息包的地方，因此，如果在配置 TCP/IP 时没有指明默认网关，则通讯 仅局限于本地网络。

路由器可以是专门购置的硬件设备，也可以是加装了软件的专用路由计算机。同一个网络段（包含子网段）的计算机之间可以直接通信；不同网络段中的计算机通信时，则需要通过网关或者路由器。其中，内部子网的通信通过内部网关或内部路由器；外部网络之间的计算机通信时一般通过外部路由器（或外部网关）。由此可见，当内部子网与外部网络之间的主机通信时，需要设置外部路由器（或网关）。

6.3.2-2 子网地址空间的划分方法

1. 子网与 IP 地址的三级层次结构

思想：将原来主机地址的部分位转化为子网地址位，即将原来 IP 地址的两层结构（网络地址＋主机地址）转化为 3 层结构，参见图 6-10 及其补充图。 三级层次结构的特点如下：

三级层次的 IP 地址是： 网络号 . 子网号 . 主机号；第一级 网络号定义了 网点的位置 ； 第二级 子网号定义了 物理子网 ；

第三级 主义了 主机和路由器到物理网络的连接 ；

三级层次的 IP 地址，一个 IP 分组的路由选择的过程为三步： 第一步转发给网点 ，第二步转发给物理子网 ，第三步转发给主机 。

页号： 10

图 6-9 未划分子网的网络结构

图 6-10

划分 3 个子网后的网络结构

图 6-11

3 个层次的 IP 地址结构

2. 划分子网的规则：

规则：由于原有主机编号的位数是固定的，因此建立的子网数目越多，需要的位数就越多；而每个子网中所能容纳的主机数目就越少。因此，需要综合考虑子网和子网中主机的个

页号： 11

数。

地址类别

↓

LB

网络地址可用位 网络地址

图 6-11

原主机地址位 子网地址 子网主机地

址

TCP/IP 网络中 IP 地址划分前后的结构

3. 划分子网的计算公式

（ 1） 按照 RFC950 标准划分子网的计算公式

C 类地址： Nmax＝2 -2 和 Hmax＝2 －2

B 类地址： Nmax＝2m-2 和 Hmax＝2（ 16-m） －2

（24-m）m

A 类地址： Nmax＝2-2 和 Hmax＝2 －2 其中：

m：为原主机编号部分转化为子网地址部分的位数。

m （ 8-m）

Nmax：为转化后允许划分的最大子网数目， 其值应当大于或等于实际需要的子网数 n。Hmax：为转化后每子网所允许的最大主机数目， 其值应当大于或等于子网实际需要的主机数 h。

（ 2） 不按照 RFC950 标准划分子网的计算公式

C 类地址： Nmax＝2m 和 Hmax＝2（8-m ）－ 2

B 类地址： Nmax＝2 和 Hmax＝2 －2 A 类地址： Nmax＝2m 和 Hmax＝2（24-m） －2

m （16-m）

说明：假定原来的网络使用 C 类地址，当 m＝ 3 时，按照 RFC950 标准规定，子网 “000 00000” 和“11100000”为无效子网。它们分别表示，子网号各位全为 “0的”代表本网络；而子网号各

位全为 “1表”示的是本子网的广播地址。但是，在实际应用中，如果不按上述标准时，也可以被使用。

（ 3） 划分子网的 6 个步骤

① 确定需求：即确定所需的子网数目和子网中主机的数目。

确定所需子网数： N。

确定子网中所需最大 IP 数目（通常是主机数目）： H。

综合上述两个因素，确定子网掩码中，原主机编码位转化为子网地址的位数。

② 确定子网掩码（含子网号部分）

③ 分配子网 ID 和子网 IP（各主机标识位全为 0）

④ 分配有效 IP 地址：确定各子网的 IP 地址的范围。

⑤ 确定各子网的广播地址。

⑥ 决定划分方案：确定各子网之间通信时的连接设备和网络结构示意图。

6.3.2-3 子网划分的应用实例

1. 实例 1

两个 TCP/IP 网络之间可以通过内部或外部的 IP 路由器或默认网关进行连接。 IP 路由器或 IP 网关的应用实例如下：

① 假定： 图 8-4 所示的信息系与自动化系的内部子网掩码均为 “255.255.0.0。”

② 问题： 如果信息系网络上的某计算机要与自动化系网络上的计算机通信时，如何通

过默认网关完成通信过程，参见图 8-4。

页号： 12

③ 解题分析如下：

子例 1： 在图 8-4 中，若计算机 A 要给计算机 B 发送信息，由于计算机 A 的 IP 地址是

132.112.000.001，计算机 B 的 IP 地址是 132.112.000.002，所以这两台计算机的网络地址都是 “132.112，”由此可知计算机 A 与计算机 B 在同一个网络之内，于是计算机 A 就将信息直接传递给计算机 B，没有经过内部的默认 IP 网关（或 IP 路由器）计算机 L 。 子例 2：在图 8-4 中，若计算机 A 要给计算机 X 发送信息，由于计算机

A 的 IP 地址是

132.112.000.001，计算机 X 的 IP 地址是 152.112.000.001，通过其子网掩码求得这两 台计算机的网络地址。其中， A 为“132.112，”而 X 为“152.112。”由此可知，计算机 A 与计算机 X 不在同一个网络之内。因此，计算机 A 必须先将信息传递给内部的默 认网关（或 IP 路由器）计算机 L 上，然后再由计算机 L 将信息传递给计算机 X 。

子例 3：在图 8-4 中，若计算机 A 需要发送信息给 Internet 中的某主机 “200.4.192.12。”由

于，通过子网掩码求出的计算机 A 的 IP 地址的网络地址与对方主机的不同， A 主机的为 “132.112，”而目标主机的为 “200.4.192。”因此，计算机 A 与该主机不在同一个

网络之内。为此，计算机 A 必须先将信息传递给默认的内部网关（或 IP 路由器）计 算机 L 上，并由计算机 L 决定是将信息传递给另一子网还是传送给专用的外部路由 器。最终，计算机 L 将该信息通过外部路由器发送到外部网络的主机上。

在图 8-4 所示的例子中，只通过一个默认内部网关（或 IP 路由器）和一个外部路由器来 传递内部子网间，以及与外部网络间的信息，而实际中，由于网络结构比较复杂，因此，可能需要多个默认的内部网关（或 IP 路由器）和多个外部路由器来传递信息。

2. 实例 2 （1） 问题

现有一个公司需要创建内部 Intranet 网络，该公司包括工程技术部、 市场部、财务部和人力资源等四大部门。该公司原来使用申请到的 C 类网络地址为 202.112.161.0，组成了一个网络地址相同的大网络。目前，由于该网络的广播数据过多，造成网络系统运行缓慢。

（2） 改变网络性能的设计要求

① 采用划分子网的方法使得几个部门各自，提高各个部门的性能和安全性。

② 在 4 个部门中，最大的计算机数目为 30 台。每个部门中有 1 台服务器要求 100Mb/s

固定带宽，其它计算机要求 10Mb/s 的固定带宽。

③ 确定各部门使用的子网 IP 地址和子网掩码。

④ 写出可以分配给每个部门子网的主机 IP 地址范围。

⑤ 若采用交换式以太网，即每个子网都使用一个交换式以太网，请画出网络系统的结构

图，并说明各主要设备的名称。

（3） 设计方案简答

① 4 个部门不按 RFC950 标准，即使用子网号各位“全为 1”和“全为 0”的地址时，

求出最大子网数目、每个子网的最大主机数目、子网掩码如下：

（8-m）m

按 C 类地址公式： N＝ 2 和 H＝ 2 －2，求出 m＝ 2 maxmax

（8-m）（8-2）m2

即 Nmax＝2＝2＝4＝n＝4；Hmax＝2－ 2=2－ 2＝62

不按 RFC950 标准时，由于 m＝2，所以子网掩码为 255.255.255.192。

各子网的地址和 IP 地址范围参见下表：

页号： 13

子网 编号

子网地址

子网广播地址

子网主机的 IP 地址

初值

子网主机的 IP 地址

终值

1 2 3 4 202.112.161.0 202.112.161. 202.112.161.128 202.112.161.192 202.112.161.63 202.112. 61.127 202.112. 61.191 202.112.161.255 202.112.161.1 202.112. 161.65 202.112. 61.129 202.112. 161.193 202.112.161.62 202.112. 161.126 202.112. 161.190 202.112. 161.254

② 4 个部门按照 RFC950 标准，即不使用子网号各位“全为 1”和“全为 0”的地址时， 求出最大子网数目、每个子网的最大主机数目、子网掩码如下：

（8-m）m

按 C 类地址公式： N＝ 2-2 和 H＝2 － 2，求出 m＝ 3 maxmax

（8-m）（8-3）m3

即 Nmax＝2-2＝2-2＝ 6 > n=4；Hmax＝ 2 －2=2 －2＝30

按照 RFC950 标准时，由于 m＝3，所以子网掩码为 255.255.255.224。

各子网的地址和 IP 地址范围参见下表：

③ 网络结构如图 8-6 所示的第一级交换机应当选择支持第三层功能的 100Mb/s 企业级交换机；当然，也可以使用局域网路由器连接各子网的部门交换机。

④ 每个部门网络系统结构如图 8-6 所示。每个子网的主要设备为：一台 10/100 自适应部门交换机；部门的服务器使用 100Mb/s 的 RJ-45 接口网卡；其他计算机使用 10Mb/s 的 RJ-45 接口网卡； 5 类 UTP 双绞线； RJ-45 连接器若干。

子网 编号

子网地址

子网广播地址

子网主机的 IP 地 子网主机的 IP 地 址 址

初值

终值

1 2 3 4 5 6 202.112.161.32 202.112.161. 202.112.161.96 202.112.161.128 202.112.161.160 202.112.161.192 202.112.161.63 202.112.161.95 202.112.161.127 202.112.161.159 202.112.161.191 202.112. 161.223 202.112.161.33 202.112.161.65 202.112.161.97 202.112. 161.129 202.112. 161.161 202.112. 161.193 202.112.161.62 202.112.161.94 202.112.161.126 202.112. 161.158 202.112. 161.190 202.112. 161.222

图 8-6 公司网络和部门子网的结构示意图

页号： 14

说明：第一，也可以将图 8-6 所示系统中的第三层交换机替换为路由器。第二，设置说明：每一个子网中的主机都应当设置主机 IP、子网掩码（各子网相同）和默认网关（所连接的路由器或第三层交换机端口设置的 IP）。

页号： 15