IP地址及子网

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• 第 1 页 · 03
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• 第 5 页 · 子网及子网掩码
• 第 6 页 · 子网及子网掩码
• 第 7 页 · 子网及子网掩码
• 第 8 页 · IPV6
• 第 9 页 · IPV6
• 第 10 页 · IPV6
• 第 11 页 · 域名系统DNS
• 第 12 页 · 域名系统DNS
• 第 13 页 · 域名系统DNS
• 第 14 页 · 域名系统DNS
• 第 15 页 · 域名查询
• 第 16 页 · 考试真题
• 第 17 页 · 考试真题
• 第 18 页 · 考试真题
• 第 19 页 · 考试真题
• 第 20 页 · 考试真题
• 第 21 页 · 考试真题

第 1 页 · 03

I P 地址及子网

第 2 页 · IP地址表示

IP（IPV4）地址是一个32位的二进制数的逻辑地址，为了表示方便，一般会采用点分十进制方法来表

示：将32位二进制代码每8位二进制转换成十进制，就变成了4个十进制数，而后在每个十进制数间隔

中插入“.”，比如128.11.3.31。

因为每个十进制数都是由8个二进制数转换而来，因此IP地址每个部分取值范围为0-255(掌握二进制转

十进制的快速计算方法，牢记2的幂指数值，实现快速转换)。

[图]

第 3 页 · IP地址表示

在逻辑上，IP地址分为网络号和主机号，依据网络号位数的不同，可以将IP地址分为以

下几类：

[图]

第 4 页 · IP地址表示

无分类编址：即不按照A B C类规则，自动规定网络号，无分类编址格式为：IP地址/网络号，示例：

128.168.0.11/20表示的IP地址为128.168.0.11，其网络号占20位，因此主机号占32-20=12位，也可以划分子网。

特殊IP地址：

公有地址：通过它直接访问因特网。是全网唯一的IP地址。

私有地址：属于非注册地址，专门为组织机构内部使用，不能直接访问因特网，下表所示为私有地址范围：

[图]

其他特殊地址如下表所示：

[图]

第 5 页 · 子网及子网掩码

子网划分：一般公司在申请网络时，会直接获得一个范围很大的网络，如一个B类地址，因为主机

数之间相差的太大了，不利于分配，我们一般采用子网划分的方法来划分网络，即自定义网络号位数，

就能自定义主机号位数，就能根据主机个数来划分出最适合的方案，不会造成资源的浪费。

因此就有子网的概念，一般的IP地址按标准划分为A B C类后，可以进行再一步的划分，将主机号拿出

几位作为子网号，就可以划分出多个子网，此时IP地址组成为：网络号+子网号+主机号。

网络号和子网号都为1，主机号都为0，这样的地址为子网掩码。

要注意的是：子网号可以为全0和全1，主机号不能为全0或全1，因此，主机数需要-2，而子网数不用。

还可以聚合网络为超网，就是划分子网的逆过程，将网络号取出几位作为主机号，此时，这个网络内的

主机数量就变多了，成为一个更大的网络。

第 6 页 · 子网及子网掩码

三级IP地址：网络号+子网号+主机号

[图]

子网掩码也是32位二进制数，网络与子网标识全为1，主机标识全部为0。

[图]

第 7 页 · 子网及子网掩码

将IP地址和其对应的子网掩码逐位进行“与”运算，可得到对应的子网的网络地址。

例如：某主机的IP地址为136.34.5.56，子网掩码为255.255.255.0。进行与运算

后，得出该主机所在子网的网络号为136.34.5.0。

因此路由器在相互之间交换信息的时候，除了要给出目的地址和下一跳地址外，还需

要给出该目的网络的子网掩码。

例如：IP地址：131.1.123.24/27与IP地址：131.1.123.43/27是否在同一网段？

解析：/27代表前27位都是网络号，主机号是5位，因此将24与43分别转换成二进制：

[图]

第 8 页 · IPV6

主要是为了解决IPv4地址空间耗尽、路由表急剧膨胀、缺乏对QoS的支持、本身并不提供任何安

全机制、移动性差等问题而在95年提出的新的设计方案，称之为下一代IP(IP Next Generation，

IPNG)。IPv6具有以下特性：

IPv6地址长度为128位，地址空间增大了2^96倍；

灵活的IP报文头部格式，使用一系列固定格式的扩展头部取代了IPv4中可变长度的选项字段。

IPv6中选项部分的出现方式也有所变化，使路由器可以简单撸过选项而不做任何处理，加快了

报文处理速度；

IPv6简化了报文头部格式，加快报文转发，提高了吞吐量；

提高安全性，身份认证和隐私权是IPv6的关键特性；

支持更多的服务类型；

允许协议继续演变，增加新的功能，使之适应未来技术的发展。

第 9 页 · IPV6

下一代IP地址，共128位，以16位为一段，共为8段，每段的16位转换为一个4位的十六进制

数，每段之间用“:”分开。

例如，2001:0da8:d001:0001:0000:0000:0000:0001，

还可以表示为：2001: da8: d001: 1: 0: 0: 0: 1与2001: da8: d001: 1: :1

与IPv4比，IPv6的优势：

[图]

第 10 页 · IPV6

IPv4／IPv6过渡技术有：

① 双协议栈技术：主机同时运行IPv4和IPv6两套协议栈，同时支持两套协议，一般来说

IPv4和IPv6地址之间存在某种转换关系，如IPv6的低32位可以直接转换为IPv4地址，

实现互相通信。

② 隧道技术：这种机制用来在IPv4网络之上建立一条能够传输IPv6数据报的隧道，例如

可以将IPv6数据报当做IPv4数据报的数据部分加以封装，只需要加一个IPv4的首部，

就能在IPv4网络中传输IPv6报。具体的隧道技术包括：6to4隧道；6over4隧道；

ISATAP隧道。

③ 翻译技术：利用一台专门的翻译设备(如转换网关)，在纯IPv4和纯IPv6网络之间转换

IP报头的地址，同时根据协议不同对分组做相应的语义翻译，从而使纯IPv4和纯IPv6站

点之间能够透明通信。

第 11 页 · 域名系统DNS

Internet地址分为3级，可表示为“网络地址•主机地址.端口地址”的形式。其中，网络和主机地址即

IP地址；端口地址就是TCP或UDP地址，用于表示上层进程的服务访问点。TCP/IP网络中的大

多数公共应用进程都有专用的端口号，这些端口号是由IANA指定的，其值小于1024，而用户进程

的端口号一般大于1024。

[图]

第 12 页 · 域名系统DNS

域名系统（Domain Name System， DNS）是把主机域名解析为IP地址的系统 ，解

决了IP地址难记的问题。该系统是由解析器和域名服务器组成的。 DNS使用UDP协议 ，

较少情况下使用TCP协议。域名系统由三部分构成：DNS名字空间、域名服务器、

DNS客户机。

[图]

第 13 页 · 域名系统DNS

①

域名根域：根域处于Internet上域名空间结构树的最高端，是树的根，提供根域名服务。

根域用“.”来表示。

②

顶级域名（Top Level Domain，TLD）：顶级域名在根域名之下 ，分为三大类：国家

顶级域名、通用顶级域名和国际顶级域名。

③

主机：属于最低层域名 ，处于域名树的叶子端 ，代表各类主机提供的服务。

[图]

第 14 页 · 域名系统DNS

顶级域下面是二级域，这是正式注册给组织和个人的唯一名称，例如www.microsoft.com中的microsoft就

是微软注册的域名。

在二级域之下，组织机构还可以划分子域，使其各个分支部门都获得一个专用的名称标识，例如

www.sales.microsoft.com中的sales是微软销售部门的子域名称。划分子域的工作可以一直延续下去，直

到满足组织机构的管理需要为止。但是标准规定，一个域名的长度通常不超过63个字符，最多不能超过

255个字符。

[图]

第 15 页 · 域名查询

DNS协议：查询过程两种方法：

(1)递归查询

当用户发出查询请求时 ，本地服务器要进行递归查询。这种查询方式要

求服务器彻底地进行名字解析 ，并返回最后的结果一一IP地址或错误信

息。

(2)迭代查询

服务器与服务器之间的查询采用迭代的方式进行，发出查询请求的服务器

得到的响应可能不是目标的IP地址 ，而是其他服务器的引用（名字和地址）

，那么本地服务器就要访问被引用的服务器 ，做进一步的查询。如此反复

多次 ，每次都更接近目标的授权服务器 ，直至得到最后的结果一一目标

的IP地址或错误信息。

第 16 页 · 考试真题

[图]

考试真题

主机host1对host2进行域名查询的过程如右图所示，下列说法中

正确的是（）。

A.根域名服务器采用迭代查询，中介域名服务器采用递归查询

B.根域名服务器采用递归查询，中介域名服务器采用迭代查询

C.根域名服务器和中介域名服务器均采用迭代查询

D.根域名服务器和中介域名服务器均采用递归查询

答案：A

试题解析：本题考查的是网络中DNS的相关知识，在DNS运行的过程中，常常涉及到两种类型的查询：迭代查询和递归查询。

•

迭代查询的基本思想是：A服务器问B服务器：“host2的IP是多少？”，B服务器回答：“C服务器管这方面的事务，你问问他

吧！”，此时A服务器根据B提供的线索找到C服务器，并问他“host2的IP是多少？”，C服务器回答“D服务器管这方面的事

务，你问问他吧！”。依据这样的流程，一步步得到host2的地址，是迭代查询方式。

•

递归查询的基本思想是：A服务器问B服务器：“host2的IP是多少？”，B服务器发现自己也不知道，但他知道，这个事情在C

服务器管辖范围内，所以B服务器直接找到C服务器问“host2的IP是多少？”，C服务器发现自己也不清楚具体情况，但他辖区

内的D服务器应该知道，此时他问D服务器“host2的IP是多少？”，当得到答案后，一层一层回复上去，直到A服务器。这种方

式，就是递归查询。

第 17 页 · 考试真题

与在OSI参考模型中能实现路由选择、拥塞控制与互连功能的层是()。

A.传输层B.应用层C.网络层D.物理层

答案：C

在TCP/IP体系结构中，将IP地址转化为MAC地址的协议是()

A. RARP B. ARP

C. ICMP

D. TCP

答案：B

解析：网络层协议ARP，地址转换协议，将网络层的IP地址转换为物理MAC地址。

下列网络互连设备中，属于物理层的是（）。

A.交换机

B.中继器

C.路由器

D.网桥

答案：B

第 18 页 · 考试真题

与地址220.112.179.92匹配的路由表的表项是（）。

A．220.112.145.32/22

B．220.112.145.64/22

C．220.112.147.64/22

D．220.112.177.64/22

答案：D

试题解析：因为都是/22因此我们只看前22位既可，又因为选项中前两个数（16位）

一样，因此我们直对比第三个数，将第三个数转换位二进制，对比其前6位。

179→1011 00 11

145→1001 00 01

147→1001 00 11

177→1011 00 01

22位掩码，除去前2组16位，还剩余6位，从左向右匹配177一致。

第 19 页 · 考试真题

把网络117.15.32.0/23划分为117.15.32.0/27，得到的子网是()个，每个子网中可使用的主机地

址是()个。

A. 4

B.8

C. 16 D.32

A. 30

B.31

C. 32 D.34

答案：C、A

解析：可知网络号从23变为27，说明拿出了4位主机号作为子网号，可以划分出2^4=16个子

网，此时，主机号是32-27=5位，共2^5-2=30个主机地址（主机地址不能为全0和全1)。

第 20 页 · 考试真题

某公司网络的地址是192.168.192.0/20，把该网络分成32个子网，则对应的子网掩码应该是（），

每个子网可分配的主机地址数是（）。

A. 255.255.252.0

B. 255.255.254.0

C. 255.255.255.0

D. 255.255.255.128

A．62

B.126

C.254

D. 510

答案：D、B

试题解析：IPv4地址用4个字节即32位表示，前20位作为网络地址，第21至第24位为子网号

（占5位），剩余第25至31位为主机号（占7位）。

因此子网掩码占25位，最后一个字节的左边第一位是1，即2^7 =128，子网掩码为

255.255.255.128。主机号占7位，去掉全是0和全是1，实际为126。

[图]

第 21 页 · 考试真题

分配给某公司网络的地址块是220.17.192.0/20，该网络被划分为__个C类子网，不属于该公司网

络的子网地址是__。

A. 4

B. 8

C. 16

D. 32

A. 220.17.203.0

B. 220.17.205.0

C. 220.17.207.0

D. 220.17.213.0

答案：C、D

试题解析：220.17.192.0是一个C类网络地址，应该有24位子网掩码，现在仅采用20位子

网掩码，少了4位，所以被划分成了2^4=16个子网。16个子网号的第三个字段范围为192

～207，因此D不属于该公司网络的子网地址。