第一篇：IP管理

IP地址非法使用的動機(jī)。靜態(tài)修改IP地址配置 用戶在配置TCP/IP選項時，使用的不是管理員分配的IP地址，就形成了IP地址的非法使用。非法用戶還有可能將一臺計算機(jī)的IP地址和MAC地址都改為另一臺合法主機(jī)的IP地址和MAC地址。普通用戶明白非法使用IP地址所產(chǎn)生的危害和處罰措施，制定并實施嚴(yán)格的IP地址管理制度，包括：IP地址申請和發(fā)放流程，IP地址變更流程，臨時IP地址分配流程，機(jī)器MAC地址登記管理，IP地址非法使用的處罰制度。

教你如何快速靈活進(jìn)行局域網(wǎng)IP地址規(guī)劃

無論你對IP地址是否熟悉，一旦你接觸到了網(wǎng)絡(luò)，那你就會不知不覺地用到IP地址，因為任何子網(wǎng)之間的通信或者子網(wǎng)工作站之間的通信，都是通過IP地址來實現(xiàn)正確尋徑目的的!任何一個子網(wǎng)的IP地址空間通常都是網(wǎng)絡(luò)管理人員根據(jù)子網(wǎng)規(guī)模以及近期發(fā)展規(guī)劃，來合理分配的，因為每一個子網(wǎng)中包含的工作站數(shù)量可能不相同，或許有的子網(wǎng)包含有數(shù)量較多的工作站，有的子網(wǎng)僅含兩三臺計算機(jī)，倘若給每一個子網(wǎng)平均分配IP地址空間的話，將會造成有的子網(wǎng)絡(luò)中IP地址資源比較緊張，有的子網(wǎng)絡(luò)中IP地址資源處于閑置狀態(tài)。那么如何才能快速有效地為不同子網(wǎng)正確劃分好IP地址空間，讓每個子網(wǎng)都能合理地用好有限的IP地址資源呢?

盡管根據(jù)子網(wǎng)規(guī)模以及近期發(fā)展規(guī)劃，使用人工計算的方法，可以為不同子網(wǎng)分配好不同的IP地址空間，但這種劃分IP地址空間的方法不利于局域網(wǎng)的高效管理和維護(hù)。有鑒于此，筆者在Internet上進(jìn)行了苦苦搜索，特意找來了Wildcard工具作為我們的“幫手”，利用它你可以快速地為每個子網(wǎng)規(guī)劃好IP地址空間。不信的話，就請各位一起來領(lǐng)略一下Wildcard工具在快速規(guī)劃局域網(wǎng)IP地址方面的風(fēng)采吧!

1、認(rèn)識Wildcard的“本領(lǐng)”

其實Wildcard工具是一款小巧玲瓏的路由管理程序包，里面共含有三個子程序，利用“子網(wǎng)掩碼計算器”程序可以快速劃分好局域網(wǎng)的IP地址空間，利用“通配符掩碼監(jiān)測器”可以了解到當(dāng)前子網(wǎng)是哪種規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，利用“十進(jìn)制IP計算器”可以實現(xiàn)IP地址的十六進(jìn)制和十進(jìn)制的快速轉(zhuǎn)換。此外，該工具還有一大“亮點(diǎn)”，就是不需要進(jìn)行安裝，就能立即運(yùn)行使用，因此它對系統(tǒng)資源占用得很少。

2、分配子網(wǎng)的IP地址空間

一般來說，給任意一個子網(wǎng)分配IP地址空間時，都需要先了解一下子網(wǎng)中包含了多少臺工作站，再考慮一下子網(wǎng)日后的可擴(kuò)展性。例如，要是單位局域網(wǎng)中的某個子網(wǎng)共含有40臺工作站，考慮到以后網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的升級擴(kuò)展，我們就必須為該子網(wǎng)分配多于40的IP地址數(shù)量，但分配的IP地址數(shù)量又不能太多，否則會造成多個IP地址資源在這個子網(wǎng)中得不到用武之地。要想快速準(zhǔn)確地滿足上面的規(guī)劃要求，你可以找到Wildcard工具的安裝程序。

單擊該界面中的“子網(wǎng)掩碼計算器”按鈕，打開如圖2所示的設(shè)置窗口;在該窗口的IP地址框中輸入需要分配給該子網(wǎng)的起始IP地址，然后在子網(wǎng)掩碼處不斷單擊右箭頭按鈕，來調(diào)整子網(wǎng)掩碼的位數(shù)，并觀察該窗口下面的IP地址變化范圍;一旦你發(fā)現(xiàn)在某個子網(wǎng)掩碼下，IP地址變化范圍與40比較接近，而且在該范圍內(nèi)可容納的工作站數(shù)量超過40的話，就表明對應(yīng)此時掩碼地址下的IP地址空間，就是該子網(wǎng)的IP地址空間。

3、查看可用IP地址資源

筆者單位的局域網(wǎng)是通過廣電部門的SDH信道，直接與上級主管單位省科技廳網(wǎng)絡(luò)中心互聯(lián)通信的，上級主管單位分配給我們單位服務(wù)器的IP地址為210.73.140.2，網(wǎng)絡(luò)掩碼地址為255.255.255.192，那么我們?nèi)绾沃肋€有哪些IP地址資源，可以在本地局域網(wǎng)中使用呢?其實很簡單，只要你單擊“子網(wǎng)掩碼計算器”按鈕，在彈出的子網(wǎng)掩碼設(shè)置界面中，將

“210.73.140.2”填寫在“主機(jī)IP”文本框中，同時在“掩碼位”設(shè)置項處單擊右箭頭按鈕，將子網(wǎng)掩碼調(diào)整為255.255.255.192，這樣你就能在如圖3所示的“當(dāng)前主機(jī)范圍:”處，看到

本地局域網(wǎng)可以使用的IP地址數(shù)量為62個，具體可以使用的IP地址資源范圍為“210.73.140.1到210.73.140.62”。

4、查看局域網(wǎng)規(guī)模

根據(jù)局域網(wǎng)規(guī)模的大小不同，IP地址通常可以分為A類地址、B類地址、C類地址、D類地址、E類地址，其中A類IP地址一般是專門分配給規(guī)模較大局域網(wǎng)用的，每個A類地址的網(wǎng)絡(luò)可以包含1600多萬臺工作站;B類IP地址通常用于中等規(guī)模的局域網(wǎng)，每個B類地址的網(wǎng)絡(luò)最多可以連接6萬多臺計算機(jī);C類IP地址主要分配給比較小的局域網(wǎng)規(guī)模的，每個C類地址網(wǎng)絡(luò)至多只能包含254臺工作站。D類IP地址與上面的三種類型地址不相同，這類地址并不用于特定的局域網(wǎng)子網(wǎng)，也不用于某一臺具體工作站，它主要是用來多點(diǎn)廣播的;E類IP地址其實也是一種比較特殊的網(wǎng)絡(luò)地址，它既不表示特定的局域網(wǎng)子網(wǎng)，也不用于具體的工作站，這類網(wǎng)絡(luò)地址中每個字節(jié)通常都為255或0，簡單地說E類IP地址其實就是“0.0.0.0”或

“255.255.255.255”這兩個地址，而“255.255.255.255”地址一般是用來表示當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)廣播地址的。根據(jù)IP類型的不同，我們通常把局域網(wǎng)規(guī)模分為A類網(wǎng)絡(luò)、B類網(wǎng)絡(luò)、C類網(wǎng)絡(luò)，那么我們該如何快速地查出自己單位的局域網(wǎng)，究竟是屬于什么網(wǎng)絡(luò)規(guī)模呢?

其實很簡單，只要你打開本地局域網(wǎng)中的任意一臺工作站，進(jìn)入到該工作站的網(wǎng)絡(luò)屬性設(shè)置窗口，選中“Internet協(xié)議(Tcp/Ip)”選項，再單擊一下“屬性”按鈕，在其后出現(xiàn)的屬性設(shè)置界面中，單擊“常規(guī)”標(biāo)簽，并在對應(yīng)的標(biāo)簽頁面中，查找到該工作站目前使用的IP地址，接著運(yùn)行Wildcard工具的安裝程序，打開對應(yīng)的程序界面，再單擊其中的“子網(wǎng)掩碼計算器”按鈕，進(jìn)入到子網(wǎng)掩碼設(shè)置頁面;然后將上面查找得到的IP地址，直接填寫在“主機(jī)IP”文本框中，隨后Wildcard工具就會在“主機(jī)IP”文本框右側(cè)，自動彈出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。例如，要是輸入“210.73.140.2”地址的話，Wildcard工具就會自動告訴你當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)屬于C類地址網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)至多只能包含254臺工作站．

5、查看子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識

人們通常把分配給工作站的IP地址人為分成兩個部分，一個部分用于標(biāo)識工作站所在子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，另外一個部分用于標(biāo)識主機(jī)地址。一般來說，處于相同子網(wǎng)中的所有工作站都用相同的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識地址，對應(yīng)子網(wǎng)中的每一臺工作站都有一個唯一的主機(jī)標(biāo)識和其對應(yīng)。根據(jù)上述的原理，IP地址中的4組數(shù)字也被劃分成兩塊，其中一塊是子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，另外一塊是主機(jī)標(biāo)識;例如，位于某個子網(wǎng)中的一臺工作站IP地址為210.73.140.7，對于這個IP地址，我們可以理解為當(dāng)前工作站位于210.73.140.0這個子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，它的主機(jī)標(biāo)識應(yīng)該為7，合起來的話，210.73.140.7就是這臺工作站面向Internet的獨(dú)立身份標(biāo)識。由于不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識是不一樣的，即使在同一網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不同子網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識也是不一樣的;因此要準(zhǔn)確地知道某個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，必須要根據(jù)分配給該網(wǎng)絡(luò)的IP地址以及掩碼地址共同確定才可以。要想快速地查看某個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識時，也可以“借助”Wildcard工具來實現(xiàn):

打開本地局域網(wǎng)中的任意一臺工作站，進(jìn)入到該工作站的網(wǎng)絡(luò)屬性設(shè)置窗口，選中

“Internet協(xié)議(Tcp/Ip)”選項，再單擊一下“屬性”按鈕，在其后出現(xiàn)的屬性設(shè)置界面中，單擊“常規(guī)”標(biāo)簽，并在對應(yīng)的標(biāo)簽頁面中，查找到該工作站目前使用的IP地址以及掩碼地址;接著單擊Wildcard程序界面中的“子網(wǎng)掩碼計算器”按鈕，打開子網(wǎng)掩碼設(shè)置窗口;然后將上面查找得到的IP地址，直接填寫在“主機(jī)IP”文本框中，再將“掩碼位”設(shè)置成和當(dāng)前查找得到的掩碼地址相同。隨后Wildcard工具就能在子網(wǎng)標(biāo)識處，告訴你當(dāng)前子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識地址了。例如，要是你輸入的IP地址為“210.73.140.7”，網(wǎng)絡(luò)掩碼地址為“255.255.255.192”，那么Wildcard工具將會自動計算出當(dāng)前子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識為“210.73.140.0”

小提示:在給局域網(wǎng)子網(wǎng)分配網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識地址時，必須確保當(dāng)前子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識不能和其他子網(wǎng)的標(biāo)識地址相同，具體地說就是必須給每一子網(wǎng)分配一個唯一的標(biāo)識地址;另外在分配網(wǎng)絡(luò)標(biāo)

識地址時，請不要將網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識地址的開頭數(shù)字設(shè)成“127”，因為在A類網(wǎng)絡(luò)地址中，數(shù)字為“127”開頭的IP地址專門預(yù)留給內(nèi)部回送函數(shù)。當(dāng)然網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識地址的開頭數(shù)字也不能設(shè)成“255”和“0”，因為“255”開頭的IP地址專門用于網(wǎng)絡(luò)廣播的，“0”開頭的IP地址專門用來表示本地主機(jī)的。

6、換一種方式訪問網(wǎng)絡(luò)

無論是訪問網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器還是工作站時，都需要通過IP地址才能實現(xiàn)訪問目的;而我們常見的IP地址是由32位二進(jìn)制數(shù)構(gòu)成，例如，某網(wǎng)絡(luò)中的一臺服務(wù)器IP地址為

“******10”，很明顯，要是使用這些讓人眼花繚亂的0、1數(shù)字來訪問網(wǎng)絡(luò)的話，不但輸入比較麻煩，而且也不大容易記憶。為了方便記憶和輸入，我們?nèi)藶榈貙?2位“0”、“1”數(shù)字分成四組，每8位二進(jìn)制數(shù)分成一組，每組數(shù)字用小數(shù)點(diǎn)分隔開來，再將四組八位二進(jìn)制數(shù)分別轉(zhuǎn)換成四組十進(jìn)制數(shù)，如此一來前面服務(wù)器的IP地址就可以寫成“210.73.140.6”，以后我們就可以通過“http://210.73.140.6”或“ftp://210.73.140.6”形式來訪問該臺服務(wù)器了。

除了將32位二進(jìn)制數(shù)的IP地址轉(zhuǎn)換成四組十進(jìn)制數(shù)的IP地址，來訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器外，我們還可以利用Wildcard工具的IP地址轉(zhuǎn)換功能，將32位二進(jìn)制數(shù)的IP地址直接轉(zhuǎn)換成一組十進(jìn)制數(shù)的IP地址，來實現(xiàn)訪問網(wǎng)絡(luò)的目的。例如，要將“210.73.140.6”IP地址轉(zhuǎn)換成一組十進(jìn)制數(shù)的IP地址時，只要按照如下步驟來操作就可以了

首先雙擊Wildcard工具的安裝程序，打開該程序的主界面;然后單擊該界面中的“十進(jìn)制IP計算器”按鈕，打開如圖6所示的設(shè)置界面;在該界面的“IP地址”文本框中直接輸入需要訪問的服務(wù)器IP地址，例如輸入“210.73.140.6”

接著單擊“計算十進(jìn)”按鈕，就能知道十進(jìn)制IP地址為“3528035334”，以后你也可以通過“http://3528035334”或“ftp://3528035334”形式來訪問“210.73.140.6”服務(wù)器了。當(dāng)然，在“十進(jìn)制IP計算器”設(shè)置窗口中，你也可以將十進(jìn)制IP地址快速轉(zhuǎn)換成普通的IP地址。

第二篇：IP 地址及其管理

IP 地址及其管理

一、教材內(nèi)容分析

本節(jié)介紹了 IP 地址和 IP 地址的管理的相關(guān)知識。IP 地址的概念非常重要，是本節(jié)課的重點(diǎn)。但由于知識內(nèi)容本身比較抽象，學(xué)生不太容易掌握，教師在教學(xué)過程中，可以結(jié)合實踐內(nèi)容，舉例讓學(xué)生逐步理解這個概念。IP 地址的管理主要介紹因特網(wǎng)地址分配機(jī)構(gòu)和分級管理的方式，可以通過類比讓學(xué)生理解，同時讓學(xué)生感受 IP 地址資源的有限性和分配不平衡性。

二、教學(xué)目標(biāo)

1．要求學(xué)生了解 IP 地址的概念、格式及分類，知道 IP 地址的組織與管理方法；

2．感受 IP 地址資源的有限性和分配的不平衡性，樹立節(jié)約資源、合理使用資源的意識。

三、教學(xué)重難點(diǎn) ：IP 地址的概念。

四、教學(xué)方法 ：講解法，演練法，對照法。

五、教學(xué)設(shè)計策略

由于本節(jié)知識內(nèi)容比較抽象，學(xué)生自學(xué)有些困難，因此采用講授法，并運(yùn)用一些類比教學(xué)手段，將抽象的理論形象化。運(yùn)用演示、講解和練習(xí)相結(jié)合的手段，通過精心設(shè)計學(xué)生活動，形象地將 IP 地址展現(xiàn)在學(xué)生面前。運(yùn)用對照法，將 IP 地址和上節(jié)所學(xué)的域名知識結(jié)合。

六、教學(xué)過程

新課導(dǎo)入

教師活動 先讓學(xué)生打開兩個瀏覽器窗口，分別輸入“ gmwz.com.cn” 和

“ 10．8．96．3”, 看看會出現(xiàn)什么情況。

學(xué)生活動 學(xué)生帶著疑惑進(jìn)行操作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)訪問的是同一個網(wǎng)站。

設(shè)計思想 讓學(xué)生帶著疑問進(jìn)行學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲。這樣設(shè)計不但銜接上節(jié)課的知識點(diǎn)而且開門見山地揭示出了本節(jié)課的重要知識點(diǎn)。

新課學(xué)習(xí)

教師釋疑 同學(xué)們，前面我們學(xué)習(xí)了因特網(wǎng)的域名，那么如果深入地想一下，域名對于我們用戶是比較容易操作和記憶的，但是對于電腦來說，它可以直接識別域名嗎？實際上，電腦只對二進(jìn)制的數(shù)字感興趣（電腦的工作原理），也就是說，電腦網(wǎng)絡(luò)只認(rèn)識 0 或 1 組成的數(shù)字。所以網(wǎng)絡(luò)只能認(rèn)識我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的由 0 或 1 組成的 IP 地址。前面學(xué)的域名就如同我們同學(xué)的名字，學(xué)生除了名字外，還有個考試時的座號，這里的座號就相當(dāng)于域名對應(yīng)的 IP 地址。再如，如果僅知道你的名字，不一定能夠聯(lián)系上你，但是如果知道你的電話號碼，那就能夠很快找到你。所以這里域名對應(yīng)的 IP 地址就相當(dāng)于人名對應(yīng)的電話號碼。由此可知，IP 地址才是真正網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)的身份標(biāo)識。

學(xué)生思考

在抽象難以理解的問題上，教師通過舉例子進(jìn)行必要的解釋有助于學(xué)生理解問題，加深概念的認(rèn)識，起到化難為易的效果。

任務(wù)設(shè)置

先請同學(xué)查看一下所在機(jī)號的網(wǎng)絡(luò) IP 地址。先打開網(wǎng)上鄰居屬性，找到“常規(guī)”標(biāo)簽中的 Internet 協(xié)議(TCP/IP)屬性，就會看到該機(jī)的網(wǎng)絡(luò) IP 地址。

任務(wù) 1 ：找出你看到的 IP 地址的特點(diǎn)；

任務(wù) 2 ：看書指出 IP 地址的本質(zhì)特征。

學(xué)生完成相應(yīng)的任務(wù)并回答問題。

通過自主學(xué)習(xí)，能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性，有利于全面提高學(xué)生動手動腦的能力。通過觀察形成感性認(rèn)識，再讀書深入認(rèn)識事物的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生掌握認(rèn)識事物的一般方法。

師生互動

1．根據(jù)上面的任務(wù)學(xué)生歸納總結(jié) IP 地址的格式特征，教師分析說明其中的要點(diǎn)并展示概念。

說明：

（1）IP 地址可以確定計算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的具體位置。

（2）IP 地址是由二進(jìn)制數(shù)—— 32 位“ 0 ”或“ 1 ”組成的，每八位一組共四組，四組之間用點(diǎn)分隔，每組對應(yīng)的數(shù)的范圍是 0 ～ 255。展示概念：每個 IP 地址占用 32 個二進(jìn)制位，即 4 個字節(jié)。書寫時，將四個字節(jié)分別書寫為十進(jìn)制數(shù)，各數(shù)之間用圓點(diǎn)分隔開。

2．學(xué)生討論比較 IP 地址與域名之間的異同。

教師總結(jié)二者異同。

相同之處：域名和 IP 地址指向同一個網(wǎng)絡(luò)地址，組成結(jié)構(gòu)類似，中間用圓點(diǎn)分隔。不同之處：域名是 IP 地址的文字表現(xiàn)形式，容易記憶，卻不能被電腦直接識別。IP 地址是二進(jìn)制數(shù)組成，比較難記，但在網(wǎng)絡(luò)中可以被電腦直接識別。二者之間的密切聯(lián)系和轉(zhuǎn)換是靠一個叫域名系統(tǒng)（DNS 服務(wù)器）來完成的。

學(xué)生完成任務(wù)并相互探討。

教師畫龍點(diǎn)睛說明問題的本質(zhì)。

本部分是教材的難點(diǎn)。教師應(yīng)該通過多種途徑引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)：比如先引導(dǎo)學(xué)生討論知識的表面現(xiàn)象，然后分析其本質(zhì)特征，由表及里認(rèn)識事物。為了進(jìn)一步認(rèn)識該知識點(diǎn)，可以聯(lián)系前面的域名知識，討論分析兩者的異同。加深學(xué)生對 IP 地址概念的認(rèn)識；學(xué)會建立新舊知識的聯(lián)系，而不是孤立地看問題的一面。

知識拓展

讓學(xué)生課后通過上網(wǎng)或查看課外書籍的方式查閱關(guān)于 域名系統(tǒng)（DNS 服務(wù)器）的資料，了解它的工作原理。推薦閱讀的雜志和報刊有《電腦愛好者》、《中國電腦教育報》等。

培養(yǎng)學(xué)生探索知識的能力和興趣，擴(kuò)展知識面。

師生互動

3．教師給出問題：既然 IP 地址是確定計算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中具體位置的編號，那么 IP 地址可以隨便設(shè)置嗎？

看書回答下列問題：

（1）IP 地址由哪兩部分組成？

（2）網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的作用是什么？

（3）主機(jī)標(biāo)識的作用是什么？

學(xué)生回答。

教師可以做如下解釋 :

IP 地址中，一部分是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，一部分是主機(jī)號；網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識確定主機(jī)所在的物理網(wǎng)絡(luò)，主機(jī)標(biāo)識確定主機(jī)的物理地址。如果高一·三班理解為網(wǎng)絡(luò)標(biāo)志，那么座號 25 就可理解為主機(jī)號。再如電話號碼 0536-2345103，前面 4 位 0536 表示電話的濰坊區(qū)位號，23 表示高密的區(qū)位，45103 表示電話機(jī)本身的號。正如化學(xué)中元素周期表一樣，任何科學(xué)知識都是規(guī)律和經(jīng)驗的總結(jié)。

一般的，根據(jù) 32 位 IP 地址網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識號和主機(jī)標(biāo)識號各占用位數(shù)的不同，可以將 IP 地址劃分為五類。

（1）A 類地址的第一字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，后三個字節(jié)是主機(jī)標(biāo)識。

（2）B 類地址的前兩個字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，后兩個字節(jié)是主機(jī)標(biāo)識。

（3）C 類地址的前三個字節(jié)是網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，第四個字節(jié)是主機(jī)標(biāo)識。

（4）D 類地址用于多點(diǎn)廣播。

（5）E 類地址保留備用。

顯然，IP 地址不是隨便設(shè)置的，它的設(shè)置方式 是有規(guī)律和意義的。之所以這樣有規(guī)律地設(shè)置，是因為 IP 地址是需要管理的。

學(xué)生思考根據(jù)問題看書

通過舉例子進(jìn)行必要的解釋有助于學(xué)生理解問題，加深對概念的認(rèn)識，起到化難為易的效果。通過通俗講解 IP 地址的組成規(guī)律及按規(guī)律分類，讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)知識都是有規(guī)律可循的，從而進(jìn)一步學(xué)習(xí)認(rèn)識管理 IP 地址的重要性。

讓學(xué)生認(rèn)識到 IP 地址資源的有限及分配的不平衡性。

學(xué)生活動

4．IP 地址的管理的機(jī)構(gòu)是什么？

學(xué)生上網(wǎng)查閱資料。

如：http:///

5．指出我國 IP 地址的總量不足及原因。鼓勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)，找出解決節(jié)省 IP 地址資源的辦法。

[ 問題 ] 我國 IP 地址的總量不足解決辦法是什么？

查閱有關(guān) IPV4 和 IPV6 的資料。

采用小組形式討論。

進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)。

知識遷移

第三篇：IP網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)探討

IP網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)探討

1、引言

IP網(wǎng)絡(luò)是電信運(yùn)營的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)之一，網(wǎng)絡(luò)安全是保證網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)的基礎(chǔ)。隨著寬帶業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，運(yùn)營商提供的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)越來越多，因此網(wǎng)絡(luò)與信息的安全性也日漸重要。與此同時，互聯(lián)網(wǎng)的開放性給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營帶來了越來越多的安全隱患，互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全管理工作目前急需加強(qiáng)。對于運(yùn)營商來說，相應(yīng)的安全管理系統(tǒng)及檢測手段的建設(shè)也勢在必行。信產(chǎn)部對互聯(lián)網(wǎng)的安全問題十分重視，要求各運(yùn)營商制定“互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò) 安全應(yīng)急預(yù)案”。根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部的要求，各運(yùn)營商已在建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急處理組織體系，從人員和組織架構(gòu)上提供保障，但相對缺乏相應(yīng)的安全管理系統(tǒng)和技術(shù)手段。為適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要及加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全管理工作，各運(yùn)營商都在積極著手建設(shè)安全管理系統(tǒng)。

2、IP網(wǎng)絡(luò)安全管理的主要問題

IP網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大、系統(tǒng)復(fù)雜，其中包含各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、工作站、業(yè)務(wù)系統(tǒng)等。安全領(lǐng)域也逐步發(fā)展成復(fù)雜和多樣的子領(lǐng)域，例如，訪問控制、入侵檢測、身份認(rèn)證等。這些安全子領(lǐng)域通常在各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)中獨(dú)立建立，隨著大規(guī)模安全設(shè)施的部署，安全管理成本不斷飛速上升，同時對這些安全基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品及其產(chǎn)生的信息管理成為日益突出的問題。IP網(wǎng)絡(luò)安全管理的問題主要有以下幾個方面：

(1)海量事件。

企業(yè)中存在的各種IT設(shè)備提供大量的安全信息，特別是安全系統(tǒng)，例如，安全事件管理系統(tǒng)和漏洞掃描系統(tǒng)等。這些數(shù)量龐大的信息致使管理員疲于應(yīng)付，容易忽略一些重要但是數(shù)量較少的告警。海量事件是現(xiàn)代企業(yè)安全管理和審計面臨的主要挑戰(zhàn)之一。

(2)孤立的安全信息。

相對獨(dú)立的IT設(shè)備產(chǎn)生相對孤立的安全信息。企業(yè)缺乏智能的關(guān)聯(lián)分析方法來分析多個安全信息之間的聯(lián)系，從而揭示安全信息的本質(zhì)。例如，什么樣的安全事件是真正的安全事件、它是否真正影響到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行等。

(3)響應(yīng)缺乏保障。

安全問題和隱患被發(fā)掘出來，但是缺少一個良好的機(jī)制去保證相應(yīng)的安全措施得到良好執(zhí)行。至今困擾許多企業(yè)的安全問題之一——弱口令就是響應(yīng)缺乏保障的結(jié)果。

(4)知識“孤島”。

許多前沿的安全技術(shù)往往只有企業(yè)內(nèi)部少數(shù)人員了解，他們?nèi)鄙賹⑦@些知識共享以提高企業(yè)整體的安全水平的途徑。目前安全領(lǐng)域越來越龐大，分支也越來越細(xì)微，各方面的專家缺少一個溝通的平臺來保證這些知識的不斷積累和發(fā)布。

(5)安全策略缺乏管理。

隨著安全知識水平的提高，企業(yè)在自身發(fā)展過程中往往制定了大量的安全制度和規(guī)定，但是數(shù)量的龐大并不能代表安全策略的完善，反而安全策略版本混亂、內(nèi)容重復(fù)和片面、關(guān)鍵制度缺失等問題依然在企業(yè)中不同程度的存在。

(6)習(xí)慣沖突。

以往的運(yùn)維工作都是基于資產(chǎn)+網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維，但是安全卻是基于安全事件的運(yùn)維。企業(yè)每出現(xiàn)一個安全問題就需要進(jìn)行一次大范圍的維護(hù)，比如出現(xiàn)病毒問題就會使安全運(yùn)維工作不同于以往的運(yùn)維工作習(xí)慣。

隨著IP技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)安全逐漸成為影響網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵問題。為提升用戶業(yè)務(wù)平臺系統(tǒng)的安全性及網(wǎng)絡(luò)安全管理水平，增強(qiáng)競爭力，IP網(wǎng)絡(luò)安全管理從單一的安全產(chǎn)品管理發(fā)展到安全事件管理，最后發(fā)展到安全管理系統(tǒng)，即作為一個系統(tǒng)工程需要進(jìn)行周密的規(guī)劃設(shè)計。

3、安全管理系統(tǒng)建設(shè)管理需求

安全管理系統(tǒng)的建設(shè)需求主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)各運(yùn)營商通過安全管理系統(tǒng)的建設(shè)，可以完善IP網(wǎng)的安全管理組織機(jī)構(gòu)、安全管理規(guī)章制度，指導(dǎo)安全建設(shè)和安全維護(hù)工作，建立一套有效的IP的安全預(yù)警和響應(yīng)機(jī)制。

(2)能夠提供有效的安全管理手段，能充分提高以前安全系統(tǒng)功能組件(如入侵檢測、反病毒等)投資的效率，減小相應(yīng)的管理人工成本，提高安全體系的效果。

(3)通過對網(wǎng)絡(luò)上不同安全基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品的統(tǒng)一管理，解決安全產(chǎn)品的“孤島”問題，建立統(tǒng)一的安全策略，集中管理，有效地降低復(fù)雜性，提高工作效率，進(jìn)一步降低系統(tǒng)建設(shè)維護(hù)成本，節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本和人工成本。

(4)優(yōu)化工作流程促進(jìn)規(guī)程的執(zhí)行，減輕管理人員的工作負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)管理人員的控制力度。

(5)實時動態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)能有效地保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，及時發(fā)現(xiàn)隱患，縮短響應(yīng)時間和處理時間，有效地降低安全災(zāi)害所帶來的損失，保障骨干網(wǎng)絡(luò)的可用性及可控性，同時也可提高客戶服務(wù)水平，間接地提高客戶滿意度。

(6)通過對安全信息的深度挖掘和信息關(guān)聯(lián)，提取出真正有價值的信息，一方面便于快速分析原因，及時采取措施;另一方面為管理人員提供分析決策的數(shù)據(jù)支持，提高管理水平。

(7)通過信息化手段對資源進(jìn)行有效的信息管理，有助于提高企業(yè)的資產(chǎn)管理水平，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)的市場競爭力等。

4、安全管理系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

安全管理系統(tǒng)的建設(shè)是一項長期的工作，綜合考慮實際工作的需求、當(dāng)前的技術(shù)條件以及相關(guān)產(chǎn)品的成熟度，安全管理系統(tǒng)的建設(shè)工作應(yīng)該按照分階段、有重點(diǎn)的建設(shè)的方式來規(guī)劃。根據(jù)各階段具體的安全需求，確定各階段工作的重點(diǎn)，集中力量攻克重點(diǎn)建設(shè)目標(biāo)，以保證階段性目標(biāo)的實現(xiàn)。建設(shè)的同時需要注意完善相關(guān)的管理制度和流程，保證安全管理系統(tǒng)與企業(yè)業(yè)務(wù)的有機(jī)融合和有效使用。對于IP網(wǎng)安全管理系統(tǒng)的建設(shè)，建議分近期目標(biāo)、中期目標(biāo)和長期目標(biāo)3個階段來實現(xiàn)：

*近期目標(biāo)。以較為成熟的相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)當(dāng)前最迫切的安全管理工作需求制定，包括安全風(fēng)險管理、安全策略管理、安全響應(yīng)管理的基本需求。

*中期目標(biāo)。在近期目標(biāo)基礎(chǔ)上提高內(nèi)部各系統(tǒng)之間的集成度和可用度，擴(kuò)大管理范圍，增強(qiáng)各功能模塊，初步實現(xiàn)與其他信息系統(tǒng)的交互和安全管理的自動化流程。

*長期目標(biāo)。實現(xiàn)安全管理系統(tǒng)的集成化、自動化、智能化，保證信息、知識充分的挖掘和共享，為高水平管理工作和高效率的安全響應(yīng)工作提供良好的技術(shù)平臺。

5、安全管理體系與功能模型

5.1 管理體系

明確了建設(shè)目標(biāo)后就要結(jié)合運(yùn)營商安全需求、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及整體規(guī)劃方向確定安全體系模型。IP網(wǎng)安全包括物理安全、設(shè)備與網(wǎng)管系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡(luò)層安全、網(wǎng)絡(luò)信息安全。IP網(wǎng)安全體系分為技術(shù)體系層面(安全基礎(chǔ)設(shè)施)、安全管理系統(tǒng)、管理體系層面。

(1)管理體系層面。它包括安全策略管理、安全組織管理、安全運(yùn)作管理等幾個方面。安全策略是IP網(wǎng)安全管理工作的依據(jù)，包括安全策略、標(biāo)準(zhǔn)、過程等方面的內(nèi)容。安全策略管理是整個安全體系的基礎(chǔ)，通過對策略進(jìn)行有效的發(fā)布和貫徹執(zhí)行，可以規(guī)范項目建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)相關(guān)的安全內(nèi)容，指導(dǎo)各種安全工作的開展和流程，確保IP網(wǎng)的安全。安全組織是安全的管理組織架構(gòu)，包括運(yùn)營商安全相關(guān)的管理組織和人員。安全運(yùn)作管理是策略、組織、技術(shù)的結(jié)合，是通過安全組織規(guī)定的人員，按照相應(yīng)的流程，采取安全措施，對安全事件進(jìn)行處理，從而整體提升IP網(wǎng)的安全水平。

(2)技術(shù)體系層面。它包括安全基礎(chǔ)設(shè)施，安全基礎(chǔ)設(shè)施包括訪問控制系統(tǒng)、身份和認(rèn)證管理系統(tǒng)等。

(3)安全管理系統(tǒng)層面。它是安全體系的中心樞紐，向上作為一種安全管理的形式和技術(shù)平臺，協(xié)助用戶實現(xiàn)安全策略管理、安全組織管理、安全運(yùn)作管理，提供支撐手段。安全管理系統(tǒng)構(gòu)建于安全基礎(chǔ)設(shè)施之上，向下將管理貫徹到整個技術(shù)層面，通過收集來自所有安全產(chǎn)品和非安全產(chǎn)品的信息，進(jìn)行統(tǒng)一的自動化風(fēng)險評估，評價是否符合安全管理的策略，并報告給決策者，提供必要的響應(yīng)。安全管理系統(tǒng)將安全管理和安全技術(shù)層面聯(lián)系起來，能夠保證安全產(chǎn)品部署符合安全管理的要求，提升安全基礎(chǔ)設(shè)施的效率，減少相應(yīng)的管理人工成本。

IP網(wǎng)絡(luò)安全管理體系如圖1所示。

5.2 安全管理系統(tǒng)功能模型運(yùn)營商在建設(shè)安全管理系統(tǒng)時，可通過安全服務(wù)的建設(shè)初步建立安全策略管理、安全運(yùn)作管理體系，通過IP網(wǎng)安全管理系統(tǒng)的建設(shè)，實現(xiàn)基本的安全策略管理、安全運(yùn)作管理功能。安全管理系統(tǒng)的功能及核心模塊如圖2所示。

圖2 安全管理系統(tǒng)功能及核心模塊

(1)資產(chǎn)信息管理模塊。

它實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)安全管理系統(tǒng)所管轄的設(shè)備和系統(tǒng)對象的管理。它將所轄IP設(shè)備資產(chǎn)信息按其重要程度分類登記入庫，并為其他安全管理模塊提供信息接口。

(2)脆弱性管理模塊。

它實現(xiàn)對IP網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全脆弱性信息的收集和管理，并配備遠(yuǎn)程脆弱性評估工具和本地脆弱性信息收集工具，及時掌握網(wǎng)絡(luò)中各個系統(tǒng)的最新安全風(fēng)險動態(tài)。該模塊收集和管理的脆弱性信息主要包括兩類：通過遠(yuǎn)程安全掃描可以獲得的安全脆弱性信息(下稱遠(yuǎn)程脆弱性信息)和通過在主機(jī)上運(yùn)行腳本收集的脆弱性信息(下稱本地脆弱性信息)。在定期收集到這些脆弱性信息后可以利用脆弱性管理系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)入和處理，以利于安全管理員對脆弱性信息的查詢、呈現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。

(3)安全事件監(jiān)控管理模塊。

安全事件監(jiān)控系統(tǒng)是實時掌握全網(wǎng)的安全威脅狀況的重要手段之一。通過事件監(jiān)控模塊監(jiān)控各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、主機(jī)系統(tǒng)等日志信息以及安全產(chǎn)品的安全事件報警信息等，及時發(fā)現(xiàn)正在和已經(jīng)發(fā)生的安全事件，通過響應(yīng)模塊采取措施，以保證網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行。

(4)安全響應(yīng)管理模塊。

安全響應(yīng)是安全工作中重要的一環(huán)。運(yùn)營商應(yīng)考慮目前的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況與管理機(jī)制的特點(diǎn)，將安全管理系統(tǒng)安全響應(yīng)的建設(shè)重點(diǎn)放在通過工單系統(tǒng)進(jìn)行工作指令的傳達(dá)和網(wǎng)絡(luò)安全評價機(jī)制的建設(shè)上。

網(wǎng)絡(luò)安全響應(yīng)是根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)安全狀態(tài)，及時調(diào)動有關(guān)資源作出響應(yīng)，降低風(fēng)險對網(wǎng)絡(luò)的負(fù)面影響。網(wǎng)絡(luò)安全響應(yīng)模塊負(fù)責(zé)利用安全管理系統(tǒng)平臺提供的采集和統(tǒng)計功能，科學(xué)合理地評價網(wǎng)絡(luò)安全的狀態(tài)指標(biāo)，并根據(jù)安全的狀態(tài)指標(biāo)，結(jié)合安全風(fēng)險控制的需要，及時通過工單系統(tǒng)發(fā)布工作指令，調(diào)動有關(guān)資源作出相應(yīng)的響應(yīng)，將剩余風(fēng)險控制在可以接受的范圍。

(5)安全預(yù)警模塊。

結(jié)合安全漏洞的跟蹤和研究，及時發(fā)布有關(guān)的安全漏洞信息和解決方案，督促和指導(dǎo)各級安全管理部門及時作好安全防范工作，防患于未然;同時通過安全威脅管理模塊所掌握的全網(wǎng)安全動態(tài)，有針對性地指導(dǎo)各級安全管理機(jī)構(gòu)做好安全防范工作，特別是針對當(dāng)前發(fā)生頻率較高的攻擊做好預(yù)警和防范工作。

(6)安全知識庫模塊。

安全知識庫信息的發(fā)布，不僅可以充分共享各種安全信息資源，而且也會成為運(yùn)營商各級網(wǎng)絡(luò)安全管理機(jī)構(gòu)和技術(shù)人員之間進(jìn)行安全知識和經(jīng)驗交流的平臺，有助于提高人員的安全技術(shù)水平和能力。安全管理系統(tǒng)要求實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全信息的共享和利用，在安全管理系統(tǒng)平臺提供統(tǒng)一界面以安全Web的形式發(fā)布最新的安全信息，并將處理的安全事件方法和方案收集起來，形成一個安全共享知識庫，該知識庫的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式存儲及管理，為培養(yǎng)高素質(zhì)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人員提供培訓(xùn)資源。信息模塊可以包括安全技術(shù)園地、安全技術(shù)交流、安全案例庫、補(bǔ)丁庫、論壇以及其他管理信息系統(tǒng)等子信息系統(tǒng)。

6、安全管理系統(tǒng)評估

安全管理系統(tǒng)建設(shè)后，應(yīng)能達(dá)到以下各項目的評估：

(1)結(jié)合落實信產(chǎn)部對通信安全的要求，提供應(yīng)急響應(yīng)的技術(shù)手段，為運(yùn)營商互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急處理小組提供安全事件應(yīng)急響應(yīng)的技術(shù)手段和管理平臺，實現(xiàn)《互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急處理預(yù)案》所要求的安全目標(biāo)。

(2)運(yùn)營商IP網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急信息的發(fā)布。能夠以E-mail、網(wǎng)頁、任務(wù)單等多種方式將最新的安全公告，預(yù)警信息、安全事件信息等及時發(fā)布給相關(guān)人員。

(3)實現(xiàn)安全事件預(yù)警、快速響應(yīng)的閉環(huán)管理功能。安全預(yù)警和快速響應(yīng)能夠有效降低安全災(zāi)害所帶來的損失，單純的安全產(chǎn)品不足以呈現(xiàn)全網(wǎng)的安全狀況、提供足夠的預(yù)警信息，必須實現(xiàn)安全的集中管理，才能實現(xiàn)以地域、業(yè)務(wù)系統(tǒng)等方式統(tǒng)一呈現(xiàn)安全風(fēng)險、縮短響應(yīng)時間。

(4)定期進(jìn)行安全審計實現(xiàn)風(fēng)險評估，確保安全管理系統(tǒng)持續(xù)的適宜性和有效性。定期進(jìn)行安全審計，并結(jié)合現(xiàn)有的安全措施及界定的各類風(fēng)險處置策略對管理的資產(chǎn)(包括安全事件、安全事件處置策略及安全工單執(zhí)行情況等)進(jìn)行評估，不斷充實安全知識庫的內(nèi)容以提高運(yùn)維及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)人員的技術(shù)水平。

(5)從安全建設(shè)的角度來講，建立完善的安全管理組織體系是非常重要的。企業(yè)應(yīng)該設(shè)置專職人員對企業(yè)的安全負(fù)責(zé)、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、統(tǒng)一管理，應(yīng)定期對專職人員的安全工作進(jìn)行考核，要及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，逐步完善運(yùn)營商的安全管理。

7、結(jié)束語

隨著運(yùn)營商業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)維的發(fā)展，國內(nèi)各運(yùn)營商在持續(xù)對網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)進(jìn)行安全評估和加固的同時啟動了安全管理系統(tǒng)的建設(shè)，并逐漸將專用的或定制開發(fā)的安全系統(tǒng)集成到安全管理系統(tǒng)中統(tǒng)一管理。可以看出，運(yùn)營商日益重視安全管理，安全管理已逐漸成為一種趨勢，IP網(wǎng)絡(luò)安全管理的理論研究水平、實踐能力有待于進(jìn)一步發(fā)展和提高。

第四篇：IP地址及其管理教案

IP地址及其管理

一、教材分析。

IP地址是計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)身份證，是一臺單機(jī)能上網(wǎng)的必要條件。而IP地址必須在子網(wǎng)掩碼的配合下才能表明一臺主機(jī)所在的子網(wǎng)與其他子網(wǎng)的關(guān)系，使網(wǎng)絡(luò)正常工作，所以IP地址與子網(wǎng)掩碼猶如一對形影不離的兄弟，聯(lián)系異常緊密。鑒于此在選擇授課內(nèi)容時，我對教材原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，不僅僅講2.2IP地址及其管理，還將2.1節(jié)涉及到IP地址和域名這部分內(nèi)容巧妙地溶入了本節(jié)，這樣原來割裂的兩部分內(nèi)容互相補(bǔ)充，相得益彰，學(xué)生覺得的IP地址有關(guān)的知識變得完整豐富。

二、學(xué)情分析。

(1).知識方面，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了信息技術(shù)基礎(chǔ)，對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了一定的了解，但個體差異十分明顯。

(2).技能方面，學(xué)生思維活躍、積極性高，理解及操作能力也比較強(qiáng)，有很強(qiáng)的概括能力和抽象思維能力。

(3).情感方面，求知的欲望強(qiáng)烈，喜歡探求真理，具有積極地情感態(tài)度。

三、教學(xué)目標(biāo)。

1、知識與技能

（1）掌握IP地址的概念、格式、分類。

（2）了解子網(wǎng)掩碼域名，掌握IP地址的查看。

（3）了解IP地址的管理方式及IP地址資源的分配情況。

2、過程與方法

充分利用各種手段激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并通過交流探索，學(xué)會與人合作，提高學(xué)生的知識遷移能力和獨(dú)立思考能力。

3、情感態(tài)度和價值觀

（1）讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中克服畏難情緒，體會到學(xué)習(xí)理論的快樂，為以后學(xué)習(xí)理論知識找到合適的方法。

（2）讓學(xué)生認(rèn)識到IP地址資源的有限及分配的不平衡,體驗民族的危機(jī)感。

四、重點(diǎn)、難點(diǎn)突破。

1、教學(xué)重點(diǎn)：IP地址的格式和分類，采用生活中貼切類比的辦法，讓學(xué)生通俗易懂的去學(xué)習(xí)Ip地址的格式和分類。

2、教學(xué)難點(diǎn)：通過生中的電話號碼牢記IP地址的格式，然后練習(xí)多做。

五、教學(xué)過程。

（一）什么是IP地址？

[教師] 分析IP地址的概念，說明由于它是唯一的，才能通過IP地址確定主機(jī)實際的物

1理地址，從而抓住疑犯。每一臺上網(wǎng)的計算機(jī)都有自己的網(wǎng)絡(luò)身份——IP地址

[學(xué)生] 告知學(xué)生查看Ip地址的方法，查出自己計算機(jī)和同學(xué)的IP地址并記錄。

一：網(wǎng)上鄰居－右鍵屬性－本地連接屬性－雙擊“Internet協(xié)議（TCP/IP）”

二：開始菜單—命令提示符—

ipconfige_enter

總結(jié)：IP地址和域名都能標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)中的計算機(jī)，但I(xiàn)P地址是唯一的。

（二）IP地址的格式（此部分內(nèi)容以教師講授為主）

十進(jìn)制格式：131.107.3.2

4二進(jìn)制格式：******00

IP地址數(shù)字范圍在0~255解釋原因

總結(jié)：[通用格式]十進(jìn)制格式（點(diǎn)分十進(jìn)制）：我們將32個二進(jìn)制數(shù)分成4組（每組8位[1個字節(jié)]），并將每組轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)（0~255），且每組間用圓點(diǎn)來分隔。

（三）IP地址的分類

由例子：生活中的電話號碼IP地址

根據(jù)設(shè)計者IP地址的分類

三類IP地址的范圍、可支持的網(wǎng)絡(luò)數(shù)目和每個網(wǎng)絡(luò)支持的主機(jī)數(shù)的比較

【設(shè)計思想】

（1）生活中的例子通俗易懂

（2）通過例子對Ip地址分類的進(jìn)一步牢記，更加的鞏固一下知識。

（四）IP地址分層的管理圖——IP地址資源的有限性，如何解決？

因特網(wǎng)地址分配機(jī)構(gòu)（IANA）負(fù)責(zé)全球IP地址與域名的管理。全球IP地址的分配是按照一種分級的方式管理的。

討論后得出： 方法一—IPV6方法二—IP地址的動態(tài)分配

【設(shè)計思想】

1、讓學(xué)生認(rèn)識到IP地址資源的有限及分配的不平衡,體驗民族的危機(jī)感。

2、能自然貼切地引出下一知道點(diǎn)。

（五）作業(yè)

1.關(guān)于因特網(wǎng)中主機(jī)的IP地址，敘述不正確的是（）。

A、IP地址是網(wǎng)絡(luò)中計算的身份標(biāo)識

B、IP地址可以隨便指定，只要和主機(jī)IP地址不同就行

C、IP地址是由32個二進(jìn)制位組成D、計算機(jī)的IP地址必須是全球唯一的 歷年真題，鞏固檢測

2.Internet使用TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)了全球范圍的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互連，連接在Internet上的每一臺主機(jī)都有一個IP地址，下面不能作為互聯(lián)網(wǎng)上可用的IP地址的是（）。

A、201.109.39.68B、127.0.0.1C、21.18.33.48D、120.34.0.18

3.IP地址172.16.16.16屬于（）類IP地址。

A類1.0.0.0~127.255.255.255 第一段為網(wǎng)絡(luò)號，2~4段為主機(jī)號

B類128.0.0.0~191.255.255.2551~2段為網(wǎng)絡(luò)號，3~4段為主機(jī)號

C類192.0.0.0~223.255.255.255 1~3段為網(wǎng)絡(luò)號，第四段為主機(jī)號

D類 組廣播地址E類 留用

4.IP地址是計算機(jī)在因特網(wǎng)中唯一識別標(biāo)志，IP地址中的每一段使用十進(jìn)制描述時其范

圍是（）

A、0-128B、0-255C、-127-127D、1-256

（六）總結(jié)本節(jié)課主講內(nèi)容

六、教學(xué)反思。

遇到“IP地址及其管理”這節(jié)內(nèi)容大多數(shù)老師內(nèi)心還是非常害怕的，由于大量枯燥的理論又沒有針對性強(qiáng)較有趣的學(xué)生活動，常常是教師一灌到底，學(xué)生聽之無趣。但我的這節(jié)到結(jié)束都能使同學(xué)保持高昂的學(xué)習(xí)情緒，盡量做到不枯燥乏味的現(xiàn)象，歸其原因主要體現(xiàn)在以下幾個重要設(shè)計理念：

一、大量生活資源地應(yīng)用。對理論地闡述教師用到很多生活中的類比，如IP地址和域名的關(guān)系，IP格式和電話號碼格式，使講述更生動。

二、設(shè)計一系列針對性強(qiáng)、又切實可行的學(xué)生實踐活動，使學(xué)習(xí)主動有交流，使學(xué)生自己學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)容，使其不再枯燥乏味。

三、對原有教材內(nèi)容的重新整合，使 IP地址的教學(xué)內(nèi)容不再被割裂，前后知識一點(diǎn)點(diǎn)聯(lián)系緊，有因有果，一氣呵成，也為下節(jié)“如何將計算機(jī)接入因特網(wǎng)”分解了一部分知識點(diǎn)。

最后，講課語言組織不是很好等等問題有待改進(jìn)。

第五篇：ip地址管理與規(guī)劃[范文模版]

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計 6、2 IP 地址 6、2、1 IP 地址的類型 1.什么就是 IP 地址？ 2.IP 地址的分類 下面就是常用 A、B、C 三類地址的總結(jié)表: 表 表 6-2

網(wǎng)絡(luò)類別、網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)編號字段的取值范圍 網(wǎng)絡(luò)類別 IP 地址 網(wǎng)絡(luò)地址 址 主機(jī)編號 號 網(wǎng)絡(luò)地址中 中 W 的取值范圍 主機(jī)近似 個數(shù) A W、X、Y、Z W X、Y、Z 1～126 1700萬左右 B W、X、Y、Z W、X Y、Z 128～191 65000 C W、X、Y、Z W、X、Y Z 192～223 254 表 6-3 歸納了 A、B、C 三類網(wǎng)絡(luò) IP 地址 W 段的取值范圍、網(wǎng)絡(luò)個數(shù)及主機(jī)個數(shù)。

表 表 6-3

A、B、C 三類網(wǎng)絡(luò)的特性參數(shù)取值范圍 網(wǎng)絡(luò)類別 網(wǎng)絡(luò)地址(W)的取值范圍 網(wǎng)絡(luò)個數(shù)(近似值)主機(jī)個數(shù) A 1、X、Y、Z ～126、X、Y、Z 126(2 7-2)2 24-2 B 128、X、Y、Z ～191、X、Y、Z 16384(2 14)2 16-2 C 192、X、Y、Z ～223、X、Y、Z 大約200萬個(2 21)2 8-2 3.IP 地址中 網(wǎng)絡(luò)地址的使用規(guī)則

無論在 Internet上還就是在局域網(wǎng)上,分配網(wǎng)絡(luò)地址(即網(wǎng)絡(luò)ID)時,常用的A、B與C三類網(wǎng)絡(luò)的取值范圍如表6-4所示,配置與使用IP地址時,應(yīng)遵循以下規(guī)則: ① 網(wǎng)絡(luò)地址必須惟一。

② 網(wǎng)絡(luò)地址不能以 127 開頭。因為 127 保留給診斷用的回送函數(shù)使用。

③ 網(wǎng)絡(luò)地址中的各位不能全為“0”,0 表示本地主機(jī),不能傳送。

④ 網(wǎng)絡(luò)地址的各位不能全為“1” 即,十進(jìn)制的 255),全為 1 時,僅在本網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行廣播,各路由器均不轉(zhuǎn)發(fā)。

表 表 6-4

A、B、C 網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)地址的取值范圍 網(wǎng)絡(luò)類別 網(wǎng)絡(luò)地址始值 網(wǎng)絡(luò)地址終值 值 主機(jī)編號始值 值 主機(jī)編號終值 A 001、X、Y、Z 126、X、Y、W、0、0、1 W、255、255、2

Z 54 B 128、0、Y、Z 191、255、Y、Z W、X、0、1 W、X、255、254 C 192、0、0、Z 223、255、255、Z W、X、Y、1 W、X、Y、254 4.IP 地址中-主機(jī) 地址 的使用規(guī)則 ① 在網(wǎng)絡(luò)地址相同時,即在同一網(wǎng)絡(luò)中,主機(jī)地址(編號)必須惟一。即 I P 地址中主機(jī)編號相對于網(wǎng)絡(luò)編號來說必須惟一。例如:在 202、112、144 這個 C 類網(wǎng)絡(luò)中,只能有一臺主機(jī)的編號為“8”。

② IP 地址中主機(jī)編號的各位不能全為 0,主機(jī)號全 0 表示該網(wǎng)的 IP 地址,例如,202、112、144、0。

③ IP 地址中主機(jī)編號的各位不能全為“1”,主機(jī)號全 1 的地址就是本網(wǎng)的廣播地址,因此,255 不能用做主機(jī)的編號。例如:202、112、144、255 或 128、1、255、255。

④ ④

127、0、0、1 代表本地主機(jī)的 IP 地址,用于測試;因此,該地址不能分配給網(wǎng)絡(luò)上的任何計算機(jī)使用。

5.IP 地址 的表示 規(guī)則 ① 在主機(jī)或路由器中存放的 IP 地址都就是 32 bit 的二進(jìn)制代碼。為了提高可讀性,在寫出給人瞧的 IP 地址時,往往每隔 8 bit 插入一個空格。但這樣還就是不方便。于就是我們常常將 32 bit 的 IP 地址中的每 8 bit 用其等效的十進(jìn)制數(shù)字表示,并且在這些數(shù)字之間加上一個點(diǎn)。這就叫做 點(diǎn)分十進(jìn)制記法(dotted decimal notation)。下圖 7-8 表示了這種方法,這就是一個 B 類 IP 地址。

② 當(dāng)一個主機(jī)同時連接到兩個網(wǎng)絡(luò)上時,該主機(jī)就必須同時具有兩個相應(yīng)的 IP 地址,其網(wǎng)絡(luò)號 net-id 就是不同的。這種主機(jī)稱為 多歸宿主機(jī)(multihomed host),或 多接口主機(jī)。

③ 按照因特網(wǎng)的觀點(diǎn),用 轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋或傳統(tǒng)交換機(jī)連接起來的若干個局域網(wǎng)仍為一個網(wǎng)絡(luò),因此這些局域網(wǎng)都 具有同樣的網(wǎng)絡(luò)號 net-id。

④

在 IP 地址中,所有分配到網(wǎng)絡(luò)號 net-id 的網(wǎng)絡(luò)都就是平等的。

⑤ 及 互聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備及 IP 地址:路由器連接的就是 IP 子網(wǎng),因此,它總會具有兩個或兩個以上的 IP 地址,這些 IP 地址通常具有不同的網(wǎng)絡(luò)編號或子網(wǎng)編號。圖 7-9 畫出了 3 個局域網(wǎng)(LAN1, LAN2 與 LAN3)通過 3 個路由器(R1, R2 與 R3)互連起來所構(gòu)成的一個互聯(lián)網(wǎng)(此互聯(lián)網(wǎng)用虛線圓角方框表示)。

應(yīng)當(dāng)注意到下述問題: ? 在同一個局域網(wǎng)上的的 主機(jī)或路由器的 IP 地址中的 網(wǎng)絡(luò)號必須就是一樣的。

? 用 網(wǎng)橋(它只在鏈路層工作)互連的網(wǎng)段仍然就是一個局域網(wǎng), 只能有一個網(wǎng)絡(luò)號。

? 路由器總就是的 具有兩個或兩個以上的 IP 地址。

? 當(dāng)兩個路由器直接相連時,在連線兩端的接口處,可以指明也可以不指明 IP 地址。

6.2.3 特殊 IP 地址形式

殊 常用的特殊 IP 地址如下: ? 直接廣播地址 ? 受限廣播地址 ? “這個網(wǎng)的這個主機(jī)”地址 “這個網(wǎng)絡(luò)上的特定主機(jī)”地址 ? 回送地址 1.直接廣播地址(Directed Brordcasting)將主機(jī)號各位全為“1”的 IP 地址稱為直接廣播地址。

該地址主要用于廣播,在使用時,用來 代表該網(wǎng)絡(luò)上所有的主機(jī),例如,202、112、144 就是一個 C 類的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識,該網(wǎng)絡(luò)的廣播地址就就是 202、112、144、255;當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)中的某臺主機(jī)需要發(fā)送廣播時,就可以使用這個地址向該網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī)發(fā)送報文。

直接廣播地址及其應(yīng)用如下: ? A 類、B 類與 C 類 IP 地址中 主機(jī)號全 1 的地址為直接廣播地址;? 用來使 路由器將一個 分組以廣播方式發(fā)送給特定網(wǎng)絡(luò)上的所有主機(jī);? 只能作為分組中的 目的地址;? 物理網(wǎng)絡(luò)采用的就是點(diǎn)-點(diǎn)傳輸方式, 分組廣播需要通過軟件來實現(xiàn)。

圖 6-5 路由器使用直接廣播地址 2.有限廣播地址(Limiting Brordcasting)TCP/IP 協(xié)議規(guī)定,32 比特位全為“1”的 IP 地址(255、255、255、255)為“有限廣播地址”,這個地址主要用來 進(jìn)行本網(wǎng)廣播。當(dāng)需要在本網(wǎng)內(nèi)廣播,又不知道本網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)號時,即可使用“有限(受限)廣播地址”。

有限廣播地址及其應(yīng)用如下: ? 網(wǎng)絡(luò)號與主機(jī)號的 32 位全為 1 的地址為受限廣播地址;? 某主機(jī)可以用來將一個分組以 廣播方式發(fā)送給本網(wǎng)的所有主機(jī);? 分組將被本網(wǎng)的所有主機(jī)將接受該分組, 路由器則阻擋該分組通過。

圖 6-5 主機(jī)使用受限廣播地址 3.本網(wǎng)地址與這個“網(wǎng)絡(luò)上的特定主機(jī)” 地址 這兩個地址都只局限于發(fā)送主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò):（1 1）

本網(wǎng)地址 將 IP 地址中主機(jī)地址位全為“0”的 IP 地址叫做 本網(wǎng)地址。這個地址 用來表示“本主機(jī)” 所連接的網(wǎng)絡(luò)”。例如,用“128、16、0、0”表示“128、16”這個 B 類網(wǎng)絡(luò);用“202、112、144、0”表示“202、112、144”這個 C 類網(wǎng)絡(luò)。本網(wǎng)地址又被稱為“0”地址。

（2 2）

這個“網(wǎng)絡(luò)上的特定主機(jī)” 地址 上述地址的應(yīng)用如下: ? 當(dāng)主機(jī)或路由器向本網(wǎng)絡(luò)上的某個特定的 主機(jī)發(fā)送分組;? 網(wǎng)絡(luò)號部分為全 0,主機(jī)號為確定的值;如,在 201、1、16、0 這個 C 類網(wǎng)絡(luò)上,IP 地址為

201、1、16、2 的主機(jī),要發(fā)送信息給 25 號主機(jī),即可使用 0、0、0、25 表示,擬發(fā)送給本地網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)號為 25 的主機(jī),參見圖 6-7。

? 這樣的分組被限制在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。

圖 6-7 某網(wǎng)絡(luò)上特定主機(jī)地址 4.回送地址 IP 地址中以 127 開始的 IP 地址作為保留地址,被稱為“回送地址”。

回送地址用于網(wǎng)絡(luò)軟件的測試,以及本地進(jìn)程的通信。顧名思義,任何程序一旦 接到使用了回送地址為目的地址,則 該程序?qū)⒉辉俎D(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù), 而就是將其立即回送給源地址。例如,使用“ping 127、0、0、1”可以通過 ping 軟件測試本地網(wǎng)卡進(jìn)程之間的通信。

① 回送地址就是用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試與本地進(jìn)程間通信;② TCP/IP 協(xié)議規(guī)定: ? 含網(wǎng)絡(luò)號為 127 的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上;? 主機(jī)與路由器 不能為該地址廣播任何尋址信息。

圖 6-8

進(jìn)程間回送地址的應(yīng)用

補(bǔ)充節(jié):IP 地址與硬件地址 圖 7-10 說明了 主機(jī)的 IP 地址與硬件地址的區(qū)別。從層次的角度瞧, 物理地址就是 數(shù)據(jù)鏈路層與物理層使用的地址,而 IP 地址就是 網(wǎng)絡(luò)層與以上各層使用的地址。

如圖 7-10 所示:IP 地址放在 IP 數(shù)據(jù)報的首部,而 硬件地址則放在 MAC 幀的首部。在網(wǎng)絡(luò)層及以上使用的就是 IP 地址,而數(shù)據(jù)鏈路層及以下使用的就是硬件地址。

因而在數(shù)據(jù)鏈路層的 瞧不見數(shù)據(jù)報的 IP 地址。從不同層次瞧 IP 地址與硬件地址,參見圖 7-11。圖 7-11(a)畫的就是三個局域網(wǎng)用兩個路由器 R1 與 R2 互連起來。

圖 7-11(b)特別強(qiáng)調(diào)了 IP 地址與硬件地址的區(qū)別。表 7-2 歸納了這種區(qū)別。

表 表 7-2 圖 圖 7-11(b)中不同層次、不同區(qū)間的源地址與目的地址

入 在網(wǎng)絡(luò)層寫入 IP 數(shù)據(jù)報首部的 入 在數(shù)據(jù)鏈路層寫入 MAC 幀首部的源地址 目的地址 源地址 目的地址 從 從H 1 到 到R 1

IP 1

IP 2

HA 1

HA 3

從 從R 1 到 到R 2

IP 1

IP 2

HA 4

HA 5

從 從R 2 到 到H 2

IP 1

IP 2

HA 6

HA 2、3 子網(wǎng)與超網(wǎng)的基本概念 6、4、1

為什么要研究子網(wǎng)與超網(wǎng) 1.子 子 網(wǎng) 的概念 基于人們對網(wǎng)絡(luò)性能、安全與管理方面的考慮,人們常常把一個較大的網(wǎng)絡(luò)分成多個較小的物理網(wǎng)絡(luò),并通過路由器或第三層交換機(jī)將多個子網(wǎng)連接起來。每個小的網(wǎng)絡(luò)使用不同的網(wǎng)絡(luò)編號,這樣的小網(wǎng)絡(luò)被稱為“子網(wǎng)”。

2.劃分子網(wǎng)的原因 劃分子網(wǎng)的原因有許多個,主要有以下幾個: ① 的 充分利用現(xiàn)有的 IP 地址資源:通過劃分子網(wǎng)可以高 提高 IP 地址的有效利用率。例如,128、1、0、0 就是一個 B 類網(wǎng)絡(luò),它允許的主機(jī)(即主機(jī)地址數(shù)量)個數(shù)為 2 16-2,其地址空間大。為了有效地利用其 IP 地址資源,管理員可以通過子網(wǎng)劃分的技術(shù)將上述的可用地址分配給多個小網(wǎng)絡(luò)使用。

② 減輕網(wǎng)絡(luò)的擁擠, 提高網(wǎng)絡(luò)性能問題:這就是由于在使用集線器與交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)中,隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)目的增加,網(wǎng)絡(luò)將變得十分擁擠。大量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與廣播信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的性能與效率下降。如果將大的網(wǎng)絡(luò)劃分為小的子網(wǎng),并使用路由器連接各個子網(wǎng)的話,路由器在各個子網(wǎng)間轉(zhuǎn)發(fā)信息包時會自動丟棄廣播信息,從而改善了網(wǎng)絡(luò)性能。

③ 路由器的工作效率問題: 某個網(wǎng)絡(luò)分配的 IP 地址越多,路 路 由器的工作效率就越低,這就是因為路由器在執(zhí)行路選算法時,主機(jī)數(shù)越多,則路由表就越大,路由表信息過多就會引起選路時計算時間過長。

④ 提高安全性利于網(wǎng)管:當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)劃分為多個子網(wǎng)時,就減少了每個網(wǎng)絡(luò)的管理對象,因此有利于網(wǎng)絡(luò)管理員對網(wǎng)絡(luò)用戶、資源與計算機(jī)的管理;另外,由于子網(wǎng)的劃分縮小了廣播的范圍,因而提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。

⑤ 混合不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù):例如:連接以太網(wǎng)、FDDI 與 ATM 網(wǎng)絡(luò)。

在實際應(yīng)用中,經(jīng)常遇到網(wǎng)絡(luò)地址不夠的問題。例如,僅申請到一個可以在 Internet 上使用的 IP 地址,而需要劃分的內(nèi)部子網(wǎng)數(shù)目為多個。這種情況下,就需要把某種類型的網(wǎng)絡(luò)劃分成多個子網(wǎng)。其思路就就是將“原來”(申請到的)主機(jī)編號部分的一些二進(jìn)制位貢獻(xiàn)出來,用于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的編號。由于從 Internet 到此網(wǎng)絡(luò)的路徑都就是一樣的(即申請到的 IP 地址的網(wǎng)絡(luò)地址部分不變),因此,外界到此網(wǎng)絡(luò)中各子網(wǎng)的路由都就是一樣的。這種情況下,外部路由將所有子網(wǎng)瞧成一個網(wǎng)絡(luò),而內(nèi)部的路由器可以區(qū)分出不同子網(wǎng)。下面通過一個實例來說明劃分子網(wǎng)的步驟。

3.子網(wǎng)與超網(wǎng)的概念 實現(xiàn)子網(wǎng)與超網(wǎng) 主要就是為了解決:IP 地址的有效利用率問題與路由器工作效率問題。

? 子網(wǎng)(subnet)將一個大的網(wǎng)絡(luò)劃分成幾個較小的網(wǎng)絡(luò),而每一個網(wǎng)絡(luò)都有其自己的子網(wǎng)地址。它就是多網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的一個網(wǎng)絡(luò)。將一個網(wǎng)絡(luò)分解成多個子網(wǎng)時,要求每個子網(wǎng)使用不同的子網(wǎng)編號。

將一個 IP 網(wǎng)絡(luò)劃分為更小的邏輯子網(wǎng)。子網(wǎng)間用網(wǎng)關(guān)或路由器相連。這種技術(shù)通常就是將 IP 地址的主機(jī) ID 部分生成子網(wǎng)地址來實現(xiàn)。子網(wǎng)劃分的優(yōu)點(diǎn):

? 減少網(wǎng)絡(luò)交通 ? 揉合不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 簡化管理,易于排錯

補(bǔ)充圖 6-10(a)

用路由器實現(xiàn)多個局域網(wǎng)(IP 子網(wǎng))的連接 ? 超網(wǎng)(supernet)將一個組織所屬的幾個 C 類網(wǎng)絡(luò)合并成為一個更大地址范圍的邏輯網(wǎng)絡(luò)。、3、2-1 子網(wǎng)掩碼與默認(rèn)網(wǎng)關(guān) 為什么需要網(wǎng)絡(luò)編號？在兩臺計算機(jī)之間進(jìn)行通訊時,一般用戶可能認(rèn)為只要知道了對方的 IP 地址就可以進(jìn)行通信了,但就是,實際上在這兩臺計算機(jī)之間存在的通信路徑可能有很多條。因此通信時,兩邊的計算機(jī)首先需要判斷彼此就是否在同一個網(wǎng)絡(luò)上,如果就是在同一網(wǎng)絡(luò)上,就直接進(jìn)行通信;否則,就轉(zhuǎn)發(fā)到本網(wǎng)的出口,由該出口負(fù)責(zé)處理發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)上。完成這個任務(wù)的就就是子網(wǎng)掩碼。

1.子網(wǎng)掩碼(subnet masks)的 的 概念、功能與使用（（1））

什么就是 子網(wǎng)掩碼？ ？ 子網(wǎng)掩碼就是由前面連續(xù)的“1”與后面連續(xù)的“0”組成的 32 位二進(jìn)制地址,在 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中,每一臺主機(jī)都要求使用子網(wǎng)掩碼。

子網(wǎng)掩碼與 IP 地址一樣也就是一個 32 位的二進(jìn)制比特值,用它可以屏蔽一部分 IP 地址,以便區(qū)分出 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)編號與主機(jī)編號。當(dāng)使用 TCP/IP 通信時,子網(wǎng)掩碼主要用來確定目的主機(jī)就是位于本地子網(wǎng)還就是遠(yuǎn)程網(wǎng),它的兩大功能如下: ? 子網(wǎng)掩碼用來屏蔽掉 IP 地址中的一部分, 用于區(qū)分 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)編號。并因此用來說明主機(jī)的 IP 地址就是在局域網(wǎng)上還就是在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上。

? 用于劃分子網(wǎng):子網(wǎng)掩碼的另一個重要功能就是劃分子網(wǎng),即將一個大的網(wǎng)絡(luò)分為多個小的子網(wǎng)。

（（2））

默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼 默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼用于沒有劃分子網(wǎng)的 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)。不同類型的網(wǎng)絡(luò)使用的默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼就是不同的,表 6-5 給出了各類網(wǎng)絡(luò)所默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼。

表 表 6-5

各類網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼 網(wǎng)絡(luò)類別 子網(wǎng)掩碼(以二進(jìn)制位表示)子網(wǎng)掩碼(以十進(jìn)制表示)A 11111111、00000000、00000000、、0、0、0 B 11111111、11111111、00000000、、255、0、0 C 11111111、11111111、11111111、、255、255、0

（（3））

子網(wǎng)掩碼的使用 TCP/IP 協(xié)議進(jìn)行初始化時,主機(jī) IP 地址會與子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與操作”。即在傳輸數(shù)據(jù)包之前,源主機(jī) IP與目的主機(jī) IP 都要與主機(jī)的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行與操作。如果這兩個結(jié)果相同,則 TCP/IP 協(xié)議判斷出目的主機(jī)與源主機(jī)在同一個局域網(wǎng)上,可以直接傳遞;否則,判斷出目的主機(jī)不在本地局域網(wǎng)上,因此,將待發(fā)送的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到默認(rèn)網(wǎng)關(guān) IP 地址處,以便進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上。

子網(wǎng)掩碼的應(yīng)用 實例:參照圖8-3,對在Internet上使用的系統(tǒng)進(jìn)行通信時的分析。

解: ① 用 IP 地址的第一段數(shù)值 W 判斷網(wǎng)絡(luò)類型。在本例中,W 的值分別等于 132、132 與 152。因此,由表 8-4 可知這三個計算機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)均為 B 類網(wǎng)。

② 通過默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼 255、255、0、0 求網(wǎng)絡(luò)地址的步驟如下,結(jié)果見表 8-6。

? 將 IP 地址轉(zhuǎn)化為 32 位二進(jìn)制位。

? 將子網(wǎng)掩碼也轉(zhuǎn)化為 32 位二進(jìn)制位。

? 將 3 個二進(jìn)制表示的 IP 地址分別與二進(jìn)制表示的子網(wǎng)掩碼,按位進(jìn)行“邏輯與(AND)”操作。按此方法依次求得數(shù)值之后,再按原有的 4 段分別轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。

? 求取網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)編號(HOST ID,即主機(jī)標(biāo)識)。

說明: :其中子網(wǎng)掩碼為“1”的各位所對應(yīng)的 IP 地址中的各位,即為網(wǎng)絡(luò)地址,也稱網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識或網(wǎng)絡(luò) ID,運(yùn)算結(jié)果見表 8-6。

A 計算機(jī)的IP132.112.000.001L 計算機(jī)的內(nèi)部路由器C 計算機(jī)的IP132.112.000.003X 計算機(jī)的IP152.112.000.001Z 計算機(jī)的IP152.112.000.003B 計算機(jī)的IP132.112.000.002自動化系子網(wǎng)信息系子網(wǎng)Y 計算機(jī)的IP152.112.000.002Internet外部網(wǎng)絡(luò)外部路由器IP ROUTER200.4.192.12 圖 8-4

TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)之間使用默認(rèn)網(wǎng)關(guān)(IP ROUTER)通信 表 表 8-6

IP 地址劃分實例分析計算結(jié)果 網(wǎng)絡(luò)類別 計算機(jī)名稱 稱 邏輯與的結(jié)果 果 網(wǎng)絡(luò)地址 址 計算機(jī)編號部分 分 主機(jī)編號 號 B A 132、112、0、0 132、112 000、001 1 B B 132、112、0、0 132、112 000、002 2 B C 152、112、0、152、112 000、001 1

0 在 IP 地址中扣除網(wǎng)絡(luò)地址外的其余部分就就是主機(jī)編號部分。由于就是默認(rèn)的 B 類網(wǎng)絡(luò),其 IP 地址在扣除了網(wǎng)絡(luò)地址后,剩余的 2 個字段表示該主機(jī)在其子網(wǎng)內(nèi)的編號部分。經(jīng)簡化得到 3 個主機(jī)編號分別為:1、2 與 1,參見表 8-6。

③ 用“網(wǎng)絡(luò)地址”即可判斷這幾個主機(jī)就是否位于同一個子網(wǎng)。

由于 A 與 B 主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址均為“132、112”,因此這兩臺主機(jī)在同一子網(wǎng)上;而 X 主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址為“152、112”,所以該主機(jī)在另一個子網(wǎng)上。

當(dāng) A 主機(jī)與 B 主機(jī)進(jìn)行通信時,就可以直接進(jìn)行通信。而當(dāng) A 主機(jī)與 X 主機(jī)進(jìn)行通信時,由于不在同一個網(wǎng)絡(luò),因此需要通過網(wǎng)絡(luò)中 L 主機(jī)所代表的內(nèi)部路由器(或內(nèi)部網(wǎng)關(guān))轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。如果這些子網(wǎng)中的主機(jī)需要與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,則還需要通過外部路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

2.默認(rèn)網(wǎng)關(guān)或 IP 路由(default gateway 或 IP router)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)又稱 IP 路由。簡單地說,默認(rèn)網(wǎng)關(guān)就就是通向遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)接口的 IP 地址。在子網(wǎng)之間進(jìn)行通訊時,主機(jī)可以使用默認(rèn)網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)發(fā)送給目的主機(jī)。由于默認(rèn)網(wǎng)關(guān)就就是發(fā)送給遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)(目的主機(jī))信息包的地方,因此,如果在配置 TCP/IP 時沒有指明默認(rèn)網(wǎng)關(guān),則通訊僅局限于本地網(wǎng)絡(luò)。

路由器可以就是專門購置的硬件設(shè)備,也可以就是加裝了軟件的專用路由計算機(jī)。同一個網(wǎng)絡(luò)段(包含子網(wǎng)段)的計算機(jī)之間可以直接通信;不同網(wǎng)絡(luò)段中的計算機(jī)通信時,則需要通過網(wǎng)關(guān)或者路由器。其中,內(nèi)部子網(wǎng)的通信通過內(nèi)部網(wǎng)關(guān)或內(nèi)部路由器;外部網(wǎng)絡(luò)之間的計算機(jī)通信時一般通過外部路由器(或外部網(wǎng)關(guān))。由此可見,當(dāng)內(nèi)部子網(wǎng)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的主機(jī)通信時,需要設(shè)置外部路由器(或網(wǎng)關(guān))。、3、2-2 子網(wǎng)地址 空間的劃分方法 1.子網(wǎng)與 IP 地址的三級層次結(jié)構(gòu) 思想:將原來主機(jī)地址的部分位轉(zhuǎn)化為子網(wǎng)地址位,即將原來IP地址的兩層結(jié)構(gòu)(網(wǎng)絡(luò)地址＋主機(jī)地址)轉(zhuǎn)化為 3 層結(jié)構(gòu),參見圖 6-10 及其補(bǔ)充圖。

三級層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下: ? 三級層次的 IP 地址就是: 網(wǎng)絡(luò)號、子網(wǎng)號、主機(jī)號;? 第一級 網(wǎng)絡(luò)號定義了 網(wǎng)點(diǎn)的位置;? 第二級 子網(wǎng)號定義了 物理子網(wǎng);? 第三級 主機(jī)號定義了 主機(jī)與路由器到物理網(wǎng)絡(luò)的連接;? 三級層次的IP 地址, 一個IP 分組的路由選擇的過程為三步: 第一步轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)點(diǎn), 第二步轉(zhuǎn)發(fā)給物理子網(wǎng), 第三步轉(zhuǎn)發(fā)給主機(jī)。

圖 6-9

未劃分子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖 6-10

劃分 3 個子網(wǎng)后的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖 6-11個層次的 IP 地址結(jié)構(gòu) 2.劃分子網(wǎng)的規(guī)則: 規(guī)則:由于原有主機(jī)編號的位數(shù)就是固定的,因此建立的子網(wǎng)數(shù)目越多,需要的位數(shù)就越多;而每個子網(wǎng)中所能容納的主機(jī)數(shù)目就越少。因此,需要綜合考慮子網(wǎng)與子網(wǎng)中主機(jī)的個數(shù)。

地址類別

↓ LB 網(wǎng)絡(luò)地址 可用位 原 主機(jī)地址位 位 網(wǎng)絡(luò)地址 子網(wǎng)地址 子網(wǎng) 主機(jī)地址 圖 6-11

TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)中 IP 地址劃分前后的結(jié)構(gòu) 3.劃分子網(wǎng)的 計算公式（1 1）

照 按照 RFC950 標(biāo)準(zhǔn) 劃分子網(wǎng)的計算公式 C 類地址:N max ＝2 m-2 與 H max ＝2(8-m)－2 B 類地址:N max ＝2 m-2 與 H max ＝2(16-m)－2 A 類地址:N max ＝2 m-2 與 H max ＝2(24-m)－2 其中: ? m:為原主機(jī)編號部分轉(zhuǎn)化為子網(wǎng)地址部分的位數(shù)。

? N max :為轉(zhuǎn)化后允許劃分的最大子網(wǎng)數(shù)目,其值應(yīng)當(dāng)大于或等于實際需要的子網(wǎng)數(shù) n。

? H max :為轉(zhuǎn)化后每子網(wǎng)所允許的最大主機(jī)數(shù)目,其值應(yīng)當(dāng)大于或等于子網(wǎng)實際需要的主機(jī)數(shù) h。

（2 2）

照 不按照 RFC950 標(biāo)準(zhǔn) 劃分子網(wǎng)的計算公式 C 類地址:N max ＝2 m 與 H max ＝2(8-m)－2 B 類地址:N max ＝2 m 與 H max ＝2(16-m)－2 A 類地址:N max ＝2 m 與 H max ＝2(24-m)－2 說明:假定原來的網(wǎng)絡(luò)使用 C 類地址,當(dāng) m＝3 時,按照 RFC950 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,子網(wǎng)“000 00000”與“111 00000” 為無效子網(wǎng)。它們分別表示,子網(wǎng)號各位全為“0”的代表本網(wǎng)絡(luò);而子網(wǎng)號各位全為“1”表示的就是本子網(wǎng)的廣播地址。但就是,在實際應(yīng)用中,如果不按上述標(biāo)準(zhǔn)時,也可以被使用。

（3 3）的 劃分子網(wǎng)的 6 個步驟 ① 確定需求:即確定所需的子網(wǎng)數(shù)目與子網(wǎng)中主機(jī)的數(shù)目。

? 確定所需子網(wǎng)數(shù):N。

? 確定子網(wǎng)中所需最大 IP 數(shù)目(通常就是主機(jī)數(shù)目):H。

? 綜合上述兩個因素,確定子網(wǎng)掩碼中,原主機(jī)編碼位轉(zhuǎn)化為子網(wǎng)地址的位數(shù)。

② 確定子網(wǎng)掩碼(含子網(wǎng)號部分)③ 分配子網(wǎng) ID 與子網(wǎng) IP(各主機(jī)標(biāo)識位全為 0)④ 分配有效 IP 地址:確定各子網(wǎng)的 IP 地址的范圍。

⑤ 確定各子網(wǎng)的廣播地址。

⑥ 決定劃分方案:確定各子網(wǎng)之間通信時的連接設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。、3、2-3 子網(wǎng)劃分的應(yīng)用 實例

1.實例 1 兩個 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)之間可以通過內(nèi)部或外部的 IP 路由器或默認(rèn)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接。IP 路由器或 IP 網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用實例如下: ① 假定:圖 8-4 所示的信息系與自動化系的內(nèi)部子網(wǎng)掩碼均為“255、255、0、0”。

② 問題:如果信息系網(wǎng)絡(luò)上的某計算機(jī)要與自動化系網(wǎng)絡(luò)上的計算機(jī)通信時,如何通過默認(rèn)網(wǎng)關(guān)完成通信過程,參見圖 8-4。

③ 解題分析如下: 子例 例1: 在圖8-4中,若計算機(jī)A要給計算機(jī)B 發(fā)送信息,由于計算機(jī)A的IP地址就是132、112、000、001,計算機(jī) B 的 IP 地址就是 132、112、000、002,所以這兩臺計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址都就是“132、112”,由此可知計算機(jī) A 與計算機(jī) B 在同一個網(wǎng)絡(luò)之內(nèi),于就是計算機(jī) A 就將信息直接傳遞給計算機(jī) B,沒有經(jīng)過內(nèi)部的默認(rèn) IP 網(wǎng)關(guān)(或 IP 路由器)計算機(jī) L。

子例 例 2:在圖 8-4 中,若計算機(jī) A 要給計算機(jī) X 發(fā)送信息,由于計算機(jī) A 的 IP 地址就是 132、112、000、001,計算機(jī) X 的 IP 地址就是 152、112、000、001,通過其子網(wǎng)掩碼求得這兩臺計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址。其中,A 為“132、112”,而 X 為“152、112”。由此可知,計算機(jī)A 與計算機(jī) X 不在同一個網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)。因此,計算機(jī) A 必須先將信息傳遞給內(nèi)部的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)(或 IP 路由器)計算機(jī) L 上,然后再由計算機(jī) L 將信息傳遞給計算機(jī) X。

子例 例 3:在圖 8-4 中,若計算機(jī) A 需要發(fā)送信息給 Internet 中的某主機(jī)“200、4、192、12”。由于,通過子網(wǎng)掩碼求出的計算機(jī)A的IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址與對方主機(jī)的不同,A主機(jī)的為“132、112”,而目標(biāo)主機(jī)的為“200、4、192”。因此,計算機(jī) A 與該主機(jī)不在同一個網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)。為此,計算機(jī) A 必須先將信息傳遞給默認(rèn)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)(或 IP 路由器)計算機(jī) L上,并由計算機(jī) L 決定就是將信息傳遞給另一子網(wǎng)還就是傳送給專用的外部路由器。

最終,計算機(jī) L 將該信息通過外部路由器發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)上。

在圖 8-4 所示的例子中,只通過一個默認(rèn)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)(或 IP 路由器)與一個外部路由器來傳遞內(nèi)部子網(wǎng)間,以及與外部網(wǎng)絡(luò)間的信息,而實際中,由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,因此,可能需要多個默認(rèn)的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)(或 IP 路由器)與多個外部路由器來傳遞信息。

2.實例 2（（1））

問題 現(xiàn)有一個公司需要創(chuàng)建內(nèi)部 Intranet 網(wǎng)絡(luò),該公司包括工程技術(shù)部、市場部、財務(wù)部與人力資源等四大部門。該公司原來使用申請到的 C 類網(wǎng)絡(luò)地址為 202、112、161、0,組成了一個網(wǎng)絡(luò)地址相同的大網(wǎng)絡(luò)。目前,由于該網(wǎng)絡(luò)的廣播數(shù)據(jù)過多,造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行緩慢。

（（2））

改變網(wǎng)絡(luò)性能的設(shè)計要求 ① 采用劃分子網(wǎng)的方法使得幾個部門各自獨(dú)立,提高各個部門的性能與安全性。

② 在 4 個部門中,最大的計算機(jī)數(shù)目為 30 臺。每個部門中有 1 臺服務(wù)器要求 100Mb/s 固定帶寬,其它計算機(jī)要求 10Mb/s 的固定帶寬。

③ 確定各部門使用的子網(wǎng) IP 地址與子網(wǎng)掩碼。

④ 寫出可以分配給每個部門子網(wǎng)的主機(jī) IP 地址范圍。

⑤ 若采用交換式以太網(wǎng),即每個子網(wǎng)都使用一個交換式以太網(wǎng),請畫出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖,并說明各主要設(shè)備的名稱。

（（3））

設(shè)計方案簡答 ① 4 個部門不按 RFC950 標(biāo)準(zhǔn),即使用子網(wǎng)號各位“全為 1”與“全為 0”的地址時,求出最大子網(wǎng)數(shù)目、每個子網(wǎng)的最大主機(jī)數(shù)目、子網(wǎng)掩碼如下: ? 按 C 類地址公式:N max ＝2 m 與 H max ＝2(8-m)－2,求出 m＝2 即 N max ＝2 m ＝2 2 ＝4＝n＝4;H max ＝2(8-m)－2=2(8-2)－2＝62 ? 不按 RFC950 標(biāo)準(zhǔn)時,由于 m＝2,所以子網(wǎng)掩碼為 255、255、255、192。

? 各子網(wǎng)的地址與 IP 地址范圍參見下表: 子網(wǎng) 編號 子網(wǎng)地址 子網(wǎng)廣播地址的 子網(wǎng)主機(jī)的 IP 地址 初值 的 子網(wǎng)主機(jī)的 IP 地址 終值 值 1 202、112、161、0 202、112、161、63 202、112、161、1 202、112、161、62 2 202、112、161、64 202、112、61、127 202、112、161、65 202、112、161、126 3 202、112、161、128 202、112、61、191 202、112、61、129 202、112、161、190 4 202、112、161、192 202、112、161、255 202、112、161、193 202、112、161、254 ② 4 個部門按照 RFC950 標(biāo)準(zhǔn),即不使用子網(wǎng)號各位“全為 1”與“全為 0”的地址時,求出最大子網(wǎng)數(shù)目、每個子網(wǎng)的最大主機(jī)數(shù)目、子網(wǎng)掩碼如下: ? 按 C 類地址公式:N max ＝2 m-2 與 H max ＝2(8-m)－2,求出 m＝3 即 N max ＝2 m-2＝2 3-2＝6 > n=4;H max ＝2(8-m)－2=2(8-3)－2＝30 ? 按照 RFC950 標(biāo)準(zhǔn)時,由于 m＝3,所以子網(wǎng)掩碼為 255、255、255、224。

? 各子網(wǎng)的地址與 IP 地址范圍參見下表: ③ 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖8-6所示的第一級交換機(jī)應(yīng)當(dāng)選擇支持第三層功能的100Mb/s企業(yè)級交換機(jī);當(dāng)然,也可以使用局域網(wǎng)路由器連接各子網(wǎng)的部門交換機(jī)。

④ 每個部門網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 8-6 所示。每個子網(wǎng)的主要設(shè)備為:一臺 10/100 自適應(yīng)部門交換機(jī);部門的服務(wù)器使用 100Mb/s 的 RJ-45 接口網(wǎng)卡;其她計算機(jī)使用 10Mb/s 的 RJ-45 接

口網(wǎng)卡;5 類 UTP 雙絞線;RJ-45 連接器若干。

子網(wǎng) 編號 子網(wǎng)地址 子網(wǎng)廣播地址的 子網(wǎng)主機(jī)的 IP 地 地址 址 初值 的 子網(wǎng)主機(jī)的 IP 地 地址 址 終值 值 1 202、112、161、32 202、112、161、63 202、112、161、33 202、112、161、62 2 202、112、161、64 202、112、161、95 202、112、161、65 202、112、161、94 3 202、112、161、96 202、112、161、127 202、112、161、97 202、112、161、126 4 202、112、161、128 202、112、161、159 202、112、161、129 202、112、161、158 5 202、112、161、160 202、112、161、191 202、112、161、161 202、112、161、190 6 202、112、161、192 202、112、161、223 202、112、161、193 202、112、161、222

圖 8-6

公司網(wǎng)絡(luò)與部門子網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖 說明:第一,也可以將圖 8-6 所示系統(tǒng)中的第三層交換機(jī)替換為路由器。第二,設(shè)置說明:每一個子網(wǎng)中的主機(jī)都應(yīng)當(dāng)設(shè)置主機(jī) IP、子網(wǎng)掩碼(各子網(wǎng)相同)與默認(rèn)網(wǎng)關(guān)(所連接的路由器或第三層交換機(jī)端口設(shè)置的 IP)。