子網(wǎng)掩碼中網(wǎng)絡(luò )層的教學(xué)研究探析論文
摘要:IP地址是網(wǎng)絡(luò )層設備識別的標識，每個(gè)結點(diǎn)都要靠其區分和聯(lián)系。如何識別IP地址以及對IP地址進(jìn)行合理的分配和管理，子網(wǎng)掩碼起到了至關(guān)重要的作用。本文通過(guò)對子網(wǎng)掩碼的講解實(shí)現對IP地址的有效利用，便于學(xué)生理解。
關(guān)鍵詞:IP地址;分配和管理;子網(wǎng)掩碼
1分類(lèi)
IP地址Internet作為全球最大的網(wǎng)絡(luò )，負責龐大的信息交互與網(wǎng)絡(luò )安全。在Internet上每一臺計算機都有自己的地址，保證相互之間能準確無(wú)誤地發(fā)送、接收信息，這種地址被稱(chēng)之為IP(InternetProtocol)地址。IP地址位于CPU和存儲器內，是由32位的二進(jìn)制所組成，為了提高可讀性，按字節即每八位插入一個(gè)點(diǎn)，將對應的八位都轉換成相應的十進(jìn)制，這種記法稱(chēng)為點(diǎn)分十進(jìn)制記法，如192．168．0．20。IP地址包括網(wǎng)絡(luò )號和主機號兩個(gè)部分，網(wǎng)絡(luò )號在前表示該IP地址是屬于Internet中具體哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò )范圍;主機號在后表示特定的網(wǎng)絡(luò )中具體的某臺計算機的標識。根據網(wǎng)絡(luò )號和主機號所占的位數不同對IP地址進(jìn)行了劃分，A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)、D類(lèi)、E類(lèi)，D類(lèi)廣播地址，E類(lèi)保留地址，在這里著(zhù)重介紹前面的三類(lèi)IP地址。A類(lèi)地址中網(wǎng)絡(luò )號占8位二進(jìn)制，且最高位是0，網(wǎng)絡(luò )號字段全0對應的IP地址是指本網(wǎng)絡(luò )，網(wǎng)絡(luò )號127的作為環(huán)回測試主機進(jìn)程間通信，所以能分配的網(wǎng)絡(luò )地址數有27-2=126個(gè)。剩余的24位二進(jìn)制留給主機號，主機號全0對應的IP地址是該主機所在的網(wǎng)絡(luò )地址，主機號全1是該網(wǎng)絡(luò )的廣播地址，這兩個(gè)IP地址不能分配給主機，所以一個(gè)A類(lèi)網(wǎng)絡(luò )中能容納的主機數為224-2個(gè)。B類(lèi)地址中網(wǎng)絡(luò )號占16位二進(jìn)制，且前面兩位固定為10，網(wǎng)絡(luò )地址128．0．0．0不指派除外［2］，B類(lèi)網(wǎng)絡(luò )地址數有214-1個(gè)。主機號16位，一個(gè)B類(lèi)網(wǎng)絡(luò )中能容納的主機數為216-2個(gè)。C類(lèi)地址中網(wǎng)絡(luò )號占24位二進(jìn)制，且前面兩位固定為110，網(wǎng)絡(luò )地址192．0．1．0不指派除外，C類(lèi)網(wǎng)絡(luò )地址數有221-1個(gè)。主機號8位，一個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò )中能容納的主機數為28-2=254個(gè)。根據這三類(lèi)IP地址的特點(diǎn)，可以很快地判斷出一個(gè)IP地址屬于哪一類(lèi)，IP地址中第一個(gè)字節對應的十進(jìn)制是1～126，則為A類(lèi)地址;128～191則為B類(lèi)地址;192～223則為C類(lèi)地址。
2子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)掩碼用來(lái)區分IP地址中的網(wǎng)絡(luò )號和主機號位數，其格式與IP地址類(lèi)似，也是由32位二進(jìn)制組成，以點(diǎn)分十進(jìn)制記入，區別在于是由連續的1和連續的0組成，且1在前0在后。子網(wǎng)掩碼中某位為1，對應于IP地址相應位置是網(wǎng)絡(luò )號;某位為0，對應是主機號。所以默認的A類(lèi)地址子網(wǎng)掩碼是255．0．0．0，B類(lèi)是255．255．0．0，C類(lèi)是255．255．255．0。
3子網(wǎng)掩碼舉例
舉例1:已知IP地址是135．10．54．30，子網(wǎng)掩碼是255．255．192．0。試求網(wǎng)絡(luò )地址、廣播地址以及該網(wǎng)絡(luò )IP范圍。①網(wǎng)絡(luò )地址=IP地址＆子網(wǎng)掩碼，網(wǎng)絡(luò )地址的求解②根據子網(wǎng)掩碼可知，網(wǎng)絡(luò )地址后14位是主機號，將其全為1，得到的即是廣播地址:135．10．63．255③網(wǎng)絡(luò )地址和廣播地址之間的IP地址即是分配給主機的IP范圍:135．10．0．0～135．10．63．255。兩層的IP地址容易造成用戶(hù)不能有效地利用網(wǎng)絡(luò )資源，針對這一問(wèn)題，提出了劃分子網(wǎng)來(lái)解決。所謂的子網(wǎng)就是在分類(lèi)IP地址的基礎上再細分出若干個(gè)小的網(wǎng)段，達到擴大網(wǎng)絡(luò )數量的效果［3］。劃分子網(wǎng)的.做法:將IP地址中原本是主機號位數的部分劃出一些位數用作子網(wǎng)，剩余的主機號則是相應子網(wǎng)的主機地址。劃分子網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò )的數量增多了，而每一個(gè)網(wǎng)絡(luò )內容納的主機數則相應的減少了。根據設計需求中子網(wǎng)的主機數確定需要多少主機號，然后再確定需要多少子網(wǎng)號;其次定義一個(gè)符合網(wǎng)絡(luò )要求的子網(wǎng)掩碼，確定每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )地址;最后確定每個(gè)子網(wǎng)內的主機IP地址范圍。舉例2:某單位申請到一個(gè)網(wǎng)絡(luò )地址:192．168．3．0/24，要求劃分5個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)的主機數不少于25臺，求每個(gè)子網(wǎng)的IP地址范圍。C類(lèi)地址，默認的網(wǎng)絡(luò )號24位，主機號8位，所以子網(wǎng)的劃分是8位主機號部分。①由主機數≥25，主機號位數≥5，25-2≥25②子網(wǎng)數=5，子網(wǎng)號的位數≥3，23-2≥5③子網(wǎng)號+主機號=8，所以主機號位數=5，子網(wǎng)號位數=3④原來(lái)的網(wǎng)絡(luò )號+子網(wǎng)號=27，所以新的子網(wǎng)對應的子網(wǎng)掩碼為:255．255．255．224。子網(wǎng)號3位，變化范圍:001～110⑤以001為例求該子網(wǎng)內的IP地址，通式:192．168．3．001XXXXX(X為0或1)，除去主機號全0和全1IP地址的最小值:192．168．3．00100001(即192．168．3．33)IP地址的最大值:192．168．3．00111110(即192．168．3．62)
4結語(yǔ)
通過(guò)對子網(wǎng)掩碼的學(xué)習，學(xué)生能夠對IP地址的理解更為深刻，使用子網(wǎng)掩碼可以判別一個(gè)IP地址是否進(jìn)行了子網(wǎng)劃分，從而得到該網(wǎng)絡(luò )可以容納的主機數，方便對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行管理和分配。
參考文獻:
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