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第66题      2011年下半年 软件设计师 上午试卷 综合知识
所属知识点   Internet应用        关键词   网络地址   子网掩码   网络   子网
考点辞典   子网掩码   子网掩码   子网掩码   子网掩码

 
A类网络是很大的网络,毎个A类网络中可以有(66)个网络地址。实际使用中必须把A类网络划分为子网,如果指定的子网掩码为255.255.192.0,则该网络被划分为 (67)个子网。
 
 
  A.  210
 
  B.  212
 
  C.  220
 
  D.  224
 
 
 

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在下图所示的网络配置中,发现工作站B无法与服务器A通信。(66)故障影响了两者互通。
 

子网掩码
编址的另一个特殊形式是子网掩码。子网掩码的目的有两个:一是显示使用的编址类别,二是将网络分成子网来控制网络流量。在第一种情况下,子网掩码可使得应用程序能够确定IP地址的哪一部分是表示网络ID,哪一部分是表示主机ID。例如,一个A类地址网络的默认子网掩码是第一个8位字节均为二进制的1,其他字节均为二进制的0:11111111.00000000.00000000.00000000(255.0.0.0)。
如果要将网络分成子网,子网掩码应包含子网ID,这个子网ID是由网络管理员决定的,存在于网络ID和主机ID之内。例如,可以指定B类地址的整个第三个8位字节来说明子网ID,如11111111.11111111.11111111.00000000(255.255.255.0);另一种选择是只指定第三个8位字节的前5位作为子网ID,后3位和余下的8位字节用于指定主机ID,如11111111.11111111.11111000.00000000(255.255.248.0)。
使用子网掩码将网络分成一系列小型网络,可以使得第三层设备能够有效地忽略传统的地址分类命名,因此在通过多个子网和额外的网络地址将网络进行分段时就有了更多的选项,克服了四个8位字节长度的限制。同样是利用子网掩码工具,1992年出现了一种新的忽略地址分类命名的方法,它是无分类域间路由(Classless Inter-Domain Routing, CIDR)编址方法。
引入CIDR后,意味着网络"类"(比如A类地址、B类地址等)的概念已经被取消,取而代之的是"网络前缀"的概念。CIDR的基本思想是取消地址的分类结构,允许以可变长分界的方式分配网络数。它支持路由聚合,可限制Internet主干路由器中必要路由信息的增长。
CIDR编址的方法是在点分隔的十进制符号之后画一个斜杠"/",并在斜杠后加上子网掩码"1"的总个数。比如202.102.0.0/23。我们知道,202.102.0.0是C类网络地址(默认是24位子网掩码);而采用CIDR编址后,202.102.0.0/23(23位子网掩码)既不属于C类网络地址,也不属于B类网络地址。但是,网络地址202.102.0.0/23提供了更多的信息节点(510个),而默认的C类网络地址202.102.0.0只提供了254个信息节点。
可见,CIDR编址方法为中型的网络提供了更多的IP地址选项。例如,对于需要262 144个节点的网络,其CIDR网络编址方案可以是165.100.0.0/14。
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子网掩码
虽然上面已经把一个网络划分为若干个子网,但路由器R1必须知道数据报中目的IP地址的网络号net-id、子网号subnet-id和主机号host-id各是多少位,这就需要通过子网掩码(Subnet Mask)来实现。
子网掩码和IP地址一样,也是32位长,由一串1和跟随的一串0组成。子网掩码中的1对应于IP地址中的网络号net-id和子网号subnet-id,而子网掩码中的0对应于IP地址中的主机号host-id。要得到网络或子网地址,只需将IP地址和子网掩码进行按位"与"(AND)运算即可。下图说明了子网掩码的工作方式。
进行按位"与"(AND)运算可得到网络地址
上图(a)表示在未划分子网情况下,网络地址是IP地址与它默认的子网掩码(255.255.0.0)按位"与"运算的结果,即将主机号host-id设置为0的IP地址。上图(b)表示在划分子网情况下,当主机号借用8位作为子网号subnet-id,子网掩码中"1"的个数相应地增加8,即255.255.255.0。这时将子网掩码和IP地址按位"与"运算就得到了子网地址。这里要注意是:网络地址(在划分子网时常称为子网地址)并不仅仅是一个子网号subnet-id,而是将主机号host-id设置为0的IP地址。可以看出,子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。
与IP地址相同,子网掩码通常也使用点分十进制表示法表示,如255.255.255.0、255.255.255.240等。有时为了表示方便,通常在IP地址后加一个"/网络号和子网号位数"。例如,210.45.12.58/28就表示该IP地址的网络号net-id和子网号subnet-id共占用28位,主机号占用32-28=4位,如果用点分十进制表示法表示,则子网掩码是255.255.255.240(11111111.11111111.11111111.11110000)。
使用子网掩码的好处是:不管网络是否划分子网,也不管IP地址中的网络号net-id和子网号subnet-id是多少位,只要将子网掩码和IP地址进行按位"与"运算,就可立即得出网络地址。这样在路由器处理到来的IP分组时就可采用同样的算法。
如果一个网络不划分子网,那么该网络的子网掩码就使用默认子网掩码。默认子网掩码中值为1的位与IP地址的网络号net-id所占位正好相对应。因此默认子网掩码和不划分子网的IP地址按位"与"(AND)运算,就得出该IP地址的网络地址,这样做可以不用查找该地址的分类位就能知道这是哪一类的IP地址。显然,A类、B类和C类网络默认子网掩码分别是255.0.0.0(/8)、255.255.0.0(/16)、255.255.255.0(/24),如下图所示。
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子网掩码
1)子网掩码的概念
子网掩码是一个32位的地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上还是在远程网上。
2)确定子网掩码数
子网掩码的位数取决于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前,必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。
3)定义子网掩码的步骤
(1)确定哪些组地址归我们使用。比如申请到的网络号为210.73.a.b,该网络地址为C类IP地址,网络标识为210.73,主机标识为a.b。
(2)根据现在所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数,用宿主机的一些位来定义子网掩码。比如现在需要12个子网,将来可能需要16个。用第三个字节的前4位确定子网掩码。前4位都置为1,即第三个字节为11110000,这个数暂且称为新的二进制子网掩码。
(3)在网络地址中,将对应于初始网络的各位都置1,把对应初始网络的各位都置1,即前两个字节的各位都置1,第四个字节的各位置0,则子网掩码的点分二进制形式为1111 1111.1111 1111.1111 0000.0000 0000。
(4)将网络地址转化为点分十进制形式255.255.240.0,这个数为该网络的子网掩码。
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子网掩码
子网掩码(Subnet Mask)也是一个用32个二进制位表示的地址。并且,也被书写为用小数点"."分隔的4个十进制数。其书写规则是:凡是IP地址的网络和子网标识部分均用二进制数"1"表示,凡是子网中IP地址的主机部分均用二进制数"0"表示,以此告知系统网络的真正划分,方便网络寻址。
例如,电信部门可以申请一个B类网络地址,并将主机标识(占16位)中的前12位用作子网标识,分配给不同的入网企业,则可进一步接纳4094个企业的局域网,每个企业可接14台主机,此时的子网掩码为255.255.255.240。对于A、B和C三类网络,默认的子网掩码分别为255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0。
将两个IP地址分别和子网掩码做二进制"与"运算,如果得到的结果相同,则属于同一个子网,否则属于不同的子网。
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