掌握IP地址知识 子网掩码与子网划分Word文件下载.docx
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反'
;
4.将取'
后的子网掩码与ip地址做'
运算,将答案化为十进制便得到主机地址。
下面我们用一个例子给大家演示:
假设有一个IP地址:
192.168.0.1
子网掩码为:
255.255.255.0
化为二进制为:
IP地址11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000
将两者做'
运算得:
11000000.10101000.00000000.00000000
将其化为十进制得:
192.168.0.0
这便是上面ip的网络地址,主机地址以此类推。
小技巧:
由于观察到上面的子网掩码为C类地址的默认子网掩码(即未划分子网),便可直接看出网络地址为ip地址的前三部分,即前三个字节。
解惑:
什么?
你还是不懂?
问我为什么要做'
运算而不是别的?
其实你仔细观察一下上面的例子就应该能明白。
'
1'
在做'
运算时,不影响结果,'
0'
运算时,将得到0,利用'
的这个特性,当管理员设置子网掩码时,即将子网掩码上与网络地址所对应的位都设为'
其他位都设为'
那么当作'
时,ip地址中的网络号将被保留到结果中,而主机号将被置0,这样就解析出了网络号,解析主机号也一样,只需先把子网掩码取'
在做'
。
1)缺省子网掩码:
即未划分子网,对应的网络号的位都置1,主机号都置0。
A类网络缺省子网掩码:
255.0.0.0
B类网络缺省子网掩码:
255.255.0.0
C类网络缺省子网掩码:
2)自定义子网掩码:
将一个网络划分为几个子网,需要每一段使用不同的网络号或子网号,实际上我们可以认为是将主机号分为两个部分:
子网号、子网主机号。
形式如下:
未做子网划分的ip地址:
网络号+主机号
做子网划分后的ip地址:
网络号+子网号+子网主机号
也就是说ip地址在化分子网后,以前的主机号位置的一部分给了子网号,余下的是子网主机号。
前面几点介绍了子网掩码的一些知识,下面我们来看看子网划分,不要认为子网划分与子网掩码没有关系哟,子网划分也是靠子网掩码来实现的。
子网是指一个ip地址上生成的逻辑网络,它可以让一个网络地址跨越多个物理网络,即一个网络地址代表多个网络(很明显这样做可以节省ip地址)。
呵呵,听起来是不是很蹊跷?
一个网络就这样被莫名其妙的划分成了许多子网?
那么这样做有什么用呢?
我举个例子来跟你说吧:
比如你是某个学校的网管,你的学校有四个处于不同物理位置的网络教室,每个网络教室25台机器,你的任务是给这些机器配置ip地址和子网掩码。
你可能会觉得这再简单不过了,申请4个C类地址,每个教室一个,然后在一一配置不就搞定了。
嗯,这样做理论上没错,但你有没有想到这样做很浪费,你一共浪费了(254-25)*4=916个ip地址,如果所有的网管都像你这样做,那么internet上的ip地址将会在极短的时间内枯竭,显然,你是不能这样做,你应该做子网划分。
子网划分说白了是这样一个事情:
因为在划分了子网后,ip地址的网络号是不变的,因此在局域网外部看来,这里仍然只存在一个网络,即网络号所代表的那个网络;
但在网络内部却是另外一个景象,因为我们每个子网的子网号是不同的,当用化分子网后的ip地址与子网掩码(注意,这里指的子网掩码已经不是缺省子网掩码了,而是自定义子网掩码,是管理员在经过计算后得出的)做'
运算时,每个子网将得到不同的子网地址,从而实现了对网络的划分(得到了不同的地址,当然就能区别出各个子网了,有趣吧)。
子网编址技术,即子网划分将会有助于以下问题的解决:
1)巨大的网络地址管理耗费:
如果你是一个A类网络的管理员,你一定会为管理数量庞大的主机而头痛的;
2)路由器中的选路表的急剧膨胀:
当路由器与其他路由器交换选路表时,互联网的负载是很高的,所需的计算量也很高;
3)IP地址空间有限并终将枯竭:
这是一个至关重要的问题,高速发展的internet,使原来的编址方法不能适应,而一些ip地址却不能被充分的利用,造成了浪费。
因此,在配置局域网或其他网络时,根据需要划分子网是很重要的,有时也是必要的。
现在,子网编址技术已经被绝大多数局域网所使用。
在动手划分之前,一定要考虑网络目前的需求和将来的需求计划。
划分子网主要从以下方面考虑:
1.网络中物理段的数量(即要划分的子网数量)
2.每个物理段的主机的数量
确定子网掩码的步骤:
第一步:
确定物理网段的数量,并将其转换为二进制数,并确定位数n。
如:
你需要6个子网,6的二进制值为110,共3位,即n=3;
第二步:
按照你ip地址的类型写出其缺省子网掩码。
如C类,则缺省子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000;
第三步:
将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置置1,其余位置置0。
若n=3且为
C类地址:
则得到子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000化为十进制得到255.255.255.224
B类地址:
则得到子网掩码为11111111.11111111.11100000.00000000化为十进制得到255.255.224.0
A类地址:
则得到子网掩码为11111111.11100000.00000000.00000000化为十进制得到255.224.0.0
另:
由于网络被划分为6个子网,占用了主机号的前3位,若是C类地址,则主机号只能用5位来表示主机号,因此每个子网内的主机数量=(2的5次方)-2=30,6个子网总共所能标识的主机数将小于254,这点请大家注意!
1.你可能有这样的疑问,比如在上面的例子里,6的二进制值为110,那么为什么要将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置都置1,而不是用6的二进制110去替代前n位呢?
呵呵,这个问题提的很好,答案是这样的:
我们计算子网掩码的目的是什么?
就是希望它在做'
的时候能够解析出网络号,也就是说它与网络号所对应的位置都应该是1(当然包括与子网号所对应的位置),那么很显然,你写上110是不对的,如果你这么写,那么它的意义是主机号的前两位作为子网号,那么这样将最多划分2个子网(不明白没关系,下面有计算子网数量的方法),与我们当初所要划分的6个子网显然是不一致的。
这样解释你能明白马?
2.细心的人可能会发现,划分4个子网,5个子网和6个子网的子网掩码是一样的,同为255.255.255.224,是不是错了呢?
三个子网掩码应该不同呀?
呵呵,是这样的,因为4,5,6的二进制值都是3为,因此在子网掩码中这三位都置1,划分是没有问题的,只是你的理解上有一点小小的问题,划分为4个子网,其实可以理解为划分为6个子网,但你只使用了其中的4个。
比如你想划分8个子网,与划分14个子网所得到的子网掩码是一样的,都占用了4位作为子网号。
1)如何判断是否做了子网划分?
这个问题很简单,如果它使用了缺省子网掩码,那么表示没有作子网划分;
反之,则一定作了子网划分。
2)如何计算子网地址?
还是老办法,将ip地址与子网掩码的二进制形式做'
,得到的结果即为子网地址。
3)如何计算主机地址?
这个也不用说了吧,先将子网掩码的二进制取'
,再与ip地址做'
4)如何计算子网数量?
这个问题大家会常常提到,还是从子网掩码入手,主要有两个步骤:
1.观察子网掩码的二进制形式,确定作为子网号的位数n;
2.子网数量为2的n次方-2。
(为什么减2,呵呵,往下看)
举个例子来说,比如有这样一个子网掩码:
255.255.255.224其二进制为:
11111111.11111111.11111111.11100000可见n=3,2的3次方为8,说明子网地址可能有
如下8种情况:
000
001
010
011
100
101
110
111
但其中代表网络自身的000;
代表广播地址的111是被保留的,所以要减2,明白了吗?
5)如何计算总主机数量,子网内主机数量?
总主机数量=子网数量×
子网内主机数量
再用一个例子给大家说明,比如子网掩码为255.255.255.224
上面的讨论知道它最多可以划分6个子网,那么每个子网内最多有多少个主机呢?
其实上面我已经给大家算过了,由于网络被划分为6个子网,占用了主机号的前3位,且是C类地址,则主机号只能用5位来表示主机号,因此子网内的主机数量=(2的5次方)-2=30.
因此通过这个子网掩码我们可以算出这个网络最多可以标识6*30=180个主机(可见,在化分子网后,整个网络所能标识的主机数量将减少)。
6)计算ip地址范围
通过一个自定义子网掩码,我们可以得到这个网络所有可能的ip地址范围。
具体步骤:
1.写出二进制子网地址;
2.将子网地址化为十进制;
3.计算子网所能容纳主机数;
4.得出ip范围(起始地址:
子网地址+1;
终止地址:
子网地址+主机数)
假设一个子网掩码为:
255.255.255.224,可知其最多可以划分6个子网,子网内主机数为30,那么所有可能的ip地址及计算流程如下:
子网--子网地址(二进制)--------子网地址-----实际ip范围
1号-11001010.01110000.00001010.00100000-202.112.10.32-202.112.10.33-202.112.10.62
2号-11001010.01110000.00001010.01000000-202.112.10.64-202.112.10.65-202.112.10.94
3号-11001010.01110000.00001010.01100000-202.112.10.96-202.112.10.97-202.112.10.126
4号-11001010.01110000.00001010.10000000-202.112.10.128-202.112.10.129-202.112.10.158
5号-11001010.01110000.00001010.10100000-202.112.10.160-202.112.10.161-202.112.10.190
6号-11001010.01110000.00001010.11000000-202.112.10.192-202.112.10.193-202.112.10.222
如果你希望每个子网中只有5个ip地址可以给机器用,那么你就最少需要准备给每个子网7个ip地址,因为需要加上两头的不可用的网络和广播ip,所以你需要选比7多的最近的那位,也就是8,为什么比7多的是8,不是9,10或者其它的呢?
这是因为只能选择2的N次方,也就是0,2,4,8,16,32,64,128这几个数,就是说选每个子网8个ip。
好,到这一步,你就可以算掩码了,这个方法就是:
最后一位掩码就是256减去你每个子网所需要的ip地址的数量,那么这个例子就是256-8=248,那么算出这个,你就可以知道那些ip是不能用的了,看:
0-7,8-15,16-23,24-31依此类推,写在上面的0、7、8、15、16、23、24、31(依此类推)都是不能用的,你应该用某两个数字之间的IP,那个就是一个子网可用的IP。
再拿200台机器分成4个子网来做例子吧。
200台机器,4个子网,那么就是每个子网50台机器,设定为192.168.10.0,C类的IP,大子网掩码应为255.255.255.0,对巴,但是我们要分子网,所以按照上面的,我们用32个IP一个子网内不够,应该每个子网用64个IP(其中62位可用,足够了吧),然后用我的办法:
子网掩码应该是256-64=192,那么总的子网掩码应该为:
255.255.255.192。
不相信?
算算:
0-63,64-127,128-191,192-255,这样你就可以把四个区域分别设定到四个子网的机器上了。
(256-掩码)就是分段后每段中的ip数,再计算已知IP在哪个段就可以了。
其中段里面的IP第一个IP是网络地址,最后一个是广播地址。
比如100.100.100.100255.255.255.240这个ip的网络号和广播地址,以及这个段中的其它地址的计算方法如下:
256-240=16,说明分成了几个段以后,每段中的IP地址数量是16个,其中第一个是网络号,最后一个是广播地址
100/16=6.x
说明100在16x6和16x7之间
16x6=96,16x7=112
说明100所在的段中第一个地址是96,最后一个是111
那就是100.100.100.100255.255.255.240这个ip所在的网段的网络地址是100.100.100.96,广播地址是100.100.100.111
可用的IP是100.100.100.97到100.100.100.110
如果是一个无类地址172.38.3.40/25的话
25是255.255.255.128
256-128=128,每段128个,分别是0-127,128-255
40是属于第一段,所以网络位是172.38.3.0,广播是172.38.3.127,ip范围是172.38.3.1-172.38.3.126。
172.38.3.40/25是一个ip地址,该地址的网络地址是172.38.3.0,广播地址是172.38.3.127,该IP地址所在的段包含的地址范围是172.38.3.1-172.38.3.126,它是B类的,默认是16位的掩码,这里是25位,说明变长子网掩码,它被分为两段,172.138.3.0到172.38.3.127网络号为172.168.3.0,还有一段是172.38.3.128到172.38.3.255网络号为172.168.3.128,你的IP为172.38.3.40,属于172.38.3.0/127这一段的,所以网络号为172.168.3.0
155.46.16.88/27
子网掩码:
255.255.255.224
256-224=32
所以分为这些段:
0~3233~6566~9899~131132~164165~197198~230
每段的开头是网络地址
每段的结尾是广播地址
附:
A类0-12708位24位
B类128-1911016位16位
C类192-22311024位8位
D类224-2391110组播地址
E类240-2551111保留试验使用
更详细的说明:
划分子网
为了提高IP地址的使用效率,可将一个网络划分为子网:
采用借位的方式,从主机位最高位开始借位变为新的子网位,所剩余的部分则仍为主机位。
这使得IP地址的结构分为三部分:
网络位、子网位和主机位。
引入子网概念后,网络位加上子网位才能全局唯一地标识一个网络。
把所有的网络位用1来标识,主机位用0来标识,就得到了子网掩码。
如下图所示的子网掩码转换为十进制之后为:
子网编址使得IP地址具有一定的内部层次结构,这种层次结构便于IP地址分配和管理。
它的使用关键在于选择合适的层次结构--如何既能适应各种现实的物理网络规模,又能充分地利用IP地址空间(即:
从何处分隔子网号和主机号)。
在思科网络技术学院CCNA教学和考试当中,不少同学在进行IP地址规划时总是很头疼子网和掩码的计算。
现在给大家一个小窍门,可以顺利的解决这个问题。
首先,我们看一个CCNA考试中常见的题型:
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。
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。
其实大家只要仔细想想,可以得到另一个方法:
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。
而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。
CCNA考试中,还有一种题型,要你根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。
这也可按上述原则进行计算。
比如一个子网有10台主机,那么对于这个子网就需要10+1+1+1=13个IP地址。
(注意加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址,接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。
)13小于16(16等于2的4次方),所以主机位为4位。
而256-16=240,所以该子网掩码为255.255.255.240。
如果一个子网有14台主机,不少同学常犯的错误是:
依然分配具有16个地址空间的子网,而忘记了给网关分配地址。
这样就错误了,因为14+1+1+1=17,大于16,所以我们只能分配具有32个地址(32等于2的5次方)空间的子网。
这时子网掩码为:
255.255.255.224。
无类的内部域路由(CIDR)
子网掩码CIDR值
255.0.0.0/8
255.127.0.0/9
255.192.0.0/10
255.224.0.0/11
255.240.0.0/12
255.248.0.0/13
255.252.0.0/14
255.254.0.0/15
255.255.0.0/16
255.255.128.0/17
255.255.192.0/18
255.255.224.0/19
255.255.240.0/20
255.255.248.0/21
255.255.252.0/22
255.255.254.0/23
255.255.255.0/24
255.255.255.128/25
255.255.255.192/26
255.255.255.224/27
255.255.255.240/28
255.255.255.248/29
255.255.255.252/30
C类地址的子网划分
在一个C类地址中,只有八位是可以用来定义主机的。
记住,子网位必须是由左到右进行定义的,这中间,不能跳过某些位。
也就是说,C类子网掩码只能是:
二进制十进制速记
10000000128/25
11000000192/26
11100000224/27
11110000240/28
11111000248/29
11111100252/30
11111110254/31(无效)
使用可变长掩码(VariableLengthSubnetMask,VLSM)就是指一个网络可以用不同的掩码进行配置。
这样做的目的是为了使把一个网络划分成多个子网更加方便。
在没有VLSM的情况下,一个网络只能使用一种子网掩码,这就限制了在给定的子网数目条件下主机的数目。
例如你被分配了一个C类地址,网络号为192.168.10.0,而你现在需要将其划分为三个子网,其中一个子网有100台主机,其余的两个子网有50台主机。
我们知道一个C类地址有254个可用地址,那么你如何选择子网掩码呢?
从上表中我们发现,当我们在所有子网中都使用一个子网掩码时这一问题是无法解决的。
此时VLSM就派上了用场,我们可以在100个主机的子网使用255.255.255.128这一掩码,它可以使用192.168.10.0到192.168.10.127这128个IP地址,其中可用主机号为126个。
我们再把剩下的192.168.10.128到192.168.10.255这128个IP地址分成两个子网,子网掩码为255.255.255.192。
其中一个子网的地址从192.168.10.128到192.168.10.191,另一子网的地址从192.168.10.192到192.168.10.255。
子网掩码为255.255.255.192每个子网的可用主机地址都为62个,这样就达到了要求。
可以看出合理使用子网掩码,可以使IP地址更加便于管理和控制。
某公司有两个主要部门:
市场部和技术部。
技术部又分为硬件部和软件部两个部门。
该公司申请到了一个完整的C类IP地址段:
210.31.233.0,子网掩码255.255.255.0。
为了便于分级管理,该公司采用了VLSM技术,将原主网络划分称为两级子网(未考虑全0和全1子网)。
市场部分得了一级子网中的第1个子网,即210.31.233.64,子网掩码255.255.255.192,该一级子网共有62个IP地址可供分配。
技术部将所分得的一级子网中的第2个子网210.31.233.128,子网掩码255.255.255.192又进一步划分成了两个二级子网。
其中第1个二级子网210.31.233.128,子网掩码255.255.255.224划分给技术部的下属分部-硬件部,该二级子网共有30个IP地址可供分配。
技术部的下属分部-软件部分得了第2个二级子网210.31.233.160,子网掩码255.255.255.224,该二级子网共有