IP地址实例讲解

IP地址实例讲解

为了使大家对IPv4地址的有关知识有一个正确的理解和掌握，本文要通过几个实例的讲解介绍一下在关知识，特别是子网掩码的计算、CDIS和VLSM的应用。

1. 下列关于IPv4地址的描述中哪些是错误的？

（A）IP地址的总长度为32位

（B）每一个IP地址都由网络地址和主机地址组成

（C）D类地址属于组播地址

（D）一个C类地址拥有8位主机位，可给256台主机分配地址

（E）所有的A类地址的首位一定是“0”

（F）A类地址拥有最多的网络数

正确答案：（D）、（F）

【分析】IPv4地址是一组32位的二进制数字，通常用点分十进制表示。IPv4地址分为A、B、C、D和E五类，A类地址的首位总为“0”，B类地址的前两位总为“10”，C地址的前三位总为“110”，D类地址的前四位总为“1110”，E类地址的前四位总为“1111”。

每个IPv4地址都由网络地址和主机地址两部分组成。A类地址将前1个8位二进制数组用作网络地址，后3个8位二进制数组用作主机地址，因此网络数目最少，主机数目最多。C类地址将前3个8位二进制数组用作网络地址，后1个8位二进制数组用作主机地址，因此网络数目最多，主机数目最少。由于全“0”和全“1”的主机地址是无效的，因此C类地址只有254（28－2）个可分配的主机地址。而D类地址用于IP组播。

综上所述，答案（D）和（F）对IPv4地址的描述是错误的。

2. 某单位拥有一个C类IP地址。根据网络规划的要求，管理员需要对该C类地址划分子网，并且要求每个子网所能容纳的最大主机数量为16。请问，如果想要得到最多的子网数量，子网掩码应为：

（A）256.256.256.240

（B）256.256.256.192

（C）256.256.256.248

（D）256.256.256.224

正确答案：（D）

【分析】本题是VLSM的典型应用。VLSM是一种产生不同大小子网的网络分配机制，指一个网络可以配置不同长度的掩码。这样既可以保证在每个子网上保留足够主机数量的同时，将一个网络分成多个子网的灵活性；又可以实现IP地址的高效分配和使用，减少了地址浪费。

在本题中，需要使用VLSM技术对C类地址中默认作为主机位的第四个8位组进行再分配。首先将用作主机地址的二进制位数设为n，由于全0和全1的主机地址不能使用，因此方程式应为2^n-2≥16，则结果为n≥5，即需要有5位用作主机地址，而其余3位均需用作子网地址。这样，加上C类地址默认的24位子网掩码，所需子网掩码的长度应为27位，将其转换成点分十进制为：

二进制：11111111.11111111.11111111.11100000

十进制：255.255. 255. 224

因此，正确答案为（D）：256.256.256.224。

3．这是一个CCNA论证中的实例。一个主机的IP地址是202.112.14.137，掩码是255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。

【分析】常规办法是把这个主机地址和子网掩码都换算成二进制数，两者进行逻辑与运算后即可得到网络地址。其实可以采取本章前面介绍的简便方法进行。

255.255.255.224的掩码所容纳的IP地址有256－224＝32个（包括网络地址和广播地址），那么具有这种掩码的网络地址一定是32的倍数。而网络地址是子网IP地址的开始，广播地址是结束，可使用的主机地址在这个范围内，因此略小于137而又是32的倍数的只有128，所以得出网络地址是202.112.14.128。

广播地址就是下一个网络的网络地址减1。而下一个32的倍数是160，因此可以得到广播地址为202.112.14.159。

4. 假设有一组C类地址为192.168.8.0－192.168.16.0，如果用CIDR将这组地址聚合为一个网络，其网络地址和子网掩码应该为：

A. 192.168.8.0/21B. 192.168.8.0/20

C. 192.168.8.0/24D. 192.168.8.15/24

正确答案：A

【分析】CIDR的基本思想是取消IP地址的分类结构，将多个C类地址块聚合在一起生成一个更大的网络，以包含更多的主机。CIDR支持路由聚合，能够将路由表中的许多路由条目合并为成更少的数目，因此可以限制路由器中路由表的增大，减少路由通告。同时，CIDR有助于IPv4地址的充分利用。

使用CIDR聚合地址的方法与使用VLSM划分子网的方法类似。在使用VLSM划分子网时，将原来分类IP地址中的主机位按照需要划出一部分作为网络位使用；而在使用CIDR聚合地址时，则是将原来分类IP地址中的网络位划出一部分作为主机位使用。

在本题中，要求将192.168.8.0~192.168.16.0这组C类地址聚合为一个网络，我们先将这个C类地址组每个地址的第三个八位地址位段转换成二进制，如表5.2所示。

表5.2 第三个八位地址位段的二进制对照表

点分十进制 将第三个八位组转换成二进制

192.168.8.0 192.168.00001 000.0

192.168.9.0 192.168.00001 001.0

192.168.10.0 192.168.00001 010.0

192.168.11.0 192.168.00001 011.0

192.168.12.0 192.168.00001 100.0

192.168.13.0 192.168.00001 101.0

192.168.14.0 192.168.00001 110.0

192.168.16.0 192.168.00001 111.0

从表中可以看出，只要将网络位的低三位划分出来作为主机位，这些C类地址就被聚合在一个网络之中。因此，聚合后的网络地址应该为192.168.8.0/21，正确答案为A