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(普通問(wèn)題)
子網(wǎng)掩碼是如何進(jìn)行劃分的？
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掩碼
子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)
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問(wèn)題答案
( 1 )
子網(wǎng)劃分定義：Internet組織機(jī)構(gòu)定義了五種IP地址，有A、B、C三類地址。A類網(wǎng)絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可能有16777214臺(tái)主機(jī)，它們處于同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多結(jié)點(diǎn)是不可能的，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，結(jié)果造成16777214個(gè)地址大部分沒(méi)有分配出去�？梢园鸦陬惖腎P網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)子網(wǎng)由路由器界定并分配一個(gè)新的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址,子網(wǎng)地址是借用基于類的網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)部分創(chuàng)建的。劃分子網(wǎng)后，通過(guò)使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來(lái)，使得從外部看網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有變化，這就是子網(wǎng)掩碼。
子網(wǎng)掩碼 RFC 950定義了子網(wǎng)掩碼的使用，子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的2進(jìn)制數(shù)，其對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位置都為1，對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址的所有位都置為0。由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算，得到IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是主機(jī)地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼常用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，我們還可以用網(wǎng)絡(luò)前綴法表示子網(wǎng)掩碼，即“/<網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)>”。如138.96.0.0/16表示B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。
路由器判斷IP
子網(wǎng)掩碼告知路由器，地址的哪一部分是網(wǎng)絡(luò)地址，哪一部分是主機(jī)地址，使路由器正確判斷任意IP地址是否是本網(wǎng)段的，從而正確地進(jìn)行路由。例如，有兩臺(tái)主機(jī)，主機(jī)一的IP地址為222.21.160.6，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，主機(jī)二的IP地址為222.21.160.73，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192。現(xiàn)在主機(jī)一要給主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)，先要判斷兩個(gè)主機(jī)是否在同一網(wǎng)段。
主機(jī)一
222.21.160.6即： 11011110.00010101.10100000.00000110
255.255.255.192即： 11111111.11111111.11111111.11000000
按位邏輯與運(yùn)算結(jié)果為： 11011110.00010101.10100000.00000000
主機(jī)二
222.21.160.73 即： 11011110.00010101.10100000.01001001
255.255.255.192即： 11111111.11111111.11111111.11000000
按位邏輯與運(yùn)算結(jié)果為： 11011110.00010101.10100000.01000000
兩個(gè)結(jié)果不同，也就是說(shuō)，兩臺(tái)主機(jī)不在同一網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)需先發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，然后再發(fā)送給主機(jī)二所在網(wǎng)絡(luò)。那么，假如主機(jī)二的子網(wǎng)掩碼誤設(shè)為255.255.255.128，會(huì)發(fā)生什么情況呢？
讓我們將主機(jī)二的IP地址與錯(cuò)誤的子網(wǎng)掩碼相“與”：
222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001
255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000
結(jié)果為 11011110.00010101.10100000.00000000
這個(gè)結(jié)果與主機(jī)一的網(wǎng)絡(luò)地址相同，主機(jī)一與主機(jī)二將被認(rèn)為處于同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)不再發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，而是直接在本網(wǎng)內(nèi)傳送。由于兩臺(tái)主機(jī)實(shí)際并不在同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，直到超時(shí)并拋棄。數(shù)據(jù)不能正確到達(dá)目的機(jī)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯(cuò)誤。
反過(guò)來(lái)，如果兩臺(tái)主機(jī)的子網(wǎng)掩碼原來(lái)都是255.255.255.128，誤將主機(jī)二的設(shè)為255.255.255.192，主機(jī)一向主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由于IP地址與錯(cuò)誤的子網(wǎng)掩碼相與，誤認(rèn)兩臺(tái)主機(jī)處于不同網(wǎng)絡(luò)，則會(huì)將本來(lái)屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機(jī)器之間的通信當(dāng)作是跨網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理，這樣勢(shì)必增加缺省網(wǎng)關(guān)的負(fù)擔(dān)，造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。所以，子網(wǎng)掩碼不能任意設(shè)置，子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。
設(shè)置
子網(wǎng)劃分是通過(guò)借用IP地址的若干位主機(jī)位來(lái)充當(dāng)子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實(shí)現(xiàn)的。劃分子網(wǎng)時(shí)，隨著子網(wǎng)地址借用主機(jī)位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個(gè)子網(wǎng)中的可用主機(jī)數(shù)逐漸減少。以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機(jī)位，2的8次方即256個(gè)主機(jī)地址，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。借用1位主機(jī)位，產(chǎn)生2個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有126個(gè)主機(jī)地址；借用2位主機(jī)位，產(chǎn)生4個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有62個(gè)主機(jī)地址……每個(gè)網(wǎng)中，第一個(gè)IP地址（即主機(jī)部分全部為0的IP）和最后一個(gè)IP（即主機(jī)部分全部為1的IP）不能分配給主機(jī)使用，所以每個(gè)子網(wǎng)的可用IP地址數(shù)為總IP地址數(shù)量減2；根據(jù)子網(wǎng)ID借用的主機(jī)位數(shù)，我們可以計(jì)算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)，列表如下：
�、� 劃分子網(wǎng)數(shù) ② 子網(wǎng)位數(shù) ③ 子網(wǎng)掩碼（二進(jìn)制） ④ 子網(wǎng)掩碼（十進(jìn)制） ⑤ 每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)
① 1～2 ② 1 ③ 11111111.11111111.11111111.10000000 ④ 255.255.255.128 ⑤ 126
�、� 3～4 ② 2 ③ 11111111.11111111.11111111.11000000 ④ 255.255.255.192 ⑤ 62
�、� 5～8 ② 3 ③ 11111111.11111111.11111111.11100000 ④ 255.255.255.224 ⑤ 30
�、� 9～16 ② 4 ③ 11111111.11111111.11111111.11110000 ④ 255.255.255.240 ⑤ 14
�、� 17～32 ② 5 ③ 11111111.11111111.11111111.11111000 ④ 255.255.255.248 ⑤ 6
�、� 33～64 ② 6 ③ 11111111.11111111.11111111.11111100 ④ 255.255.255.252 ⑤ 2
如上表所示的C類網(wǎng)絡(luò)中，若子網(wǎng)占用7位主機(jī)位時(shí)，主機(jī)位只剩一位，無(wú)論設(shè)為0還是1，都意味著主機(jī)位是全0或全1。由于主機(jī)位全0表示本網(wǎng)絡(luò)，全1留作廣播地址，這時(shí)子網(wǎng)實(shí)際沒(méi)有可用主機(jī)地址，所以主機(jī)位至少應(yīng)保留2位。
計(jì)算步驟
1、 確定要?jiǎng)澐值淖泳W(wǎng)數(shù)目以及每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目
2、 求出子網(wǎng)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)N及主機(jī)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)M。
3、對(duì)該IP地址的原子網(wǎng)掩碼，將其主機(jī)地址部分的前N位置取1或后M位置取0 即得出該IP地址劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼。
例如，對(duì)B類網(wǎng)絡(luò)135.41.0.0/16需要?jiǎng)澐譃?0個(gè)能容納200臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)（即：子網(wǎng)）。因?yàn)?6<20<32，即：2的4次方<20<2的5次方，所以，子網(wǎng)位只須占用5位主機(jī)位就可劃分成32個(gè)子網(wǎng)，可以滿足劃分成20個(gè)子網(wǎng)的要求。B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為11111111.11111111.00000000.00000000�，F(xiàn)在子網(wǎng)又占用了5位主機(jī)位，根據(jù)子網(wǎng)掩碼的定義，劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼應(yīng)該為11111111.11111111.11111000.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制應(yīng)該為255.255.248.0�，F(xiàn)在我們?cè)賮?lái)看一看每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)。子網(wǎng)中可用主機(jī)位還有11位，2的11次方=2048，去掉主機(jī)位全0和全1的情況，還有2046個(gè)主機(jī)ID可以分配，而子網(wǎng)能容納200臺(tái)主機(jī)就能滿足需求，按照上述方式劃分子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目遠(yuǎn)大于需求的主機(jī)數(shù)目，造成了IP地址資源的浪費(fèi)。為了更有效地利用資源，我們也可以根據(jù)子網(wǎng)所需主機(jī)數(shù)來(lái)劃分子網(wǎng)。還以上例來(lái)說(shuō)，128<200<256，即2^7<200<2^8，也就是說(shuō)，在B類網(wǎng)絡(luò)的16位主機(jī)位中,保留8位主機(jī)位，其它的16－8=8位當(dāng)成子網(wǎng)位，可以將B類網(wǎng)絡(luò)138. 96.0.0劃分成256(2^8)個(gè)能容納256－1－1=254臺(tái)（去掉全0全1情況）主機(jī)的子網(wǎng)。此時(shí)的子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11111111.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制為255.255.255.0。
在上例中，我們分別根據(jù)子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)劃分了子網(wǎng)，得到了兩種不同的結(jié)果，都能滿足要求，實(shí)際上，子網(wǎng)占用5~8位主機(jī)位時(shí)所得到的子網(wǎng)都能滿足上述要求，那么，在實(shí)際工作中，應(yīng)按照什么原則來(lái)決定占用幾位主機(jī)位呢？
劃分時(shí)注意事項(xiàng)
在劃分子網(wǎng)時(shí)，不僅要考慮目前需要，還應(yīng)了解將來(lái)需要多少子網(wǎng)和主機(jī)。對(duì)子網(wǎng)掩碼使用比需要更多的主機(jī)位，可以得到更多的子網(wǎng)，節(jié)約了IP地址資源，若將來(lái)需要更多子網(wǎng)時(shí)，不用再重新分配IP地址，但每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量有限；反之，子網(wǎng)掩碼使用較少的主機(jī)位，每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量允許有更大的增長(zhǎng)，但可用子網(wǎng)數(shù)量有限。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，所以，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)量的增長(zhǎng)是有限的，也就是說(shuō)，在條件允許的情況下，會(huì)將更多的主機(jī)位用于子網(wǎng)位。
綜上所述,子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。子網(wǎng)掩碼設(shè)置的不同，所得到的子網(wǎng)不同，每個(gè)子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目不同。若設(shè)置錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。
優(yōu)點(diǎn)
1.減少網(wǎng)絡(luò)流量
2.提高網(wǎng)絡(luò)性能
3.簡(jiǎn)化管理
4.易于擴(kuò)大地理范圍
如何劃分子網(wǎng)
首先要熟記2的冪:2的0次方到9次方的值分別為:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.還有要明白的是:子網(wǎng)劃分是借助于取走主機(jī)位,把這個(gè)取走的部分作為子網(wǎng)位.因此這個(gè)意味劃分越多的子網(wǎng),每個(gè)子網(wǎng)容納的主機(jī)將越少.
Subnet Masks
子網(wǎng)掩碼用于辨別IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)地址,哪部分為主機(jī)地址,有1和0組成,長(zhǎng)32位,全為1的位代表網(wǎng)絡(luò)號(hào).不是所有的網(wǎng)絡(luò)都需要子網(wǎng),因此就引入1個(gè)概念:默認(rèn)子網(wǎng)掩碼(default subnet mask).A類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0;B類的為255.255.0.0;C類的為255.255.255.0
Classless Inter-Domain Routing(CIDR)
CIDR叫做無(wú)分類域間路由,ISP常用這樣的方法給客戶分配地址,ISP提供給客戶1個(gè)塊(block size),類似這樣:192.168.10.32/28,這排數(shù)字告訴你你的子網(wǎng)掩碼是多少,/28代表多少位為1,最大/32.但是你必須知道的1點(diǎn)是:不管是A類還是B類還是其他類地址,最大可用的只能為30/,即保留2位給主機(jī)位
CIDR值:
1.掩碼255.0.0.0:/8(A類地址默認(rèn)掩碼)
2.掩碼255.128.0.0:/9
3.掩碼255.192.0.0:/10
4.掩碼255.224.0.0:/11
5.掩碼255.240.0.0:/12
6.掩碼255.248.0.0:/13
7.掩碼255.252.0.0:/14
8.掩碼255.254.0.0:/15
9.掩碼255.255.0.0:/16(B類地址默認(rèn)掩碼)
10.掩碼255.255.128.0:/17
11.掩碼255.255.192.0:/18
12.掩碼255.255.224.0:/19
13.掩碼255.255.240.0:/20
14.掩碼255.255.248.0:/21
15.掩碼255.255.252.0:/22
16.掩碼255.255.254.0:/23
17.掩碼255.255.255.0:/24(C類地址默認(rèn)掩碼)
18.掩碼255.255.255.128:/25
19.掩碼255.255.255.192:/26
20.掩碼255.255.255.224:/27
21.掩碼255.255.255.240:/28
22.掩碼255.255.255.248:/29
23.掩碼255.255.255.252:/30
Subnetting Class A,B&C Address
劃分捷徑
如果想要更詳細(xì)請(qǐng)閱讀 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信原理。
每個(gè)子網(wǎng)的有效主機(jī)分別是
忽略子網(wǎng)內(nèi)全為0和全為1的地址剩下的就是有效主機(jī)地址.最后有效1個(gè)主機(jī)地址=下個(gè)子網(wǎng)號(hào)-2(即廣播地址-1)
根據(jù)上述捷徑劃分子網(wǎng)的具體實(shí)例
C類地址例子:網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.192(/26)
1.子網(wǎng)數(shù)=2*2=4
2.主機(jī)數(shù)=2的6次方-2=62
3.有效子網(wǎng)?:block size=256-192=64;所以第一個(gè)子網(wǎng)為192.168.10.64,第二個(gè)為192.168.10.128
4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以2個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是192.168.10.127和192.168.10.191
5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是192.168.10.65到192.168.10.127;第二個(gè)是192.168.10.129到192.168.10.191
B類地址例子1:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.192.0(/18)
1.子網(wǎng)數(shù)=2*2-2=2
2.主機(jī)數(shù)=2的14次方-2=16382
3.有效子網(wǎng):block size=256-192=64;所以第一個(gè)子網(wǎng)為172.16.0.0,最后1個(gè)為172.16.192.0
4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以2個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.127.255和172.16.191.255
5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二個(gè)是172.16.128.1到172.16.191.254
B類地址例子2:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.224(/27)
1.子網(wǎng)數(shù)=2的11次方-2=2046(因?yàn)锽類地址默認(rèn)掩碼是255.255.0.0,所以網(wǎng)絡(luò)位為8+3=11)
2.主機(jī)數(shù)=2的5次方-2=30
3.有效子網(wǎng)?:block size=256-224=32;所以第一個(gè)子網(wǎng)為172.16.0.32, 最后1個(gè)為172.16.255.192
4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以第一個(gè)子網(wǎng)和最后1個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.0.63和172.16.255.223
5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1個(gè)是172.16.255.193到172.16.255.222
Variable Length Subnet Masks(VLSM)
類主要的網(wǎng)絡(luò)地址
我們知道，從LAN到WAN，不同種類網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相差很大，必須區(qū)別對(duì)待。因此按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小，將網(wǎng)絡(luò)地址分為主要的三類，如下：
A類： 0 1 2 3 8 16 24 3 1 0網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)
B類： 1 0網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)
C類： 1 1 0網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)
A類地址用于少量的網(wǎng)絡(luò)（最多127個(gè)）主機(jī)數(shù)大于2^16的大型網(wǎng)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可容納最多2^24臺(tái)主機(jī)；
B類地址用于主機(jī)數(shù)介于2^8～2^16之間數(shù)量不多不少的中型網(wǎng)，B類網(wǎng)絡(luò)最多2^14個(gè)；
C類地址用于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能容納2^8臺(tái)主機(jī)的大量小型網(wǎng)，C類網(wǎng)絡(luò)最多2^21個(gè)。
除了以上A、B、C三個(gè)主類地址外，還有另外兩類地址，如下：
D類： 1 1 1 0多目地址
E類： 1 1 1 1 0留待后用 其中多目地址（multicast address）是比廣播地址稍弱的多點(diǎn)傳送地址，用于支持多目傳輸技術(shù)。E類地址用于將來(lái)的擴(kuò)展之用。
可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼的作用
可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(VLSM)的作用:節(jié)約IP地址空間;減少路由表大小.使用VLSM時(shí),所采用的路由協(xié)議必須能夠支持它,這些路由協(xié)議包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP. 關(guān)于更多的VLSM知識(shí),可以去進(jìn)行搜索
子網(wǎng)劃分可用的工具 學(xué)習(xí)子網(wǎng)劃分主要便于理解和掌握網(wǎng)絡(luò)原理，在實(shí)際工作中手動(dòng)劃分和計(jì)算還是比較繁瑣，可以有一些諸如子網(wǎng)劃分器之類的自動(dòng)化輔助工具可以便于計(jì)算和列出劃分結(jié)果提高工作效率。
子網(wǎng)掩碼 RFC 950定義了子網(wǎng)掩碼的使用，子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的2進(jìn)制數(shù)，其對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位置都為1，對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址的所有位都置為0。由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算，得到IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是主機(jī)地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼常用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，我們還可以用網(wǎng)絡(luò)前綴法表示子網(wǎng)掩碼，即“/<網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)>”。如138.96.0.0/16表示B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。
路由器判斷IP
子網(wǎng)掩碼告知路由器，地址的哪一部分是網(wǎng)絡(luò)地址，哪一部分是主機(jī)地址，使路由器正確判斷任意IP地址是否是本網(wǎng)段的，從而正確地進(jìn)行路由。例如，有兩臺(tái)主機(jī)，主機(jī)一的IP地址為222.21.160.6，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，主機(jī)二的IP地址為222.21.160.73，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192。現(xiàn)在主機(jī)一要給主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)，先要判斷兩個(gè)主機(jī)是否在同一網(wǎng)段。
主機(jī)一
222.21.160.6即： 11011110.00010101.10100000.00000110
255.255.255.192即： 11111111.11111111.11111111.11000000
按位邏輯與運(yùn)算結(jié)果為： 11011110.00010101.10100000.00000000
主機(jī)二
222.21.160.73 即： 11011110.00010101.10100000.01001001
255.255.255.192即： 11111111.11111111.11111111.11000000
按位邏輯與運(yùn)算結(jié)果為： 11011110.00010101.10100000.01000000
兩個(gè)結(jié)果不同，也就是說(shuō)，兩臺(tái)主機(jī)不在同一網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)需先發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，然后再發(fā)送給主機(jī)二所在網(wǎng)絡(luò)。那么，假如主機(jī)二的子網(wǎng)掩碼誤設(shè)為255.255.255.128，會(huì)發(fā)生什么情況呢？
讓我們將主機(jī)二的IP地址與錯(cuò)誤的子網(wǎng)掩碼相“與”：
222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001
255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000
結(jié)果為 11011110.00010101.10100000.00000000
這個(gè)結(jié)果與主機(jī)一的網(wǎng)絡(luò)地址相同，主機(jī)一與主機(jī)二將被認(rèn)為處于同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)不再發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，而是直接在本網(wǎng)內(nèi)傳送。由于兩臺(tái)主機(jī)實(shí)際并不在同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，直到超時(shí)并拋棄。數(shù)據(jù)不能正確到達(dá)目的機(jī)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯(cuò)誤。
反過(guò)來(lái)，如果兩臺(tái)主機(jī)的子網(wǎng)掩碼原來(lái)都是255.255.255.128，誤將主機(jī)二的設(shè)為255.255.255.192，主機(jī)一向主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由于IP地址與錯(cuò)誤的子網(wǎng)掩碼相與，誤認(rèn)兩臺(tái)主機(jī)處于不同網(wǎng)絡(luò)，則會(huì)將本來(lái)屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機(jī)器之間的通信當(dāng)作是跨網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理，這樣勢(shì)必增加缺省網(wǎng)關(guān)的負(fù)擔(dān)，造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。所以，子網(wǎng)掩碼不能任意設(shè)置，子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。
設(shè)置
子網(wǎng)劃分是通過(guò)借用IP地址的若干位主機(jī)位來(lái)充當(dāng)子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實(shí)現(xiàn)的。劃分子網(wǎng)時(shí)，隨著子網(wǎng)地址借用主機(jī)位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個(gè)子網(wǎng)中的可用主機(jī)數(shù)逐漸減少。以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機(jī)位，2的8次方即256個(gè)主機(jī)地址，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。借用1位主機(jī)位，產(chǎn)生2個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有126個(gè)主機(jī)地址；借用2位主機(jī)位，產(chǎn)生4個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有62個(gè)主機(jī)地址……每個(gè)網(wǎng)中，第一個(gè)IP地址（即主機(jī)部分全部為0的IP）和最后一個(gè)IP（即主機(jī)部分全部為1的IP）不能分配給主機(jī)使用，所以每個(gè)子網(wǎng)的可用IP地址數(shù)為總IP地址數(shù)量減2；根據(jù)子網(wǎng)ID借用的主機(jī)位數(shù)，我們可以計(jì)算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)，列表如下：
�、� 劃分子網(wǎng)數(shù) ② 子網(wǎng)位數(shù) ③ 子網(wǎng)掩碼（二進(jìn)制） ④ 子網(wǎng)掩碼（十進(jìn)制） ⑤ 每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)
① 1～2 ② 1 ③ 11111111.11111111.11111111.10000000 ④ 255.255.255.128 ⑤ 126
�、� 3～4 ② 2 ③ 11111111.11111111.11111111.11000000 ④ 255.255.255.192 ⑤ 62
�、� 5～8 ② 3 ③ 11111111.11111111.11111111.11100000 ④ 255.255.255.224 ⑤ 30
�、� 9～16 ② 4 ③ 11111111.11111111.11111111.11110000 ④ 255.255.255.240 ⑤ 14
�、� 17～32 ② 5 ③ 11111111.11111111.11111111.11111000 ④ 255.255.255.248 ⑤ 6
�、� 33～64 ② 6 ③ 11111111.11111111.11111111.11111100 ④ 255.255.255.252 ⑤ 2
如上表所示的C類網(wǎng)絡(luò)中，若子網(wǎng)占用7位主機(jī)位時(shí)，主機(jī)位只剩一位，無(wú)論設(shè)為0還是1，都意味著主機(jī)位是全0或全1。由于主機(jī)位全0表示本網(wǎng)絡(luò)，全1留作廣播地址，這時(shí)子網(wǎng)實(shí)際沒(méi)有可用主機(jī)地址，所以主機(jī)位至少應(yīng)保留2位。
計(jì)算步驟
1、 確定要?jiǎng)澐值淖泳W(wǎng)數(shù)目以及每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目
2、 求出子網(wǎng)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)N及主機(jī)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)M。
3、對(duì)該IP地址的原子網(wǎng)掩碼，將其主機(jī)地址部分的前N位置取1或后M位置取0 即得出該IP地址劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼。
例如，對(duì)B類網(wǎng)絡(luò)135.41.0.0/16需要?jiǎng)澐譃?0個(gè)能容納200臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)（即：子網(wǎng)）。因?yàn)?6<20<32，即：2的4次方<20<2的5次方，所以，子網(wǎng)位只須占用5位主機(jī)位就可劃分成32個(gè)子網(wǎng)，可以滿足劃分成20個(gè)子網(wǎng)的要求。B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為11111111.11111111.00000000.00000000�，F(xiàn)在子網(wǎng)又占用了5位主機(jī)位，根據(jù)子網(wǎng)掩碼的定義，劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼應(yīng)該為11111111.11111111.11111000.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制應(yīng)該為255.255.248.0�，F(xiàn)在我們?cè)賮?lái)看一看每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)。子網(wǎng)中可用主機(jī)位還有11位，2的11次方=2048，去掉主機(jī)位全0和全1的情況，還有2046個(gè)主機(jī)ID可以分配，而子網(wǎng)能容納200臺(tái)主機(jī)就能滿足需求，按照上述方式劃分子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目遠(yuǎn)大于需求的主機(jī)數(shù)目，造成了IP地址資源的浪費(fèi)。為了更有效地利用資源，我們也可以根據(jù)子網(wǎng)所需主機(jī)數(shù)來(lái)劃分子網(wǎng)。還以上例來(lái)說(shuō)，128<200<256，即2^7<200<2^8，也就是說(shuō)，在B類網(wǎng)絡(luò)的16位主機(jī)位中,保留8位主機(jī)位，其它的16－8=8位當(dāng)成子網(wǎng)位，可以將B類網(wǎng)絡(luò)138. 96.0.0劃分成256(2^8)個(gè)能容納256－1－1=254臺(tái)（去掉全0全1情況）主機(jī)的子網(wǎng)。此時(shí)的子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11111111.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制為255.255.255.0。
在上例中，我們分別根據(jù)子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)劃分了子網(wǎng)，得到了兩種不同的結(jié)果，都能滿足要求，實(shí)際上，子網(wǎng)占用5~8位主機(jī)位時(shí)所得到的子網(wǎng)都能滿足上述要求，那么，在實(shí)際工作中，應(yīng)按照什么原則來(lái)決定占用幾位主機(jī)位呢？
劃分時(shí)注意事項(xiàng)
在劃分子網(wǎng)時(shí)，不僅要考慮目前需要，還應(yīng)了解將來(lái)需要多少子網(wǎng)和主機(jī)。對(duì)子網(wǎng)掩碼使用比需要更多的主機(jī)位，可以得到更多的子網(wǎng)，節(jié)約了IP地址資源，若將來(lái)需要更多子網(wǎng)時(shí)，不用再重新分配IP地址，但每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量有限；反之，子網(wǎng)掩碼使用較少的主機(jī)位，每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量允許有更大的增長(zhǎng)，但可用子網(wǎng)數(shù)量有限。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，所以，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)量的增長(zhǎng)是有限的，也就是說(shuō)，在條件允許的情況下，會(huì)將更多的主機(jī)位用于子網(wǎng)位。
綜上所述,子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。子網(wǎng)掩碼設(shè)置的不同，所得到的子網(wǎng)不同，每個(gè)子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目不同。若設(shè)置錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。
優(yōu)點(diǎn)
1.減少網(wǎng)絡(luò)流量
2.提高網(wǎng)絡(luò)性能
3.簡(jiǎn)化管理
4.易于擴(kuò)大地理范圍
如何劃分子網(wǎng)
首先要熟記2的冪:2的0次方到9次方的值分別為:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.還有要明白的是:子網(wǎng)劃分是借助于取走主機(jī)位,把這個(gè)取走的部分作為子網(wǎng)位.因此這個(gè)意味劃分越多的子網(wǎng),每個(gè)子網(wǎng)容納的主機(jī)將越少.
Subnet Masks
子網(wǎng)掩碼用于辨別IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)地址,哪部分為主機(jī)地址,有1和0組成,長(zhǎng)32位,全為1的位代表網(wǎng)絡(luò)號(hào).不是所有的網(wǎng)絡(luò)都需要子網(wǎng),因此就引入1個(gè)概念:默認(rèn)子網(wǎng)掩碼(default subnet mask).A類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0;B類的為255.255.0.0;C類的為255.255.255.0
Classless Inter-Domain Routing(CIDR)
CIDR叫做無(wú)分類域間路由,ISP常用這樣的方法給客戶分配地址,ISP提供給客戶1個(gè)塊(block size),類似這樣:192.168.10.32/28,這排數(shù)字告訴你你的子網(wǎng)掩碼是多少,/28代表多少位為1,最大/32.但是你必須知道的1點(diǎn)是:不管是A類還是B類還是其他類地址,最大可用的只能為30/,即保留2位給主機(jī)位
CIDR值:
1.掩碼255.0.0.0:/8(A類地址默認(rèn)掩碼)
2.掩碼255.128.0.0:/9
3.掩碼255.192.0.0:/10
4.掩碼255.224.0.0:/11
5.掩碼255.240.0.0:/12
6.掩碼255.248.0.0:/13
7.掩碼255.252.0.0:/14
8.掩碼255.254.0.0:/15
9.掩碼255.255.0.0:/16(B類地址默認(rèn)掩碼)
10.掩碼255.255.128.0:/17
11.掩碼255.255.192.0:/18
12.掩碼255.255.224.0:/19
13.掩碼255.255.240.0:/20
14.掩碼255.255.248.0:/21
15.掩碼255.255.252.0:/22
16.掩碼255.255.254.0:/23
17.掩碼255.255.255.0:/24(C類地址默認(rèn)掩碼)
18.掩碼255.255.255.128:/25
19.掩碼255.255.255.192:/26
20.掩碼255.255.255.224:/27
21.掩碼255.255.255.240:/28
22.掩碼255.255.255.248:/29
23.掩碼255.255.255.252:/30
Subnetting Class A,B&C Address
劃分捷徑
1.你所選擇的子網(wǎng)掩碼將會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)子網(wǎng)
2的x次方-2(x代表網(wǎng)絡(luò)位,即2進(jìn)制為1的部分，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)中，已經(jīng)不需要-2，已經(jīng)可以全部使用，不過(guò)需要加上相應(yīng)的配置命令，例如CISCO路由器需要加上ip subnet zero命令就可以全部使用了。)2.每個(gè)子網(wǎng)能有多少主機(jī)
2的y次方-2(y代表主機(jī)位,即2進(jìn)制為0的部分)3.有效子網(wǎng)是
有效子網(wǎng)號(hào)=256-10進(jìn)制的子網(wǎng)掩碼(結(jié)果叫做block size或base number)如果想要更詳細(xì)請(qǐng)閱讀 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信原理。
4.每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址是
廣播地址=下個(gè)子網(wǎng)號(hào)-1每個(gè)子網(wǎng)的有效主機(jī)分別是
忽略子網(wǎng)內(nèi)全為0和全為1的地址剩下的就是有效主機(jī)地址.最后有效1個(gè)主機(jī)地址=下個(gè)子網(wǎng)號(hào)-2(即廣播地址-1)
根據(jù)上述捷徑劃分子網(wǎng)的具體實(shí)例
C類地址例子:網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.192(/26)
1.子網(wǎng)數(shù)=2*2=4
2.主機(jī)數(shù)=2的6次方-2=62
3.有效子網(wǎng)?:block size=256-192=64;所以第一個(gè)子網(wǎng)為192.168.10.64,第二個(gè)為192.168.10.128
4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以2個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是192.168.10.127和192.168.10.191
5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是192.168.10.65到192.168.10.127;第二個(gè)是192.168.10.129到192.168.10.191
B類地址例子1:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.192.0(/18)
1.子網(wǎng)數(shù)=2*2-2=2
2.主機(jī)數(shù)=2的14次方-2=16382
3.有效子網(wǎng):block size=256-192=64;所以第一個(gè)子網(wǎng)為172.16.0.0,最后1個(gè)為172.16.192.0
4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以2個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.127.255和172.16.191.255
5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二個(gè)是172.16.128.1到172.16.191.254
B類地址例子2:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.224(/27)
1.子網(wǎng)數(shù)=2的11次方-2=2046(因?yàn)锽類地址默認(rèn)掩碼是255.255.0.0,所以網(wǎng)絡(luò)位為8+3=11)
2.主機(jī)數(shù)=2的5次方-2=30
3.有效子網(wǎng)?:block size=256-224=32;所以第一個(gè)子網(wǎng)為172.16.0.32, 最后1個(gè)為172.16.255.192
4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以第一個(gè)子網(wǎng)和最后1個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.0.63和172.16.255.223
5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1個(gè)是172.16.255.193到172.16.255.222
Variable Length Subnet Masks(VLSM)
類主要的網(wǎng)絡(luò)地址
我們知道，從LAN到WAN，不同種類網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相差很大，必須區(qū)別對(duì)待。因此按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小，將網(wǎng)絡(luò)地址分為主要的三類，如下：
A類： 0 1 2 3 8 16 24 3 1 0網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)
B類： 1 0網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)
C類： 1 1 0網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)
A類地址用于少量的網(wǎng)絡(luò)（最多127個(gè)）主機(jī)數(shù)大于2^16的大型網(wǎng)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可容納最多2^24臺(tái)主機(jī)；
B類地址用于主機(jī)數(shù)介于2^8～2^16之間數(shù)量不多不少的中型網(wǎng)，B類網(wǎng)絡(luò)最多2^14個(gè)；
C類地址用于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能容納2^8臺(tái)主機(jī)的大量小型網(wǎng)，C類網(wǎng)絡(luò)最多2^21個(gè)。
除了以上A、B、C三個(gè)主類地址外，還有另外兩類地址，如下：
D類： 1 1 1 0多目地址
E類： 1 1 1 1 0留待后用 其中多目地址（multicast address）是比廣播地址稍弱的多點(diǎn)傳送地址，用于支持多目傳輸技術(shù)。E類地址用于將來(lái)的擴(kuò)展之用。
可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼的作用
可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(VLSM)的作用:節(jié)約IP地址空間;減少路由表大小.使用VLSM時(shí),所采用的路由協(xié)議必須能夠支持它,這些路由協(xié)議包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP. 關(guān)于更多的VLSM知識(shí),可以去進(jìn)行搜索
子網(wǎng)劃分可用的工具 學(xué)習(xí)子網(wǎng)劃分主要便于理解和掌握網(wǎng)絡(luò)原理，在實(shí)際工作中手動(dòng)劃分和計(jì)算還是比較繁瑣，可以有一些諸如子網(wǎng)劃分器之類的自動(dòng)化輔助工具可以便于計(jì)算和列出劃分結(jié)果提高工作效率。
回答者：
xhy1331
回答時(shí)間：2012-03-31 13:33
11
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