批判性地一开头就打了三个问题:
什么是子网掩码?
如何区分IP地址中的网络地址和主机地址?
子网如何划分,划分后子网可以容纳多少台主机?
如果能很快给出答案,文档君就佩服了!
如果有些朋友像文君一样犹豫不决,你不能错过今天的文章!
IP地址范围类型网络的最大数量(不包括全0和全1)单个网段的最大主机数量是A类126 (2个7-2) 10.0.0.1 ~ 127.255.255.214 (2个24-2)B类16384 (2个14). 100000000000005(2个21)192.0.0.1 ~ 223 . 255 . 254 254(2个8-2如果只通过A、B、C类网络来划分地址,容易造成IP资源的浪费和管理上的困难。
比如A类网络的地址全部分配,那么多主机在同一个广播域,主机光靠广播通信就能占领网络,更不用说相互之间的通信了。
所以对于A类网络,我们实际能分配的主机数量远远小于它能容纳的主机数量,造成了IP资源的浪费。
为什么需要子网划分
第二部分
为了解决这个问题,子网划分出现了。
子网划分就像切蛋糕一样,把网络由大变小,把大网络分成几个小网络,每个小网络可以容纳更少的主机,避免大量主机处于同一个广播域。划分后的每个子网由路由器定义,分配一个新的子网网络地址,这就是子网划分。
给我举个栗子
像学号230010,23表示年级,0010表示23年级的一个同学。
这就好比划分前的IP地址,23相当于一个大型网络,可以存储9999台主机。但是,当我们划分学号,用个人的两位数代表专业的时候,就可以拆分大网了。
比如230110,23还是代表年级,01代表专业,10代表这个专业的同学。这样就可以把23级(大网)拆分成99个专业(小网),每个专业可以容纳99个学生(主机)。
通过借用两位数,我们将学号的结构由“年级+个人”变为“年级+专业+个人”,将大量的23年级学生按照不同的专业拆分成更小的群体。
同样,子网划分通过借用位的方式,将IP地址的结构从“网络地址部分+主机地址部分”变为“网络地址部分+子网部分+主机地址部分”。
子网划分的优势:
减少广播的负面影响。随着网络变小,广播域也变小,可以减少网络中不必要的广播,提高网络的传输性能。
节省IP地址资源。网络之间没有直接通信(通过路由器或网关)。如果A类网络直接分配给企业内部使用,即使网络中剩余了大量的IP地址资源,也无法再划分给其他用户,会造成IP地址资源的浪费。
提高网络安全性。不同子网之间的地址不能直接通信,需要通过路由器或网关进行通信。所以网络越小,入侵的途径越少,安全性越高。
易于维护和管理。当网络出现问题时,与大型网络相比,小型网络的调查范围更小,因此更容易维护。
由于拆分的IP地址,单纯通过判断是A类地址还是B类地址,无法区分地址的网络部分和主机部分。
因此,为了区分地址的网络部分和主机部分,应该使用子网掩码。
什么是子网掩码
第三部分
子网掩码需要和IP地址配合使用,IP地址和IP地址一样是32位地址,可以屏蔽IP地址的一部分,以区分网络地址部分和主机地址部分。
子网掩码由“连续的1+连续的0”组成:
1对应于IP地址的网络部分。
0对应于IP地址的主机部分。
子网部分的掩码也是1。
我们经常用子网掩码中的长度1来表示子网掩码的长度。
例如,对于C类网络192.168.10.0,前24位是网络地址部分,后8位是主机地址部分,那么子网掩码的前24位是1,后8位是0,二进制转换后就是255.255.255.0。
子网掩码长度的计算:
子网没有划分,子网掩码的长度=网络地址部分的长度。
子网划分,子网掩码长度=网络地址部分长度+子网部分长度。
好的,子网掩码很容易得到。接下来,我们来看看如何使用子网掩码划分子网。
如何划分子网
第四部分
子网划分通过改变子网掩码的长度来改变IP的网络地址。通过借用IP地址的主机地址部分作为子网部分,将原来的网络地址部分+主机地址部分变为网络地址部分+子网部分+主机地址部分,将一个标准的IP网络划分为多个子网。
给我举个栗子
假设有一个B类网络128.168.0.0/16,默认子网掩码长度为16位。
我们从主机地址部分向子网部分借用2位,这样子网掩码就有了18位(255.255.192.0),对应的主机位就变成了14位。
128.168.0.0/16的网络可以被长度为2的子网部分分成四份(2 x,其中x是子网部分的长度)。
根据两个子网取不同的值(00,01,10,11),可以分成四个子网:
上面的例子把一个网络平均分成多个网络,但是在实际应用中,每个网络需要的主机数量并不总是相同的。
例如,公司有一个192.172.1.0/24的空闲网段。A部门123人,B部门60人,C部门30人,d部门只有10人,如果按照A部门的标准分配网络,那么在分配给B、C、d部门的网络中会浪费大量的IP资源。
因此,我们可以进一步划分划分后的子网(划分后的子网可以容纳的最大主机数量应大于部门数量):
A部门需要主机位:2 n-2 ≥ 123 n = 7 (n是主机的长度),所以主机地址部分可以分成1位给子网位,剩下的7位可以作为主机位。
如下图,192.172.1.0/24分为192.172.1.0/25和192.172.1.122。
B部门需要主机位:2 n-2 ≥ 60 n = 6 (n为主机长度),所以主机地址部分可以分成2位为子网位,剩下的6位可以作为主机位。
如下图所示,子网192.172.1.128/25被细分为192.172.1.128/26和192.172。
C部门需要主机位:2 n-2 ≥ 30 n = 5 (n为主机长度),所以主机地址可以分成3位为子网位,剩下的5位可以作为主机位。
如下图所示,子网192.172.1.192/26被细分为192 . 172 . 1 . 192/27192.172。
D部门需要主机位:2 n-2 ≥ 10 n = 4 (n为主机长度),所以主机地址部分可以分成4位为子网位,剩下的4位可以作为主机位。
如下图所示,子网192.172.1.224/27被细分为192.172.1.224/28和192.172。
小试牛刀[/s2/]
试验
今天的介绍就到此为止。不知道小伙伴们有没有收获?我们来验证一下。
128.168.224.16/18和128.168.192.16/18这两个IP地址是否在同一个子网内?
给定网络地址10.10.1.1/24,您能写下它的子网掩码吗?假设网络被平均划分,网络将被划分为多少个子网?每个子网可以容纳多少台主机?
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