子网划分

在这一内容开始前我们首先需要了解计算机的数制：数制：计数的方法，指用一组固定的符号和统一的规则表示数值的方法

数位：指数字符号在一个数中所处的位置

基数：指在某周进位计数制中，数位上所能使用的数字符号的个数

位权：指在某种进位计数制中，数位所代表的大小，即处在某一位上的“1”所表示的数值的大小

数制的表示主要有以下三种

十进制数

二进制数

十六进制数

一什么是IP地址？

在网络中用来标识设备的具体地址，数据需要通过此地址进行寻址传输

mac地址比较复杂，为了简化流程加入IP地址方便操作

IP地址通俗来说就是你的家庭住址，mac地址就是你家里的具体某一个设备

1.1 地址协议

1.ipv4（范围在0.0.0.0~255.255.255.255）：目前主流的协议，32bit（4字节）， 2019年11月25日，全球的IP地址已经全部用完

2.ipv6：128bit（16字节）

1.2 IP地址的组成

IP地址主要由两个部分组成：网络部分，主机部分

网络部分：用来标识一个网络，表示IP地址所属网络，属于高位

主机部分：用来区分一个网络内的不同主机，能为一表示网段上的某台设备，处于低位

IPv4地址通常采用“点分十进制”表示

1.3 IP地址分类（有类编址）

A、B、C类：单播IP地址、可以配置PC、网络设备，接口

(1) A类地址

网络位：将前8位设置成网络位主机位：将后24位设置成主机位

因为网络ID第一位必须是0, 所以取值范围值0000 0000 ~ 0111 1111

(2) B类地址

因为网络ID前两位必须是10, 所以取值范围值1000 0000 0000 0000 ~ 1011 1111 1111 111

(3) C类地址

因为网络ID前三位必须是110, 所以取值范围值1100 0000 0000 0000 0000 0000 ~ 1101 1111 1111 1111 1111 1111

特殊的无法使用的IP：

0.0.0.0 --------任意网段

255.255.255.255---广播地址

127.0.0.0----------127.255.255.255 ------内部回环地址（测试本机是否正常 ip协议是否正常） 127.0.0.1

169.254.x.x dhcp动态（微软保留地址）每个网段中主机位全0的IP----网段（192.168.10.0/24 192.168.10.255/24 192.168.10.0 255.255.224.0）

每个网段中主机位全1的IP-----广播

1.4 实际可用的ip地址：

A类地址：1.0.0.0-126.255.255.255 255.0.0.0

B类地址：128.0.0.0-191.255.255.255 255.255.0.0

C类地址：192.0.0.0-223.255.255.255 255.255.255.0

D类地址：224.0.0.0-239.255.255.255（组播地址）

E类地址：240.0.0.0-254.255.255.255（实验目的）

1.5 公共和私有IP地址

（1）0.0.0.0 0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址。它表示所有不清楚的主机和目的网络（代表任意地址）

（2）255.255.255.255 广播地址：对本机来说，这个地址指本网段内(同一广播）域)的所有主机

（3）127.0.0.1～127.255.255.254 本机回环地址：主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包

（4）224.0.0.0到239.255.255.255 组播地址：224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF 路由器，地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序

（5）169.254.x.x 如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址，而又无法从DHCP服务器获取地址，系统会为主机分配这样的地址，此地址相当于网络地址获取失败

二子网掩码（主要区分主机位和网络位）

2.1 子网掩码的表示方法

CIDR：无类域间路由，目前的网络已不再按A，B，C类划分网段，可以任意指定网段的范围

CIDR 无类域间路由表示法：IP/网络ID位数，如：172.16.0.100/16

netmask子网掩码：32位或128位（IPv6）的数字，和IP成对使用，用来确认IP地址中的网络ID和主机ID，对应网络ID的位为1，对应主机ID的位为0,范例:255.255.255.0 ，表现为连续的高位为1，连续的低位为0

1 子网掩码表示方法

比如192.168.1.100/24, 代表子网掩码有24个1, 也就是 255.255.255.0

2 为什么要进行子网划分?

比如需要让500台主机在同一个网段内, 那就分配一个B类网段, 比如 191.100.0.0/16

但是B类网段共有65534个可用IP地址，即191.100.0.1 ~ 191.100.255.254

这种分配会浪费很多资源所以要进行合理的子网划分来达到节省资源的目的

2.2 子网划分

子网划分：就是将多余的主机位借用给网络位，从而划分出多个子网

1 子网的划分步骤

确定子网的子网掩码长度（子网掩码中主机位的“0”的个数）（个数为n）
IP的总数为2^n
确定子网中第1个、最后1个主机可用的IP地址即主机位全0，主机位全1
可以判断出可用IP地址数量为2^n-2

2 关于网络id的运算步骤和判断

运算步骤如下：

自己的IP地址和子网掩码做运算得出网络id
拿B的地址和A自己的子网掩码做运算，得出B的网络id
判断一，二步中网络id是否一致（PS：要确认A和B的子网掩码是否是同类型子网掩码，若子网掩码类型不一致，得出网络id结果一致也无法传输数据）
如果不一致传给网关帮忙转发数据

练习题

A:192.168.10.10/16

B:192.168.0.10/24

问：A、B两主机是否可以进行通信

计算如下

A：

IP地址：192.168.0.10

子网掩码：255.255.255.0

可得出网段为：192.168.0.0

B：

IP地址：192.168.10.10

子网掩码：255.255.0.0

可得出网段为：192.168.0.0

从上面的2个主机得出的网段是相同的，理论上可以发送信息。

但是他们的子网掩码并不相同，主机A的主机段只有8位（即192.168.0.0），二主机B的主机段有16位（即192.168.0.0）

所以主机A是无法向主机B发送信息的，需要传给网关转发数据

总结

关于子网划分的主要重点就集中于，IP地址和子网掩码的辨别，以及计算网段的方法（IP地址和对应子网掩码相与计算），以及如何进行主机位对于网络位的借位操作。

IP地址与子网掩码的划分 简述