划分子网的IPv4地址

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首先说下为什么会有子网进行划分,设想一个场景,一个公司有五百多台主机,c类每个网络号只有200多个ip,所以 该公司申请了一个B类网络号,B类网络号足够为这些主机分配ip。如果该公司规模扩大,主机也将增多,那么想要把所有主机从一个网络中分别划分为三个不同的网络当中,那么就会再去申请两个B类网络进行ip分配。这种方案就会导致很多问题。

问题:

  • 在申请额外的B类网需要花费额外的时间和费用
  • 会增加路由器中路由表记录的数量
  • 浪费掉原来申请的还未被使用的大量ip地址

此时我们就可以用子网划分来解决,那什么是子网划分呢? 简单来说 网段还是使用原来的网段,现在我们把主机号的一些位作为子网号,然后剩下的位作为主机号。问题来了 ?计算机和我们怎么知道有多少bit位作为子网号了呢?接下来就是子网掩码的功劳了

子网掩码:32比特的子网掩码可以表明分类ip地址的主机号部分被借用了几个bit作为子网号

  • 子网掩码使用连续的比特1来对应网络号和子网号
  • 子网掩码使用连续的比特0来对应主机号
  • 将划分子网的ipv4地址与其相应的子网掩码进行逻辑与运算就可以得到ipv4地址所在子网的网络地址

我们再来解释下为什么要划分子网,上面说的原因是要把一个网络分为三个网络,我们从根本原因入手,会什么要把一个大网络分为若干个小的子网。

  • 减少网络流量:子网定义了一个网络最大的广播空间,可以减少网络流量。
  • 提高网络性能:如果不划分子网,我们的网络将是一个巨大的,扁平的网络空间,寻址变慢
  • 便于网络管理:分层次的网络可以更加方便进行管理,就像学校分为 几个年纪,一个年级几个班。

拓展一下,广播地址分为两种,一种是受限广播地址:255.255.255.255 。 一种是直接广播地址:有效的网络号+全为1的主机号,比如213.251.145.255。

主要区别就是,受限广播地址只能在本地网络进行传播,不能通过路由器进行转发。直接广播地址,可以根据路由转发到对应的网络地址然后 在目标网络地址中进行传播

练习题: