IP子網劃分

IP子網劃分

IP子網劃分實際上就是設計子網掩碼的過程。

簡介

IP和子網掩碼

我們都知道,IP是由四段數字組成,在此,我們先來了解一下3類常用的IP

A類IP段 1.0.0.0 到126.255.255.255 (0段和127段不使用)

B類IP段 128.0.0.0 到191.255.255.255

C類IP段 192.0.0.0 到223.255.255.255

XP默認分配的子網掩碼每段只有255或0

A類的默認子網掩碼 255.0.0.0 一個子網最多可以容納1658萬多台電腦

B類的默認子網掩碼 255.255.0.0 一個子網最多可以容納6萬台電腦

C類的默認子網掩碼 255.255.255.0 一個子網最多可以容納254台電腦

我們必須有一個子網掩碼,因為:

1)當配置IP時,所有計算機都必須填寫子網掩碼

2)我們必須在我們的網路中設定一些邏輯邊界

3)我們必須至少輸入所使用IP類的默認子網掩碼

我以前認為,要想把一些電腦搞在同一網段,只要IP的前三段一樣就可以了,今天,我才知道我錯了。如果照我這樣說的話,一個子網就只能容納254台電腦?真是有點笑話。我們來說詳細看看吧。

要想在同一網段,只要網路標識相同就可以了,那要怎么看網路標識呢?首先要做的是把每段的IP轉換為二進制。(有人說,我不會轉換耶,沒關係,我們用Windows自帶計算器就行。打開計算器,點查看>程式設計師,輸入十進制的數字,再點一下“二進制”這個單選點,就可以切換至二進制了。)

把子網掩碼切換至二進制,我們會發現,所有的子網掩碼是由一串連續的1和一串連續的0組成的(一共4段,每段8位,一共32位數)。

255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000

255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000

255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000

這是A/B/C三類默認子網掩碼的二進制形式,其實,還有好多種子網掩碼,只要是一串連續的1(不少於8個)和一串連續的0就可以了(每段都是8位)。如 11111111.11111111.11111000.00000000,這也是一段合法的子網掩碼。子網掩碼決定的是一個子網的計算機數目,計算公式是2的m次方,其中,我們可以把m看到是後面的多少個0。如255.255.255.0轉換成二進制,那就是 11111111.11111111.11111111.00000000,後面有8個0,那m就是8,255.255.255.0這個子網掩碼可以容納 2的8次方(台)電腦,也就是256台,但是有兩個IP是不能用的,那就是最後一段不能為0和255,減去這兩台,就是254台。

劃分方法

子網的劃分,實際上就是設計子網掩碼的過程。子網掩碼主要是用來區分IP位址中的網路ID和主機ID,它用來禁止IP位址的一部分,從IP位址中分離出網路ID和主機ID.子網掩碼是由4個十進制數組成的數值"中間用"."分隔,如255.255.255.0。若將它寫成二進制的形式為:11111111.11111111.11111111.00000000,其中為"1"的位分離出網路ID,為"0"的位分離出主機ID,也就是通過將IP位址與子網掩碼進行"與"邏輯操作,得出網路號。

例如,假設IP位址為192.160.4.1,子網掩碼為255.255.255.0,則網路ID為192.160.4.0,主機ID為0.0.0.1。計算機網路ID的不同,則說明他們不在同一個物理子網內,需通過路由器轉發才能進行數據交換。

每類地址具有默認的子網掩碼:對於A類為255.0.0.0,對於B類為255.255.0.0,對於C類為255.255.255.0。除了使用上述的表示方法之外,還有使用子網掩碼中"1"的位數來表示的,在默認情況下,A類地址為8位,B類地址為16位,C類地址為24位。例如,A類的某個地址為 12.10.10.3/8,這裡的最後一個"8"說明該地址的子網掩碼為8位,而199.42.26.0/28表示網路199.42.26.0的子網掩碼位數有28位。

如果希望在一個網路中建立子網,就要在這個默認的子網掩碼中加入一些位,它減少了用於主機地址的位數。加入到掩碼中的位數決定了可以配置的子網。因而,在一個劃分了子網的網路中,每個地址包含一個網路地址、一個子網位數和一個主機地址

示例

255.255.248.0這個子網掩碼可以最多容納多少台電腦?

計算方法

把將其轉換為二進制的四段數字(每段要是8位,如果是0,可以寫成8個0,也就是00000000)

11111111.11111111.11111000.00000000

然後,數數後面有幾顆0,一共是有11顆,那就是2的11次方,等於2048 (注意:主機號中全0是保留地址,全1是廣播地址,所以它們不算可用主號地址。網路號也是一樣的。子網號是可以用全0和全1的),所以這個子網掩碼最多可以容納2048-2=2046台電腦。

一個子網最多可以容納多少台電腦你會算了吧,下面我們來個逆向算法的題。

一個公司有530台電腦,組成一個對等區域網路,子網掩碼設多少最合適?

首先,無疑,530台電腦用B類IP最合適(A類不用說了,太多,C類又不夠,肯定是B類),但是B類默認的子網掩碼是255.255.0.0,可以容納6萬台電腦,顯然不太合適,那子網掩碼設多少合適呢?我們先來列個公式。

公式

2的m次方>=560

首先,我們確定2的m次方一定是大於2的8次方的,因為我們知道2的8次方是256,也就是C類IP的最大容納電腦的數目,我們從9次方一個一個試,2的9次方是 512,不到560,2的10次方是1024,看來2的10次方最合適了。子網掩碼一共由32位組成,已確定後面10位是0了,那前面的22位就是1,最合適的子網掩碼就是:11111111.11111111.11111100.00000000,轉換成10進制,那就是255.255.252.0。

分配和計運算元網掩碼你會了吧,下面,我們來看看IP位址的網段。

相信好多人都和我一樣,認為IP只要前三段相同,就是在同一網段了,其實,不是這樣的,同樣,我也把IP的每一段轉換為一個二進制數,這裡就拿IP:192.168.0.1,子網掩碼:255.255.255.0做實驗吧。

192.168.0.1

11000000.10101000.00000000.00000001

(這裡說明一下,和子網掩碼一樣,每段8位,不足8位的,前面加0補齊。)

IP 11000000.10101000.00000000.00000001

子網掩碼 11111111.11111111.11111111.00000000

同一網段

在這裡,向大家說一下到底怎么樣才算同一網段。

要想在同一網段,必需做到網路標識相同,那網路標識怎么算呢?各類IP的網路標識算法都是不一樣的。A類的,只算第一段。B類,只算第一、二段。C類,算第一、二、三段。

算法只要把IP和子網掩碼的每位數AND就可以了。

AND方法:0和1=0 0和0=0 1和1=1

如:And 192.168.0.1,255.255.255.0,先轉換為二進制,然後AND每一位

IP 11000000.10101000.00000000.00000001

子網掩碼 11111111.11111111.11111111.00000000

得出AND結果 11000000.10101000.00000000.00000000

轉換為十進制192.168.0.0,這就是網路標識,

再將子網掩碼反取,也就是00000000.00000000.00000000.11111111,與IP AND

得出結果00000000.00000000.00000000.00000001,轉換為10進制,即0.0.0.1,

這0.0.0.1就是主機標識。要想在同一網段,必需做到網路標識一樣。

我們再來看看這個改為默認子網掩碼的B類IP

如IP:188.188.0.111,188.188.5.222,子網掩碼都設為255.255.254.0,在同一網段嗎?

先將這些轉換成二進制

188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111

188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011110

255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000

分別AND,得

10111100.10111100.00000000.00000000

10111100.10111100.00000100.00000000

網路標識不一樣(看255.255.254.0轉換成二進制後1的數位,所以可以看到不一樣),即不在同一網段。

判斷是不是在同一網段,你會了吧,下面,我們來點實際的。

一個公司有530台電腦,組成一個對等區域網路,子網掩碼和IP設多少最合適?

子網掩碼不說了,前面算出結果來了11111111.11111111.11111100.00000000,也就是255.255.252.0

B類地址

選一個B類IP段,這裡就選188.188.x.x吧

這樣,IP的前兩段確定的,關鍵是要確定第三段,只要網路標識相同就可以了。我們先來確定網路號。(我們把子網掩碼中的1和IP中的?對就起來,0和1對應起來,如下:)

255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000

188.188.x.x 10111100.10111100.??????**.********

網路標識 10111100.10111100.??????00.00000000

由此可知,?處隨便填(只能用0和1填,不一定全是0和1),我們就用全填0吧,*處隨便,這樣呢,我們的IP就是

10111100.10111100.000000**.********,一共有530台電腦,IP的最後一段1~254可以分給254台計算機, 530/254=2.086,採用進1法,得整數3,這樣,我們確定了IP的第三段要分成三個不同的數字,也就是說,把000000**中的**填三次數字,只能填1和0,而且每次的數字都不一樣,至於填什麼,就隨我們便了,如00000001,00000010,00000011,轉換成十進制,分別是 1,2,3,這樣,第三段也確定了,這樣,就可以把IP分成188.188.1.y,188.188.2.y,188.188.3.y,y處隨便填,只要在1~254範圍之內,並且這530台電腦每台和每台的IP不一樣,就可以了。

有人也許會說,既然算法這么麻煩,乾脆用A類IP和A類默認子網掩碼得了,偶要告訴你的是,由於A類IP和A類默認子網掩碼的主機數目過大,這樣做無疑是大海撈針,如果同時區域網路訪問量過頻繁、過大,會影響效率的,所以,最好設定符合自己的IP和子網掩碼^_^

舉個實例:比如公司分配到的網段是192.168.1.0/24,首先我要分一個8個主機的網段出來,那么這個網段的首地址是什麼?之後,我又要劃分一個16個主機的地址出來,那么16個主機的首地址是什麼?

劃分實例

C類地址例子:網路地址192.168.10.0;子網掩碼255.255.255.192(/26)

1.子網數=2*2=4

2.主機數=2的6次方-2=62

3.有效子網?:block size=256-192=64;所以第一個子網為192.168.10.64,第二個為192.168.10.128

4.廣播地址:下個子網-1.所以2個子網的廣播地址分別是192.168.10.127和192.168.10.191

5.有效主機範圍是:所以第一個子網為192.168.10.0,第二個為192.168.10.64,第三個為192.168.10.128,第四個為192.168.10.192

B類地址例子1:網路地址:172.16.0.0;子網掩碼255.255.192.0(/18)

1.子網數=2*2=4

2.主機數=2的14次方-2=16382

3.有效子網?:block size=256-192=64;所以第一個子網為172.16.64.0,最後1個為172.16.128.0

4.廣播地址:下個子網-1.所以2個子網的廣播地址分別是172.16.127.255和172.16.191.255

5.有效主機範圍是:第一個子網的主機地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二個是172.16.128.1到172.16.191.254

B類地址例子2:網路地址:172.16.0.0;子網掩碼255.255.255.224(/27)

1.子網數=2的11次方=2048(因為B類地址默認掩碼是255.255.0.0,所以網路位為8+3=11)

2.主機數=2的5次方-2=30

3.有效子網?:block size=256-224=32;所以第一個子網為172.16.0.32, 最後1個為172.16.255.192

4.廣播地址:下個子網-1.所以第一個子網和最後1個子網的廣播地址分別是172.16.0.63和172.16.255.223

5.有效主機範圍是:第一個子網的主機地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最後1個是172.16.255.193到172.16.255.223

Variable Length Subnet Masks(VLSM)

變長子網掩碼(VLSM)的作用:節約IP位址空間;減少路由表大小.使用VLSM時,所採用的路由協定必須能夠支持它,這些路由協定包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP.

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