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IP子网划分

更新时间:2021年09月27日   作者:spoto   标签(Tag):

IP地址的作用

IP地址是一个逻辑地址,用来确定一个网络中一个节点或者一个设备,两台主机通信,必须要有IP地址。
 

IP地址表示方式:

IP地址共32个bit位,为了便于记忆,我们将它转换成10进制数,如:192.168.1.1 ,我们称之为点分十进制数。
IP地址表示方式
 

如何进行进制转换:

二进制转10进制
10进制转二进制

第一种:除2取余法
以168为例:
用168来除以2,等于为84,那么84显然可以被2整除,所以余数为0
再除以2,等于42,也可以整除,余数为0
在除以2,等于21,不可以被整除,那余数为1,再21-1=20
那就20除以2,等于10,可以被整除,余数为0
再除以2,等于5,不能被整除,余数为1,在5-1=4
那就4除以2,等于2,可以被整除,余数为0
那么最后2除以2,等于1,

除2取余法

注意,写的时候要反过来写,是10101000

第二种:幂跟位的对应关系:

幂跟位的对应关系
首先,你要明白2的次方是多少,这很重要
其实,就是二进制中的位,加上他所对应的幂
从左往右,分别是 128 64 32 16 8 4 2 1 ,这都是固定不变的
比如刚刚的168
而进制数是:10101000
那么,换成 十进制数就是 128+32+8
 

IP地址总共分为5个类别

首先IP地址,它是由4个八位组构成,也就是每一组,由8位2进制数构成,那4组那就是32位
换算成10进制数,最小的可能性是0.0.0.0,最大的是255.255.255.255
A类的左起第1位必须是0,其他随意变换,范围是1-126
也就是说,最大跟最小的可能性,0.0.0.0-127.255.255.255
但是,0是保留的不能用,而127这段作为我们的环回地址,也就是测试地址。
IP地址5个类别

 

子网掩码作用:

用于确定IP地址的网络位
IP地址+子网掩码,必须同时出现
默认A类:255.0.0.0
默认B类:255.255.0.0
默认C类:255.255.255.0
255.0.0.0简便表示/8
255.255.0.0简便表示/16
255.255.255.0简便表示/24
例如:
192.168.1.0/24
表示他的掩码是255.255.255.0
192.168.1.0/24
网络部分:192.168.1
主机部分:.0
 

公网地址

全球地址,互联网可路由,合法地址
 

私网地址

本地使用,例如家用路由
192.168.1.0/24
你家也用,别人家也可以用
但是这种地址,不能出现在公网,因为公网没有私有地址的路由
入要接入互联网必须换马甲,例如NAT技术
IP地址中规划了三个网段作为私网地址:
–10.0.0.0 to 10.255.255.255 (10.0.0.0 /8)
–172.16.0.0 to 172.31.255.255 (172.16.0.0 /12)
–192.168.0.0 to 192.168.255.255 (192.168.0.0 /16)
 

地址类型:

网络地址:指代网络的地址。在一个网段中,最小地址保留为网络地址,此地址的主机部分的每个主机位均为0。
主机地址:分配给网络节点或终端设备的地址。
广播地址:用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。
例如:
100.1.1.0
255.255.255.0
首先:这个掩码所能确定的主机IP地址为0-255
那么
网络地址就是:
100.1.1.0,(0)即最小保留地址
主机地址则是:100.1.1.(1-254),可以分配给主机的可用IP地址
广播地址则是:100.1.1.255,(255)即最大保留地址
 

子网划分

将网络划分为适当大小的多个子网,那为什么需要子网划分呢?
提供灵活的编址,优化网络
减少网络流量。路由器增加广播域,广播域越多,每个广播域就越小,而每个网段的网络流量也越少。
简化管理,找出并隔离网络问题更容易。
将多个小网络连接起来可提高系统的效率
 

VLSM

将一个大的网络,分成小的子网
当IP地址进行子网划分后,被分成三个部分,网络位,子网位,主机位
网络位,子网位,主机位


例如
222.1.1.0
255.255.255.0
这是一个C类子网的默认掩码
但经过VLSM划分之后,可能会是这样
222.1.1.0
255.255.255.128
这里会涉及到一个借位的概念
而这个借位,实际上就是把网络位扩大,主机位缩小
例如222.1.1.0/24
地址:11011110.00000001.00000001.00000000
子网掩码:11111111.11111111.11111111.00000000
而222.1.1.0/27
地址:11011110.00000001.00000001.xxx00000
子网掩码:11111111.11111111.11111111.11100000
向主机位借了三位,借的三位,叫子网位

与子网掩码的对应关系
借位:0     1    2    3    4    5    6    7    8
掩码:0   128  192  224  240  248  252  254  255
当一个网络地址经过VLSM划分之后,就没有固定的类别了
也就是说不属于ABC类,它叫做无类。
子网数:2^N次方,N为借用的位数(子网位)
主机数:2*M-2,M为主机部分剩下的位数(主机位),减去2,因为网络地址跟广播地址不能用

222.1.1.0/24 255.255.255.0
子网位: =0
多少个子网:=2^0=1,为什么,因为没有借位
主机位:=8,因为还剩下8位
每个子网主机:=2^8=256,为什么,因为最后一个八位组全为0
子网可用IP数:2^8=256-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址:0
最小主机地址:1
最大主机地址:254
广播地址:255

222.1.1.0/27 255.255.255.224
子网位: =3
多少个子网:=2^3=8
主机位:=5
每个子网主机:=2^5=32
子网可用IP数:2^5=32-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址:0326496128160192224
最小主机地址:133
最大主机地址 :3062
广播地址:3163
其他依次类推

10.1.1.0 255.255.255.192
子网位: =18
多少个子网:=2^18=自己算
主机位:=6
每个子网主机:=2^6=64
子网可用IP数:2^6=64-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址:10.1.1.010.1.1.64........................
最小主机地址:10.1.1.110.1.1.65
最大主机地址 :10.1.1.6210.1.1.126
广播地址:10.1.1.6310.1.1.127

172.16.1.0 255.255.255.240
子网位: =12
多少个子网:=2^12=.........
主机位:=4
每个子网主机:=2^4=16
子网可用IP数:2^4=16-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址:172.16.1.0172.16.1.16........................
最小主机地址:172.16.1.1172.16.1.17
最大主机地址 :172.16.1.14172.16.1.30
广播地址:172.16.1.15172.16.1.31

172.16.1.0 255.255.192.0
子网位: =2
多少个子网:=2^2=4
主机位:=14
每个子网主机:=2^14=.............
子网可用IP数:自己算,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址:172.16.0.0172.16.64.0
........................................
最小主机地址:172.16.0.1172.16.64.1
最大主机地址 :172.17.63.254172.16.127.254
广播地址:172.17.63.255172.16.127.255

简便算法1
192.168.1.0
255.255.255.192 26位
多少个子网:=当前掩码26-默认掩码24=22^2=4
每个子网主机:=最大掩码32-当前掩码26=62^6=64
子网可用IP数:64-2

简便算法2
192.168.1.0
255.255.255.224 27位
多少个子网:=当前掩码27-默认掩码24=32^3=8
每个子网主机:=256-224=32
为什么是256,因为0-255是256个数
子网可用IP数:32-2
 

什么是有效子网:

192.168.1.0
255.255.255.192 26位
子网位: =2
多少个子网:=2^2=4,(有效子网要减去2)
主机位: =6
每个子网主机:=2^6=64
子网可用IP数:2^6=64-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
 

子网,有效的主机,广播地址

192.168.1.0,192.168.1.1 到 192.168.1.62,192.168.1.63
192.168.1.64,192.168.1.65到 192.168.1.126,192.168.1.127
192.168.1.128,192.168.1.129到 192.168.1.190,192.168.1.191
192.168.1.192,192.168.1.193到 192.168.1.254, 192.168.1.255
其中192.168.1.0这个子网,实际上是192.168.1.0/24的主类网络号

192.168.1.255,实际上是192.168.1.0/24的主类网络的广播地址
所以,有效子网要减去第一个子网跟最后一个子网,也称为全0子网和全1子网, 在一些老的设备上是不支持的,所以不能用,当然,现在的设备都不存在这个问题,都能用
只是这个概念,大家一定要搞清楚
 

CIDR汇总

VLSM是把主机位变成网络位,把线往右边移,将大的网络划分成小的子网
CIRD是把网络位变成主机位,把线往左移,把小的子网汇总成一个大的前缀,
例如
192.168.16.0/24
192.168.17.0/24
192.168.18.0/24
192.168.19.0/24
这是四个子网
1、静态路由配置繁琐
2、在路由器路由表中,是4个不同的路由条目,而路由表是加载在路由器内存当中

CIDR汇总

如果经过汇总
则是 192.168.16.0 255.255.252.0这是22位
用一个大的前缀,包含多条路由条目。

VLSM的反向运算

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