子网掩码中网络层的教学研究探析论文

2020-07-04实用文

子网掩码中网络层的教学研究探析论文

  摘要:IP地址是网络层设备识别的标识,每个结点都要靠其区分和联系。如何识别IP地址以及对IP地址进行合理的分配和管理,子网掩码起到了至关重要的作用。本文通过对子网掩码的讲解实现对IP地址的有效利用,便于学生理解。

  关键词:IP地址;分配和管理;子网掩码

  1分类

  IP地址Internet作为全球最大的网络,负责庞大的信息交互与网络安全。在Internet上每一台计算机都有自己的地址,保证相互之间能准确无误地发送、接收信息,这种地址被称之为IP(InternetProtocol)地址。IP地址位于CPU和存储器内,是由32位的二进制所组成,为了提高可读性,按字节即每八位插入一个点,将对应的八位都转换成相应的十进制,这种记法称为点分十进制记法,如192.168.0.20。IP地址包括网络号和主机号两个部分,网络号在前表示该IP地址是属于Internet中具体哪一个网络范围;主机号在后表示特定的网络中具体的某台计算机的标识。根据网络号和主机号所占的位数不同对IP地址进行了划分,A类、B类、C类、D类、E类,D类广播地址,E类保留地址,在这里着重介绍前面的三类IP地址。A类地址中网络号占8位二进制,且最高位是0,网络号字段全0对应的IP地址是指本网络,网络号127的作为环回测试主机进程间通信,所以能分配的网络地址数有27-2=126个。剩余的24位二进制留给主机号,主机号全0对应的IP地址是该主机所在的网络地址,主机号全1是该网络的广播地址,这两个IP地址不能分配给主机,所以一个A类网络中能容纳的主机数为224-2个。B类地址中网络号占16位二进制,且前面两位固定为10,网络地址128.0.0.0不指派除外[2],B类网络地址数有214-1个。主机号16位,一个B类网络中能容纳的主机数为216-2个。C类地址中网络号占24位二进制,且前面两位固定为110,网络地址192.0.1.0不指派除外,C类网络地址数有221-1个。主机号8位,一个C类网络中能容纳的主机数为28-2=254个。根据这三类IP地址的特点,可以很快地判断出一个IP地址属于哪一类,IP地址中第一个字节对应的十进制是1~126,则为A类地址;128~191则为B类地址;192~223则为C类地址。

  2子网掩码

  子网掩码用来区分IP地址中的网络号和主机号位数,其格式与IP地址类似,也是由32位二进制组成,以点分十进制记入,区别在于是由连续的1和连续的0组成,且1在前0在后。子网掩码中某位为1,对应于IP地址相应位置是网络号;某位为0,对应是主机号。所以默认的A类地址子网掩码是255.0.0.0,B类是255.255.0.0,C类是255.255.255.0。

  3子网掩码举例

  举例1:已知IP地址是135.10.54.30,子网掩码是255.255.192.0。试求网络地址、广播地址以及该网络IP范围。①网络地址=IP地址&子网掩码,网络地址的求解②根据子网掩码可知,网络地址后14位是主机号,将其全为1,得到的即是广播地址:135.10.63.255③网络地址和广播地址之间的IP地址即是分配给主机的IP范围:135.10.0.0~135.10.63.255。两层的IP地址容易造成用户不能有效地利用网络资源,针对这一问题,提出了划分子网来解决。所谓的子网就是在分类IP地址的`基础上再细分出若干个小的网段,达到扩大网络数量的效果[3]。划分子网的做法:将IP地址中原本是主机号位数的部分划出一些位数用作子网,剩余的主机号则是相应子网的主机地址。划分子网后,网络的数量增多了,而每一个网络内容纳的主机数则相应的减少了。根据设计需求中子网的主机数确定需要多少主机号,然后再确定需要多少子网号;其次定义一个符合网络要求的子网掩码,确定每个子网的网络地址;最后确定每个子网内的主机IP地址范围。举例2:某单位申请到一个网络地址:192.168.3.0/24,要求划分5个子网,每个子网的主机数不少于25台,求每个子网的IP地址范围。C类地址,默认的网络号24位,主机号8位,所以子网的划分是8位主机号部分。①由主机数≥25,主机号位数≥5,25-2≥25②子网数=5,子网号的位数≥3,23-2≥5③子网号+主机号=8,所以主机号位数=5,子网号位数=3④原来的网络号+子网号=27,所以新的子网对应的子网掩码为:255.255.255.224。子网号3位,变化范围:001~110⑤以001为例求该子网内的IP地址,通式:192.168.3.001XXXXX(X为0或1),除去主机号全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结语

  通过对子网掩码的学习,学生能够对IP地址的理解更为深刻,使用子网掩码可以判别一个IP地址是否进行了子网划分,从而得到该网络可以容纳的主机数,方便对网络进行管理和分配。

  参考文献:

  [1]谢希仁.计算机网络[M].北京:电子工业出版社,2013.

  [2]王兴宝.网络管理与维护.北京:机械工业出版社,2001.

  [3]张光勇.校园网IP地址管理系统的设计与实现[J].科技创新导报,2007.

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