IP地址与子网的划分【网络工程师培训】
- 发布时间： 2019-5-31 9:41:14
子网掩码相关概念
B、IP网络数量不敷使用
2、为什么需要使用子网掩码
3、子网掩码的概念
如图：
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！
子网编址技术，即子网划分将会有助于以下问题的解决：
因此，在配置局域网或其他网络时，根据需要划分子网是很重要的，有时也是必要的。现在，子网编址技术已经被绝大多数局域网所使用。
1、子网掩码的标示
按IP协议的子网标准规定，每一个使用子网的网点都选择一个32位的位模式，由一串二进制1和跟随的一串二进制0组成。子网掩码可以用点分十进制方式表示。若位模式中的某位置1，则对应IP地址中的某位为网络地址（包括网络部分和子网掩码号）中的一位；若位模式中的某位置0，则对应IP地址中的某位为主机地址中的一位。如图
有些题目中不是出现如255.255.248.0这样的子网掩码，而是出现 IP地址/数字这样的形式，这里的/数字就是子网掩码的另类表示法。在做题时，我们要正确理解这种另类表示法。我们将255.255.248.0转为二进制的形式是 11111111.11111111.11111000.00000000，可以看到左边是有21个1，所以我们可以将255.255.248.0这个掩码表示为/21。反过来，当我们看到/21时，我们就把32位二进制的左边填上21个1，将这个32位二进制数每8位做为一节用句点隔开，再转换为十进制，就是255.255.248.0了。
④网络中有两个IP地址不可用：
不管是A类还是B类还是C类网络，在不划分子网的情况下，有两个IP地址不可用：网络号和广播地址。比如在一个没有划分子网的C类大网中用202.203.34.0来表示网络号，用202.203.34.255来表示广播地址，因为C类大网的IP地址有256个，现在减去这两个IP地址，那么可用的IP地址就只剩下256-2=254个了。如果题目问：把一个C类大网划分为4个子网，会增加多少个不可用的IP地址？可以这样想：在C类大网不划分子网时，有两个IP地址不可用；现在将C类大网划分为4个子网，那么每个子网中都有2个IP地址不可用，所以4个子网中就有8个IP地址不可用，用8个IP地址减去没划分子网时的那两个不可用的IP地址，得到结果为6个。所以在将C类大网划分为4个子网后，将会多出6个不可用的IP地址。
128 64 32 16 8 4 2 1
第一行左起第五个1对应十进制的8 第一行左起第六个1对应十进制的4
三、子网的划分
第1步，将IP地址192.9.200.13转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101
第3步，将以上两个二进制数逻辑进行与(AND)运算，得出的结果即为网络部分。"11000000 00001001 11001000 00001101"与"11111111 11111111 11111111 00000000"进行"与"运算后得到"11000000 00001001 11001000 00000000"，即"192.9.200.0"，这就是这个IP地址的网络号，或者称"网络地址"。
0.0.0.13"，这就是这个IP地址主机号(可简化为"13")。
请看以下示例：
AND运算
AND运算
I P 地址 192.168.0.254
I P 地址 11010000.10101000.00000000.11111110
转化为十进制后为： 192.168.0.0
ND运算
AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000
1）通过将IP地址和掩码进行按位与操作得到子网号
1）从掩码中找255这个字节，与其对应的IP地址字节保持不变；
3）对于掩码中非0又非255的字节（称为感兴趣字节），用256减掉它，得到"magic number"；
1）与前面的方法一样找到感兴趣字节；
5）将子网号的感兴趣字节值加上magic number，再减去1，即得子网广播地址的该字节值。
先看标准方法（对于分类地址）：
4）由全0到全1，对子网位每次增1，而其它位保持不变，这样就得出所有子网
3）用256减去掩码的感兴趣字节值，得到magic number；
4、计算子网内可用主机地址数
5、根据主机地址数划分子网
如图:
7、（2） 由子网号位数计算出子网掩码，划分出子网。
A：例1：如果共有50台机器 ，那一定是用C类地址。但是如果用C类的话每一个网段可以用到253台主机而你现在只有50台，这样的话不是要浪费200台了吗？但是如果用了VLSM就不同了请看。
转化为二进制11000000.10101000.00000000.0000000111111111.11111111.00000000.1000000
AND与运算 11000000.10101000.00000000.00000000 转化为十进制192.168.0.0
转化为二进制11000000.10101000.00000000.01000001 11000000.10101000.00000000.01000000
192.168.1.32/255.255.255.224(1.33-1.62): 市场部 30个地址
C：应用实例
CIDR前缀既可以是一个自然分类网络地址，也可以是一个子网地址，也可以是由多个自然分类网络聚合而成的"超网"地址。所谓超网就是利用较短的网络前缀将多个使用较长网络前缀的小网络聚合为一个或多个较大的网络。例如：某机构拥有2个C类网络200.1.2.0和200.1.3.0，而其需要在一个网络内部署500台主机，那么可以通过CIDR的超网化将2个C类网络聚合为一个更大的超网200.1.2.0 掩码为255.255.254.0。
路由是指导IP报文发送的路径信息。
4、 路由环路是错误的路由导致的，它会造成IP报文在网络中循环转发，浪费网络带宽。
如图:
路由表中包含了以下要素：
· 度量值（Metric）:说明IPQN 需要要花费多大的代价才能到达目标。主要作用是当网络存在到达目的网络的多个路径时，路由器可依据度量值而选择一条较优的路径发送IP报文，从而保证IP报文能更快更好的到达目的。
· 默认路由：掩码长度为0，表明此路由匹配全部IP地址。
路由器就是通过匹配路由表里的路由项来实现数据包的转发的。当路由器收到一个数据包的时候，将数据包的目的IP地址提取出来，然后与路由表中路由项包含的目的地址进行比较；如果与某路由项中目的地址相同，则认为此路由项匹配；如果没有路由项能够匹配，则丢弃数据包。
五、路由的来源
· 手工配置的静态（Static）路由
2、路由度量只在同一种路由协议内有比较意义，不同的路由协议之间的路由度量值没有可比性，不不存在换算关系。
路由优先级（Preference）代表了路由协议的可信度。
网络号
网络号
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