1- IPV4基本概念

1.1 案例一

计算机网络-网络层(习题)_网络地址

2- 分类编制的IPv4地址

2.1 案例一

计算机网络-网络层(习题)_ip地址_02

2.2 案例二

计算机网络-网络层(习题)_网络地址_03

注意事件

需要注意的是,所分配的IP地址应该互不相同,并且其主机号部分不能出现“全0”,因为这是网络地址。

也不能出现“全1”,因为这是广播地址。网络地址或广播地址都不能分配给主机或者路由器的各接口,因为它们无法唯一标识一台主机或者路由器的某个接口。

3- 子网掩码

3.1 案例一

计算机网络-网络层(习题)_数据_04

案例分析

子网掩码中后面两个十进制数252和0,用来表示从IP地址的主机号部分,借用多少个比特来作为子网号。我们将其转换为16个二进制比特,其中有连续6个比特1,这就表明从主机号部分借用6个比特作为子网号。我们将IP地址的主机号部分换行成二进制形式。然后将子网掩码中连续6个比特1。

所对应的主机号部分作为子网号,将网络号和子网号保持不变,而将主机号的10个比特全部取0,就可以得到该主机所在子网的网络地址,写成点分十进制形式为(180.80.76.0),将网络号和子网号保持不变,而将主机号的10个比特全部取1,就可以得到该主机所在子网的广播地址,写成点分十进制形式为: 180.80.79.255

计算机网络-网络层(习题)_数据_05

3.2 案例二

计算机网络-网络层(习题)_ip地址_06

3.3 案例三

计算机网络-网络层(习题)_子网_07

案例分析

地址块,斜线后面的数字为20,表明该IPV4地址的前20个比特为网络前缀。也就是说所给的地址左起第一个字节,第二个字节以及第三个字节的前4个比特构成20比特的网络前缀,剩下的12个比特为主机号。我们需要将该地址的第三个字节和第四个字节转换成二进制的形式。

将20比特的网络前缀保持不变,12比特的主机号全部取0,就可以得到该地块的最小地址。将20比特的网络前缀保持不变,12比特的主机号全部取1,就可以得到该地块的最大地址,该地址中的地址数量为2^(32 - 20)个,因为32比特的IPV4地址中的前20个比特为网络前缀,剩余12比特为主机号,因此主机号可有2^12个组合。

聚合C类网的数量,用该地址中的地址数量,除以一个C类网的地址数量2^8。地址掩码为20个连续的比特1和12个连续的比特0。20个连续的比特1用来对应网络前缀,12个连续的比特0用来对应主机号,将其写成点分十进制为255.255.240.0。

3.4 案例4

计算机网络-网络层(习题)_网络地址_08

4- 路由聚合(构造超网)

4.1 案例一

计算机网络-网络层(习题)_ip地址_09

分析案例

这是题目所给的网络地址,斜线后面的数字为30,表明该Ipv4地址的前30个比特为网络前缀,所给地址左起第一个字节,第二个字节,第三个字节以及第四个字节的前6个比特,构成30比特的网络前缀,剩余2个比特为主机号。

我们需要将该地址的第四个字节转换成二进制的形式,这样就可以很容易看出30比特的网络前缀,将30比特的网络前缀保持不变,2比特的主机号全部取0,就可以得到该网络的最小地址,其点分十进制为192.168.40。将30比特的网络前缀保持不变,2比特的主机号全部取1,就可以得到该网络的最大地址,这也是该网络的广播地址。

4.2 案例二

计算机网络-网络层(习题)_广播地址_10

5- IP数据报发送和转发】

5.1 案例一

计算机网络-网络层(习题)_广播地址_11

5.2 案例二

计算机网络-网络层(习题)_子网_12

5.3 案例三

计算机网络-网络层(习题)_广播地址_13

6- 路由选择协议

6.1 案例一

计算机网络-网络层(习题)_广播地址_146.2 案例二

计算机网络-网络层(习题)_子网_15

计算机网络-网络层(习题)_网络地址_16

计算机网络-网络层(习题)_ip地址_17

6.3 案例三

计算机网络-网络层(习题)_ip地址_18

6.4 案例四

计算机网络-网络层(习题)_子网_19

6.5 案例五

计算机网络-网络层(习题)_网络地址_20

7- IPv4数据报的首部格式

7.1 案例一

计算机网络-网络层(习题)_子网_21

计算机网络-网络层(习题)_数据_22

计算机网络-网络层(习题)_广播地址_23

7.2 案例二

计算机网络-网络层(习题)_网络地址_24

分析步骤一

在网际层一定会用IP协议对其进行封装,使之成为IP分组,Web服务器的IP地址,就填写在IP分组头中的目的IP地址字段,IP分组还要封装成以太网才能发送,在IP分组头中,目的IP地址字段前还有16个字节的内容。

在以太网帧中,数据载荷前还有14字节的内容,因此可知,在以太网帧中,从第31个字节开始的4个字节,实际上就是目的IP地址的内容。题目所给的以太网数据帧的第一列数据,实际上并不是以太网帧的内容,仅仅作为行号,其增量为16, 表示每行有16个字节的内容。

计算机网络-网络层(习题)_ip地址_25

分析步骤二

主机的默认网关就是路由器R,而且的MAC地址字段就是以太网的前6个字节,其内容就是默认网关的MAC网址。

计算机网络-网络层(习题)_广播地址_26

分析步骤三

计算机网络-网络层(习题)_子网_27