VLSM(可变长度子网掩码)的计算

IP地址的分类：有五大类一个IP地址包含两部分：网络标识和主机标识，如同电话号码，包含区号和电话号无论是哪一类地址，都是由32 位二进制表示的，但是由于二进制书写比较复杂，所以使用“点分十进制”表示（三个点分四个十进制数）把32位二进制表示的IP地址分成四个8位组，利用第一个8位组确定类型A类地址：第一个8位组的首位必须是0，且第一个8位组表示网络标识，也叫网络地址，而剩余的24位表示主机标识也叫主机地址B类地址：第一个8位组的前两位必须是10，且表示网络地址的二进制位数为前两个8位组，除去固定的两位必须为10的位后，所以表示网络地址共14位，主机地址共16位C类地址：第一个8位组前三位为110，且表示网络地址的8位组为前三组，除去固定的前三位110，表示网络地址的位数为21位，表示主机地址的位数为8位D类地址：第一个八位组前4位是1110，该类别地址作为多目广播使用，表示一组计算机E类地址：第一个8位组前5位为11110，该类别地址作为科学研究，所以留用标准的A,B,C三类地址，可以看出A类地址的网络数量比较少，但是每个网络中的主机数量比较多，而C类地址网络数量比较多，每个网络的主机数量比较少配置标准的ABC三类地址都称为有类IP（有类别）A类地址的范围转化为十进制范围从0--127（第一字段），但是第一个8位组全0（00000000）表示所有网络不可用，第一个8位组为全1（01111111），表示回环地址，作为测试TCP/IP协议的地址，也不使用，所以A类IP地址的范围通过第一个字段查看的话是1--126，B类地址的范围是从128--191，C类地址的范围从192--223，D类地址的范围是224--239，E类地址的范围从240--255表示主机的二进制位全0或全1不能使用，全0表示本网，全1表示本网广播，这样的地址是不能配置在网卡上（例如，172.16.0.0表示一个网络号为172.16.0.0的B类网络172.16.255.255表示172.16.0.0网络的本网广播，如果数据要送往172.16.255.255，意味数据会传送到172.16.0.0网络中的所有计算机上，也叫做子网广播），当表示IP地址的32位二进制全为1时（255.255.255.255），表示全网广播，意味数据会送到全部的计算机IP地址在规划的时候，分为私有地址和公有地址，私有地址只能在内部网络使用，不能在互连网使用，认为这样的地址是互连网的不合法地址，在A,B,C三类地址中都选择一部分地址作为私有地址，A类范围10.0.0.0--10.255.255.255B 类172.16.0.0--172.31.255.255C类地址192.168.0.0--192.168.255.255作为内部网络使用，这些IP地址是不能在公网上使用的获得公有IP地址的方法：向InterNIC申请，也可以向ISP申请，ICANN负责全球Internet地址分配，并且ICANN将地址的分配授权给RIR,由RIR负责地区的登记注册申请，全球共有四个RIR,ARIN负责北美地区；RIPE负责欧洲地区；LACNIC负责拉丁美洲；APNIC负责亚太地区解决IP地址的手段可以有两种：使用代理技术和子网划分技术，代理就是能够把在公网上不合法的私有地址转换为可以在公网上使用的公有地址，这种也叫做NAT（网络地址转换），采用子网划分也可以解决IP地址不足的问题，叫做VLSM变长子网掩码子网掩码也是32位二进制表示，默认情况A类地址的子网掩码为255.0.0.0，B 类地址的子网掩码为255.255.0.0C类地址的子网掩码为255.255.255.0，计算机和计算机能不能直接通信就要看是不是在一个网络中或一个子网中，需要用IP地址和子网掩码进行逻辑与运算子网掩码的变长可以将一个大的包含很多主机的网络，通过将子网掩码变长（表示网络的地址向表示主机的地址进行借位），从而使网络数量变多，而每个网络的主机数量变少在子网掩码中连续的1表示网络地址（255.255.0.255的子网掩码不存在，255.255.128.0存在，255.255.129.0）172.16.0.8 子网掩码为255.255.255.0与172.16.0.9子网掩码为255.255.0.0，乍一看进行IP地址和子网掩码相与后得到的网络地址都是172.16.0.0似乎可以通讯，但事实上不在一个网络里，所以为了表示清楚将采用表示方法172.16.0.0/24和172.16.0.0/16来区分这样的问题查看某个主机在哪个子网中需要将IP地址与子网掩码进行逻辑与运算，结果就是子网地址，也可以叫子网号，但是无论子网掩码如何进行变长，IP地址的类别不会改变，当子网确定后，网络中包含的子网数量就确定了，且每个子网中的主机数量也确定了，并且每个子网必须有子网号和子网广播，子网号和子网广播都不能够给计算机配置，子网中的第一个地址为子网号，代表整个子网所有计算机，子网中最后一个地址为子网广播，子网地址是通过IP地址和子网掩码进行相与得到的，而广播地址是将子网掩码中表示主机的二进制位全部置1，换算为十进制再与网络地址相加得出，主机地址为网络号与广播地址中间包含的地址，这些地址可以给计算机配置练习：求IP地址位201.222.10.60子网掩码为255.255.255.248的地址子网号是什么？广播地址是什么？属于C类IP地址，默认子网掩码为255.255.255.0当前子网掩码为255.255.255.248,说明网络位向主机位进行了借位，并借5位（将248换算为二进制是11111000）,按照IP地址与子网掩码相与得子网号的原则，所以将201.222.10.60换算为二进制，考虑到任何数和255相与都得任何数，所以201.222.10就不做换算了，只把60换算为二进制的00111100,之后用00111100和11111000进行相与，得出00111000的结果就是当前IP的子网地址又叫子网号，将此二进制换算为十进制56，所以该子网号为201.222.10.56 ,按照广播地址的计算原则将子网掩码中能够表示主机的二进制位全部置1然后与子网号相加的原则，得到广播地址，所以11111000的子网掩码中有三位表示主机位，而五位表示子网借位，00000111再换算为十进制为7，与子网号相加得到201.222.10.63为该子网的广播地址，主机的范围是子网号与子网广播之间的IP 为201.222.10.57;201.222.10.58;201.222.10.59;201.222.10.60;201.222.10.61 ;201.222.10.62一共有六个IP，也只有这六个IP可以给计算机进行配置例题：计算33.26.155.89/20此IP地址所在的子网号，子网掩码是多少？并且该子网中共有多少主机IP（地址可以分配给计算机），子网广播地址是多少？此子网的上一个子网是什么？下一个子网是什么？可以划分多少个子网？首先该地址属于A类地址，默认子网掩码为255.0.0.0，当前表示网络的位数为20位，说明网络位向主机位借位12位，所以子网掩码为255.255.240.0；子网号为33.26.144.0；广播地址按照计算原则计算出为33.26.159.255；子网的主机数量2^12-2,子网数量2^12个；上一个子网为 33.26.128.0 下一个子网33.26.159.255VLSM(变长子网掩码) 提供了在一个主类(A类、B类、C类)网络内包含多个子网掩码的能力，可以对一个子网再进行子网划分.VLSM的优点：对IP地址更为有效的使用应用路由归纳的能力更强VLSM表示法:例如：192.168.100.56 （IP地址）11000000.10101000.01100100.00111000 （用二进制表示）255.255.224.0 （子网掩码）11111111.11111111.11100000.00000000 （用二进制表示）192.168.100.56/19 （IP地址的VLSM表示法）子网划分与实例根据以上分析，建议按以下步骤和实例定义子网掩码。

标准情况下，A，B，C三类IP地址要保证正常通信，必须在同一网段，即网络号一致。

以如下IP地址为例可见在同一网段内搜索某台主机时，即发送广播地址的时候，有可能要发送IP个数个广播数据包，尤其是A类和B类IP地址情况下，网内充斥了大量的广播数据包，将会影响网络速度，为此通过VLSM标准，实现非标准子网掩码的应用，对网络主机分组，使得广播数据包的发送先定位组，再定位组中的主机，但是因为在同一网段内，无论怎样分组，这些IP地址都可以正常通信。

C类IP地址的借用4位主机号VLSM划分：（1）分析C类IP地址和标准子网掩码的二进制IP地址： 202.10.6.×对应二进制：11001010.00001010.00000110.××××××××标准子网掩码：255.255.255.0 对应二进制：11111111.11111111.11111111.00000000（2）借用子网掩码中的主机号中的4位划分非标准子网掩码借用位置红色表示：11111111.11111111.11111111.00000000红色的部分要作为子网的网络号，则非标准子网掩码应该是：11111111.11111111.11111111.11110000 对应的十进制：255.255.255.240所以当使用非标准子网掩码时，借用4位的情况下，子网掩码是：255.255.255.240（3）分组情况即子网情况当使用子网掩码：255.255.255.240，即 11111111.11111111.11111111.11110000时，当前网络被划分为如下子网：根据子网不能全0或者全1原则11111111.11111111.11111111.00010000 对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.0001×××× 11111111.11111111.11111111.00100000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.0010××××11111111.11111111.11111111.00110000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.0011×××× 11111111.11111111.11111111.01000000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.0100×××× 11111111.11111111.11111111.01010000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.0101×××× 11111111.11111111.11111111.01100000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.0110×××× 11111111.11111111.11111111.01110000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.0111×××× 11111111.11111111.11111111.10000000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.1000×××× 11111111.11111111.11111111.10010000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.1001×××× 11111111.11111111.11111111.10100000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.1010×××× 11111111.11111111.11111111.10110000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.1011×××× 11111111.11111111.11111111.11000000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.1100×××× 11111111.11111111.11111111.11010000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.1101×××× 11111111.11111111.11111111.11100000对应二进制IP地址：11001010.00001010.00000110.1110××××共有14个。

子网划分、广播域、冲突域、变长子网掩码（VLSM）子网划分子网划分的原因有许多，有同学发私信和评论问我什么时候用到子网划分，子网划分到底有什么好处，我就给简单总结一下。

减少网络流量不管什么样的流量，都希望少一些，网络流量也一样,如果路由器的性能不好，网络流量可能导致网络停顿，有了路由器之后大部分流量都在本地的网内，只有去往其他网络的分组江川夜路由器，路由器增加广播域，广播域越多。

每个广播域就越小，每个网络的流量就越少优化网络性能网络性能提升就是减少网络流量的结果简化管理与一个庞大的网络相比，在小网络里更容易排查问题有助于覆盖大型区域公网的网速比局域网的慢的多，价钱还贵单个跨度大的大型网络各方面都可能出问题，将多个小的网络连接在一起可以提高系统的效率在这里提到了一个广播域（broadcast domain）,广播域是指同一网段中所有（ALL）设备组成的网络集合、这些设备侦听该网段中发送的所有广播，路由器组建互联网并划分广播域。

通俗的解释为要分割广播域？分割广播域到底为什么提升网络的性能？举个例子：广播域就像它的名字一样，我们小时候都做过广播体操，一个喇叭（路由器）。

全校学生（设备）一起做。

那么大家都在一个广播域中。

混乱程度可想而知，有的同学根本不叫做操，只能叫动。

分割之后就是每个班级的体育课，体育老师（路由器）一个一个的教学生（设备），一个一个检查，效果可想而知。

一个老师教100个学生，和教10个学生效果一定是不一样的。

路由器分割广播域。

和广播域一同出现的一个术语是冲突域（collision domain）,冲突域是指一种网络情况：某台设备（主机）在网络上发送分组时候，当前网段中所有的设备都需要注意这一点。

如果某两台设备同时试图传输数据，将导致冲突，这两台设备必须重传数据，效率很糟糕。

所以以太网使用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)来避免冲突。

这个冲突许很好理解，两个人聊天，一起讲话。

这个就冲突了，不得不重说。

子网掩码的计算方法一、利用子网数来计算在求子网掩码之前必须先搞清楚掩码转成二进制后，为1的位代表网络位，为0的位代表主机位。

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 N3)取得该IP地址的子网掩码，将其主机地址部分的的前N 位置1 累计即得出该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=110112)该二进制为五位数，N = 53)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前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。

二、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），则取得该主机的二进制位数，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)使用255.255.255.255来将该类IP地址的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=10101111002)该二进制为十位数，N = 103)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，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。

－－－－－－－－－子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。

最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行与运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。

VLSM(可变长度子网掩码)的计算我们先来理解以下概念:子网:IP地址均分为网络位和主机位两段，假设一个网络中的主机为450台，那么分配一个C类地址不够用，分配一个B类地址又显得太浪费，在这种情况下，就提出了子网化的概念，子网的定义就是把主机地址中的一部分主机位借用为网络位。

如在一个B类地址172.16/16，可以借用7位做为网络地址，一个形如172.16.2/23的地址段就可以满足该网络的需求。

其中172.16/16称为主网，172.16.2/23称为子网。

超网:子网化一定程度上减轻了IP地址空间紧张的压力，但是由于在IP地址分配初期的考虑不周全，导致A类、B类地址在初其大量分配，资源相当紧张，而一些中型网络又需要超过一个C的地址，这进只能分配几个连续的C类地址块。

为了减小Internet路由表的数量，就提出了超网的概念，超网和子网的定义刚好相反，就是借用一部网络位作为主机位。

从而达到减小Internet路由表的目的。

如192.168.0/24-192.168.3/24四个C类地址段，就是可超网化为192.168.0/22这样一个超网。

CIDR(无类型域间路由):随着子网和超网概念的深入，IANA在分配IP地址过程中类别的概念越来越淡化，一般情况下就直接以地址块的形式分配地址段，配合路由设备的支持，就出现了无类型域间路由的概念。

它是一种工业标准，与IP地址一起使用的，用来显示子网位数。

例如，172.16.10.1/24就表示32位子网掩码中有24个1。

简单的说凡是借了位就用到了CIDR，借少了位叫超网，比如:192.168.1.0/22借多了位叫VLSM，比如:192.168.1.0/28回头来看例子:一个网络中的主机为450台如何使用合适的子网掩码呢,求解:计算出主机位取多少位合适(设主机位位数为n)2的n次方-2大于或等于450 得出n取92的9次方是512，当然大于450，这里为什么还要减2呢,因为，还要去掉一个网络网络地址(头)和一个广播地址(尾)(当然，有些东西要死记，比如2的一次方直到2的10次方是多少)那子网掩码即是11111111.11111111.11111110.00000000 换成十进制是255.255.254.0这样说不难看懂吧,让我们多做些题加深印象～下面就开始说说VLSM题的类型:第一类题的类型基本:A(已知网络地址，求主机地址。

VLSM2.2.1 非标准子网划分图2-2-1 非标准子网划分1．对C类网络进行非标准子网划分图2-2-2 借用2比特的主机号来充当子网络号图2-2-3 01子网计算过程表2-2-1 C类IP地址子网划分2．对B类网络进行非标准子网划分图2-2-4 借用2比特的主机号来充当子网络号图2-2-5 01子网计算过程表2-2-2 B类IP地址子网划分3．对A类网络进行非标准子网划分表2-2-3 A类IP地址子网划分2.2.2 全0和全1网段例，标准C类网络201.15.66.0划分成8个子网，采用了非标准子网掩码255.255.255.224。

该子网掩码将C类网络201.15.66.0划分成如下8个子网（假设允许子网号全为0或1）。

子网1：网络号201.15.66.0，可以IP地址范围：201.15.66.1—201.15.66.30，子网广播地址：201.15.66.31 ……子网8：网络号201.15.66.224，可以IP地址范围：201.15.66.225—201.15.66.254，子网广播地址：201.15.66.255。

2.2.3 专用地址空间RFC 1918中定义了在企业网络内部使用的专用（私有）地址空间，如下：A类：10.0.0.0-10.255.255.255B类：172.16.0.0-172.31.255.255C类：192.168.0.0-192.168.255.255LinkLocal网络地址空间：169.254.0.0～169.254.255.255也属于专用内部地址。

2.2.4 VLSM和CIDR1．VLSMRFC 1878中定义了可变长子网掩码（Variable LengthSubnet Mask，VLSM）。

VLSM规定了如何在一个进行了子网划分的网络中的不同部分使用不同的子网掩码。

图2-2-7 VLSM应用2．CIDR无类域间路由（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）在RFC 1517～RFC 1520中都有描述。