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IP子网划分

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IP⼦⽹划分

ip基础

ip⽹络的架构

1. ip⽹络由多个⽹段构成每个⽹段对应⼀个链路。2. 路由器负责将⽹段连接起来，适配链路层协议，在⽹络之间转发数据包。

IP头格式

ip地址格式和表⽰⽅法

注释：1、IP地址唯⼀地标识⼀台⽹络设备。2、32位的⼆进制IP地址常以点分⼗进制的⽅式表⽰。3、IP地址通常分为⽹络号和主机号两部分。4、⽹络号⽤于区分不同的IP⽹络。5、主机号⽤于标识该⽹络内的⼀个IP节点。

IP地址分类

A:000000000-011111111 0-127

B:100000000-101111111 128-191

C:110000000-110111111 192-223

D:111000000-111011111 224-239

E:111100000-111111111 240~255

注释A类私有地址段：10.0.0.0-10.255.255.255

B类私有地址段：172.16.0.0-172.31.255.255

C类私有地址段：192.168.0.0-192.168.255.255

D类地址为组播地址⽤

E类地址为保留测试地址

127.0.0.0段地址为环回地址，常⽤于环回测试，例如127.0.0.1本机环回地址。

特殊的IP地址

⼦⽹划分需求⼦⽹划分背景：1.根据IP地址的类别（Class）进⾏IP地址分配的⽅法表现出越来越多的弊端。2.为了解决分类IP地址划分带来的地址浪费，就需要使⽤⼦⽹划分（Subnetting）的⽅法。3.VLSM和CIDR可以进⼀步提⾼地址利⽤效率，缓解地址数量不⾜的问题。

早期分类地址的弊端：1、IP地址资源浪费严重2、IP⽹络数量不敷使⽤3、业务扩展缺乏灵活性4、⽆法应对Internet的爆炸式增长

IP⼦⽹划分基础知识

⼦⽹划分⽅法

⼦⽹划分前为两级IP地址：

⽹络号+主机号

⼦⽹划分后为三级IP地址：

⽹络号+⼦⽹号+主机号

默认掩码

A类地址默认掩码为255.0.0.0B类地址默认掩码为255.255.0.0C类地址默认掩码为255.255.255.0

计算⼦⽹地址

⼦⽹掩码与IP地址进⾏逐位逻辑与运算获得⽹络地址

IP⼦⽹划分相关计算

1、可⽤主机位=2^（32-掩码）-2（‘⽹络位和⼴播地址’）

2、可划分⼦⽹=2^(⼦⽹掩码-默认掩码)

3、假设每个⼦⽹需要划分Y个IP地址，并且满⾜2N≥ Y+2 ≥ 2N-1，则主机号位数为N，⼦⽹掩码位数为32-N

4、假设需要划分X个⼦⽹，每个⼦⽹包括尽可能多的主机，并且满⾜2M≥X≥2M-1 ，则⼦⽹号位数为M

注释：

在计算⼦⽹时牢记8个数字128 64 32 16 8 4 2 1

2的0次⽅到2的7次⽅，⽅便与后期计算。

练习题1. 192.168.1.0/24 使⽤掩码255.255.255.240 划分⼦⽹，其可⽤⼦⽹数为（B），每个⼦⽹内可⽤主机地址数为（）

128 64 32 16 8 4 2 1

1.1.1.11110000

A. 14 14

B. 16 14

C. 254 6D. 14 622. ⼦⽹掩码为255.255.0.0 ，下列哪个 IP 地址不在同⼀⽹段中（C）A. 172.25.15.201B. 172.25.15.15C. 172.16.15.16D. 172.25.201.15

3. B类地址⼦⽹掩码为 255.255.255.248 ，则每个⼦⽹内可⽤主机地址数为（） A. 10 B. 8 C. 6

D. 4

4. 对于C 类 IP地址，⼦⽹掩码为 255.255.255.248 ，则能提供⼦⽹数为（）A. 16 B. 32 C. 30

D. 128

5. 三个⽹段 192.168.1.0/24 ， 192.168.2.0/24 ， 192.168.3.0/24 能够汇聚成下⾯哪个⽹段（）A. 192.168.1.0/22

B. 192.168.2.0/22C. 192.168.3.0/22D. 192.168.0.0/22

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掌握IP地址知识 子网掩码与子网划分

掌握IP地址知识 子网掩码与子网划分

掌握IP地址知识 子网掩码与子网划分

目录 ：

一、摘要

二、子网掩码的概念及作用

三、为什么需要使用子网掩码

四、如何用子网掩码得到网络/主机地址

五、子网掩码的分类

六、子网编址技术

七、如何划分子网及确定子网掩码

八、相关判断方法

一、摘要

近期在我的论坛中大家对子网掩码以及子网划分的讨论比较多，因为前面也写了关于ip地址

的教程，为了延续性，就写了这个关于子网掩码与子网划分的教程，学这篇教程需要一定的

基础（高手当然除外），建议读过前面的关于ip的教程后，再读本教程。准备好了吗？我们

开始吧！！

二、子网掩码的概念及作用

子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，从

而分离出ip地址中的网络部分与主机部分，基于子网掩码，管理员可以将网络进一步划分为

若干子网。

三、为什么需要使用子网掩码

虽然我们说子网掩码可以分离出ip地址中的网络部分与主机部分，可大家还是会有疑问，比

如为什么要区分网络地址与主机地址？区分以后又怎样呢？那么好，让我们再详细的讲一下

吧！

在使用TCP/IP协议的两台计算机之间进行通信时，我们通过将本机的子网掩码与接受方主机

的ip地址进行'与'运算，即可得到目标主机所在的网络号，又由于每台主机在配置TCP/IP

协议时都设置了一个本机ip地址与子网掩码，所以可以知道本机所在的网络号。

通过比较这两个网络号，就可以知道接受方主机是否在本网络上。如果网络号相同，表明接受方在本网络上，那么可以通过相关的协议把数据包直接发送到目标主机；如果网络号不同，

表明目标主机在远程网络上，那么数据包将会发送给本网络上的路由器，由路由器将数据包

发送到其他网络，直至到达目的地。在这个过程中你可以看到，子网掩码是不可或缺的！

四、如何用子网掩码得到网络/主机地址

既然子网掩码这么重要，那么它是如何分离出ip地址中的网络地址和主机地址的呢？

过程如下：

1.将ip地址与子网掩码转换成二进制；

IP子网划分

IP子网划分

IP⼦⽹划分

基础知识

IP地址分为4byte and 32bit如下所⽰

⼗进制192.168.1.1

⼆进制11000000.1010 1000.0000 0001.0000 0001

⼆进制转换规则

下⾯我将采取1byte/8bit来简单看⼀下其中的转换过程 1 1 1 1 1 1 1 1

2^7 2^6 2^5 2^4 2^3 2^2 2^1 2^0

128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1

最后得出在每⼀位都为1的情况下If 8bit are all equals 1

then result equal 256.

In programming languages, bitwise operations "< 1" means multiply by 2 and "> 1" means divide by 2.

IP地址每⼀段范围都在0~255，即256个值

IP地址ABC三类

ReadME

假设IP地址4段分别表⽰为1.2.3.4

以下各类中范围所说的是所有⽹络地址（可⽤+⽹络地址+⼴播地址）

可分配的主机IP地址数量减去⼆是因为要去掉⾸尾不可⽤IP地址，即⽹络地址和⼴播地址，也就是说主机号不能为全1或全0

其实还有D E类型⽹段这⾥不再进⾏说明

Type A

我们可以说A类⽹络号范围在1段，即8位，主机号为2 3 4段，即24位（注：在不划分⼦⽹的情况下）

可分配的主机IP数量为255^3 - 2A类在1段的起点是|0 0000000|终点是|1 0000000|那么换成10进制来说范围就是在0.0.0.0~127.255.255.255

Type B

我们可以说B类⽹络号范围在1和2段，即16位，主机号为3 4段，即16位（注：在不划分⼦⽹的情况下）

可分配的主机IP数量为255^2 - 2B类在1和2段的起点是|10 000000|终点是|11 000000|那么换成10进制来说范围就是在128.0.0.0~191.255.255.255

子网划分

子网划分

子网划分过程

Step1 : 统计整个网络的主机数量：800台，使用的IP地址段为172.16.0.0/12

102428002512109

所以，整个需要的主机位=10，则网络位为32-10=22（bit）

最终使用的网络地址空间为：172.16.0.0/22

Step2:公司有4个子网，分别为HQ:500台，sales：200台，HR：50台，legal:20台。按照子网主机数量从大到小开始划分地址。

Step3: 划分HQ:500台

起始地址：172.16.0.0/22

172.16.0.0/22

第三个字节的二进制

0 0 0 0 0 0 0 0

网络位 主机位

HQ:500台需要占用多少个主机位？

5122500225698

所以，HQ需要的主机位=9，则网络位为32-9=23（bit）

现在的网络位22bit，所以从主机位借1bit。结果是网络位变为23bit，主机位为9bit。HQ使用的网络地址空间为： 起始地址：172.16.0.0/22

172.16.0.0/22

第三个字节

0 0 0 0 0 0 0 0

网络位 子网位 主机位

不变 1 不变

把子网位的0值分给HQ，1值为剩余下的主机使用。

从表中看出HQ的地址空间为：172.16.0.0/23

剩余的地址空间为：172.16.2.0/23

Step4: 划分sales:200台

起始地址：172.16.2.0/23

172.16.0.0/23

第三个字节的二进制表达

0 0 0 0 0 0 1 0

网络位 主机位

sales:200台需要占用多少个主机位？

2562200212887

所以，sales需要的主机位=8，则网络位为32-8=24（bit） 现在的网络位23bit，所以从主机位借1bit。结果是网络位变为24bit，主机位为8bit。sales使用的网络地址空间为：

IP子网划分 2

IP子网划分 2

IP⼦⽹划分

IP⼦⽹划分

⼀个公司有300台计算机，分配⼀个C类地址是不够的，分配B类地址会浪费地址，那该如何解决呢？

这就要⽤到我们今天即将要⽤的IP⼦⽹划分

在此之前，我们要回顾⼆进制及IP地址的分类和使⽤

⼀、⼆进制

计算机中的数是⽤⼆进制表⽰的1.特点：逢⼆进⼀，基数为2，数值部分⽤两个不同的数字符号0、1来表⽰

2.⼆进制数转换为⼗进制数

⽅法：按权展开相加法

举例：将⼆进制数1101转换为⼗进制数3.⼗进制数转换为⼆进制数

⽅法：余数法

举例：将125转换为⼆进制数

把余数倒排得到125的⼆进制表⽰为1111101。

⼆、IP地址与⼦⽹掩码1.IP地址的分类

IP地址由32位⼆进制数组成，⼀般⽤点分⼗进制来表⽰，如192.168.10.250

IP地址由两部分组成：⽹络部分和主机部分，⽹络部分⽤来标识不同⽹络，主机部分⽤于标识⼀个⽹络中的特定主机。

⽹络部分由IANA（Internet Assigned Numbers Authority，Internet地址分配机构）统⼀分配，为了便于分配和管理，分了5类：A、B、C、D、E，⽬前最多⽤的是A、B、C

127.0.0.1称为本机回环地址，⽤于检查TCP/IP协议安装是否正确，除了127.0.0.0和127.255.255.255外的所有以127开头的IP地址都代表本机D类和E类不划分⽹络部分和主机部分

A类地址适⽤于⼤型⽹络中使⽤，每个A类⽹络拥有的最⼤可⽤主机数为（公式为，n为IP地址中主机部分的⽐特数）

B类地址适⽤于在中等规模的⽹络中使⽤，每个B类地址拥有的最⼤主机数为

C类地址适⽤于在主机数量⽐较少的中⼩型⽹络中使⽤，每个C类地址拥有的最⼤主机数为

D类地址是⽤于组播通性的地址

E类地址是⽤于科学研究的保留地址

为了满⾜企业⽤户在内部⽹络中使⽤的需求，从A、B、C这三类地址中分别划分⼀部分在企业内部⽹络中使⽤，这部分地址称为私有地址，私有地址不能在Internet上使⽤A类：10.0.0.0~10.255.255.255