IP地址,子网掩码以及子网掩码的划分

1.IP是电子设备间的名字。
2.IP地址的组成
IP地址是由两部分组成的,网络部分和主机部分,比如:
网络部分如果一样,则代表在同一个网段(主机部分可以不一样)。什么叫 同一个网段(同一个广播域)呢?好比在同一房间的人一样,他们之间通讯可以基本靠吼,也就是我们所说的广播。不同网段的好比不同房间的他们之间正常情况下不能通讯。

3.IP地址分为4组,8bit(8个二进制)一组,4个组组成了32个二进制。
二进制1111 1111转换为十进制为255

4.IP地址类型
IP地址类型分为A、B、C、D、E、
A、B、C类:我们生活中 常用的类型的IP地址
D类: 组播地址在路由协议的时候会讲到几个常用的几个,用户组播地址在CCIE中学习。
E类: 仅供Internet实验和开发
注:A类前一位为0,B类前两位为10(其他位任意);C类前三位为110(其他位任意);D类前四位为1110(其他位任意);E类前五位为11110(其他位任意),其中127和0开头的为特殊地址;
也就是A类地址前8位为00000001~01111111
B类:10000000~10111111
C类:11000000~11011111
D类:11100000~11101111
E类:11110000~11110111

A、B、C三类IP地址的组成
网络部分(NETWORK)
主机部分(HOST)

IP地址的范围和作用思维导图如下:

• IP地址中的特殊地址


公网地址和私网地址

例如192.168.1.100/24

5. IP地址分为有类和无类
有类(主类)IP地址:主要分为A、B、C类, 每种类型固定的掩码
无类IP地址:无论哪种类型的IP地址 都没有固定掩码

5.1 什么是掩码(子网掩码)?
子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用, 就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
简单点说就像隔房间的墙,把大房间分割成一个个小房间。
5.2. 无类的IP地址规划
比如有类:B类网段172.16.0.0,使用子网掩码255.255.0.0

5.3 掩码的表示方式
192.168.1.7/28表示的方式如下
凡是掩码所在的位,其都为1,这些位都是属于网络地址,网络地址不等于IP地址

6. 主机数计算
在一个网段中能够支持多少个主机使用呢?下面我们来计算下主机数。 在主机数的计算中我们要注意 减去2个地址,这两个地址分别是网络地址和广播地址。


主机数为:
2n
可用主机数为 :
2n- 2


例如192.168.1.0/ 24能够支持多少个主机?
2^ 8-2=254 (24+8=32)
所以能支持254个IP地址
例如192.168.0.0/ 22能够支持多少个主机?
2^ 10-2=1022 (22+10=32)
所以能支持1022个IP地址

7.通过子网掩码来识别IP地址中的网络部分和主机部分
将子网掩码和不同的IP地址进行“与运算”,如果得出的结果一样,那证明两个IP地址处在相同的网段,如果不同,则在不同的网段。 (32-子网掩码数目=主机位)

8.关于子网掩码是否有固定位的问题:
如果你的教材讲到IP地址,只说A类/B类/C类、主机号,但从未提到无类网络的概念,那么这部分章节可能极为陈旧。

1. 不经计算, 直接从IP地址读出网络号、主机号是有类网络的功能。
2. 有类网络已被完全淘汰,几乎不再使用了
3. 有类网络并不能使用 255.255.255.192子网掩码。
4. 至于无类网络下/24和/26的关系,你可以自己计算一下,看看什么情况才会跨越子网。
CIDR  VLSM
/24   255.255.255.0
/26   255.255.255.192
简单归类:
长度固定的掩码 -> 有类网络
IP地址分A/B/C/D/E类 -> 有类网络
3种掩码对应A/B/C类IP地址 -> 有类网络

长度可变的子网掩码 -> 无类网络
IP地址没有分类 -> 无类网络
CIDR 地址表示 -> 无类网络
VLSM 子网掩码 -> 无类网络

9.根据划分的子网数目来定义子网掩码
子网的划分,其实就是在类IP地址上,找主机位借用进行划分!!!
由于子网掩码的位数决定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。
利用子网数 来计算
在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目,以及每个子网内的所需主机数目。
1)将子网数目转化为 二进制 来表示
2)取得该 二进制 的位数,为 N
3)取得该IP地址的类子网掩码,将其 主机地址 部分的前N位置1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网:
1)27=11011
2)该 二进制 为五位数,N = 5
3)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的 主机地址 前5位置1(B类地址的主机位包括后两个字节,所以这里要把第三个字节的前5位置1),得到 255.255.248.0
即为划分成27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码(实际上是划成了32-2=30个子网)。
这一段介绍的是旧标准下计算的方法,关于旧的标准后文在介绍, 在新标准中则可以先将27减去1,因为计算机是从0开始计算的,从0到27实际上是有28个,所以说如果需要27个就需要将27减去1。

利用主机数 来计算
1)将主机数目转化为二进制来表示
2)如果主机数小于或等于254 (注意去掉保留的两个IP地址,网络地址即:网段中第一个IP地址,和广播地址即:网段中最后一个IP地址) ,则 取得该主机数的 二进制 位数 ,为 N,这里肯定N<8。如果大于254,则 N>8,这就是说 主机地址 将占据不止8位。
3)将 主机地址 位数全部置1,然后从后向前的将N位全部置为 0,即为子网掩码值。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网,每个子网内有 主机 700台:
1) 700=1010111100 (化二进制)
2)该 二进制 为十位数,N = 10 (得二进制位数n)
3)将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的 主机地址 全部置1,得到255.255.255.255
然后再从后向前将后10位置0,即为: 11111111.11111111.11111100.00000000 (从全为1的子网掩码后到前,将n位置零)
即255.255.252.0。这就是该欲划分成 主机 为700台的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。


子网ID 增量 计算法(即计算每个子网的IP范围)
其基本计算步骤如下:
第1步, 将所需的子网数转换为二进制 ,如所需划分的子网数为“4”,则转换成成二进制为00000100;
第2步, 取子网数的二进制中有效位数(从左边第一个不为0的数开始数到最右) ,即为向缺省子网掩码中加入的位数(既向主机ID中借用的位数)。如前面的00000100,有效位为“100”,为3位(在新标准中只需要2位就可以了);
第3步,决定子网掩码。如IP地址为B类129.20.0.0网络,则缺省子网掩码为:255.255.0.0,借用主机ID的3位以后变为:255.255.224(11100000).0,即将所借的位全表示为1,用作子网掩码。
第4步,将 所借位的主机ID的起始位段最右边的“1”转换为十进制,即为每个子网ID之间的增量 ,如前面的借位的主机ID起始位段为“11 100000 ”,最右边的“1”, 转换成十进制后为2^5=32( 此为子网ID增量)。
第5步, 产生的子网ID数为:2^m-2 (m为向缺省子网掩码中加入的位数,也就是当子网数目为二进制时的有效位) ,如本例向子网掩码中添加的位数为3,则可用子网ID数为:2^3-2=6个;
第6步, 将上面产生的子网ID增量附在原网络ID之后的 第一个位段 ,便形成第一个子网网络ID 129.20.32.0(即第一个子网的起始IP段);
第7步,重复上步操作,在原子网ID基础上加上一个子网ID增量,依次类推, 直到子网ID中的最后位段为子网掩码借用主机位的十进制数。 如缺省子网掩码位用主机ID位之后的子网ID为255.255. 224 .0,其中的“224”为借用主机ID后子网ID的最后一位段值,所以当子网ID通过以上增加增量的方法得到129.20.224.0时便终止,不要再添加了(只能用到129.20.192.0)。
我们知道当主机ID为全0时表示网络ID,全1时表示广播地址。 在RFC950标准中,不建议使用全0和全1的子网ID。
例如把最后一个字节的前3位借给网络ID,用后面的5位来表示主机ID,这样就会产生2^3=8个子网,子网ID就分别为000、001、010、011、100、101、110、111这样8个,在RFC950标准中只能使用中间的6个子网ID。






























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