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子网划分，子网掩码

2023-11-04

1.IP地址分类 (有类编址)

所谓的同一网段就是 网络位一模一样 才叫在同一网段，否则不是在同一网段 网络位 +主机位 固定电话的区号（025） 主机你的电话号码（85562264） 同一区号 之间 漫游费 南京 徐州 苏州 漫游 借助路由器转发我们的数据包

相关公式：

  • 一个网络的所有可用的的主机数＝2^主机ID位数-2
  • 网络（段）数=2^网络ID中可变的位数
  • 网络ID=IP与netmask
  • 与运算（约等于乘法）
  • 判断对方主机是否在同一个网段：

 

1.1 A类：

A类：

  • 0 0000000 - 0 1111111.X.Y.Z : 0-127.X.Y.Z
  • 网络ID位是最高8位,主机ID是24位低位
  • 网络数：126=2^7(可变是的网络ID位数
  • 每个网络中的主机数：2^24-2=16777214
  • 默认子网掩码：255.0.0.0
  • 私网地址：10.0.0.0
  • 范例:114.114.114.114,8.8.8.8,1.1.1.1,123.56.174.200,119.29.29.29
  • 网络ID位是最高8位,主机ID是24位低位
  • 网络数：128=2^7(可变的网络ID位数)=128 个网段
  • 每个网络中的主机数：2^24-2=16777214
  • 默认子网掩码：255.0.0.0
  • 私网地址：10.0.0.0
  • 范例:114.114.114.114,8.8.8.8,1.1.1.1,123.56.174.200,119.29.29.29
0000001
0000010
0000011
​
2^7
​
0000000.    00000000.00000000.00000000
网络位减去
​
32-8=24位都是主机位
​
00000000.00000000.00000000  -------   11111111.11111111.11111111
2^24 - 2
​
​
主机位 如果 全0   代表 网段  
主机位 如果 全1   代表 广播地址
​
网段数=2^(可变的网络位)
主机数=2^(主机位)-2

1.2 B类：

  • 10 000000 - 10 111111.X.Y.Z：128-191.X.Y.Z
  • 网络ID位是最高16位,主机ID是16位低位
  • 网络数：2^14=16384
  • 每个网络中的主机数：2^16-2=65534
  • 默认子网掩码：255.255.0.0
  • 私网地址：172.16.0.0-172.31.0.0
  • 范例:180.76.76.76，172.16.0.1
网络段有多少个？  =  2^(可变网段)
2^(6+8)=16384
​
每个网段的可用主机是多少？主机数=2(主机位)
2^16 次方=65536 - 2   =  65534
​

1.3 C类：

  • 110 0 0000 - 110 1 1111.X.Y.Z: 192-223.X.Y.Z
  • 网络ID位是最高24位,主机ID是8位低位
  • 网络数：2^21=2097152
  • 每个网络中的主机数：2^8-2=254
  • 默认子网掩码：255.255.255.0
  • 私网地址：192.168.0.0-192.168.255.0
  • 范例: 223.6.6.6,223.5.5.5

4.4 D类：组（多）播，

1110 0000 - 1110 1111.X.Y.Z: 224-239.X.Y.Z

A、B、C 类 --------------单播IP地址 、可以配置PC、网络设备，接口，组播地址不是用在单台主机上，使用较少

4.5 E类：保留未使用，

240-255

IP地址分类
有类IP地址
单播地址
A类：第一个bit固定为0，掩码长度固定8位
0.0.0.0~127.255.255.255    /8
其中127.0.0.0~127.255.255.255 环回测试地址
私网ip：10.0.0.0~10.255.255.255
​
B类：前两个bit固定为10，掩码长度固定16位
128.0.0.0~191.255.255.255   / 16
私网ip：172.16.0.0~172.31.255.255
​
C类：前三个bit固定为110，掩码长度固定24位
192.0.0.0~223.255.255.255  /24
私网ip：192.168.0.0~192.168.255.255
​
组播地址
D类----前四个bit固定1110
224.0.0.0~239.255.255.255
​

4.7公共和私有IP地址

私有IP地址：不直接用于互联网，通常在局域网中使用

 公共IP地址：互联网上设备拥有的唯一地址

4.8特殊地址

  • 0.0.0.0

0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址。它表示所有不清楚的主机和目的网络（代表任意地址）

  • 255.255.255.255

广播地址。对本机来说，这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机

  • 127.0.0.1～127.255.255.254

本机回环地址，主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的 数据包

  • 224.0.0.0到239.255.255.255

组播地址，224.0.0.1特指所有主机，224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF 路由器，地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序

  • 169.254.x.x

如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址，而又无法从DHCP服务器获取地址，系统会为主机分配这样地

5 子网掩码

  • CIDR：无类域间路由，目前的网络已不再按A，B，C类划分网段，可以任意指定网段的范围
  • CIDR 无类域间路由表示法：IP/网络ID位数，如：172.16.0.100/16
  • netmask子网掩码：32位或128位（IPv6）的数字，和IP成对使用，用来确认IP地址中的网络ID和主机ID，对应网络ID的位为1，对应主机ID的位为0,范例:255.255.255.0 ，表现为连续的高位为1，连续的低位为0

 

 相关公式：

  • 一个网络的最多的主机数＝2^主机ID位数-2
  • 网络（段）数=2^网络ID中可变的位数
  • 网络ID=IP与netmask

判断对方主机是否在同一个网段：

用自已的子网掩码分别和自已的IP及对方的IP相与，比较结果，相同则同一网络，不同则不同网段

范例:

netmask: 255.255.224.0,网络ID位:19 主机ID位:13,主机数=2^13-2=8190

范例：判断A和B是否在网一个网段?

A: 192.168.1.100 netmask:255.255.255.0

B: 192.168.2.100 netmask:255.255.0.0

范例：一个主机：172.16.1.100/28

1、此主机所在的网段最多有多少主机?主机数=2^(32-28)-2=14

2、网络ID? IP和子网掩码相与，172.16.1.96

3、此网段的主机中最小的IP：172.16.1.97，最大的IP?172.16.1.110

6 子网划分

划分子网：将一个大网（主机数多，主机id多）分割成多个小网，网络id向主机id借位，将划分成2^n个子网

1、确定掩码当中0有多少bit（n）

2、IP总数为2^n

3、可用IP地址数量2^n-2-------主机位全0，主机位全1

公网地址------------全球可达的地址（IANA组织）

私网地址------------不是全球可达的地址

10.128.20.10/8
00001010.10000000.00010100.00001010
11111111.00000000.00000000.00000000
​
10.0.0.0
​
10.255.255.255
2^24-2

1、/24 需要变长还是变短 主机位大于256 掩码需要 变短 小于256 变长 2^n>=

2、需要向主机位借位，2^n>=8,n=3,需要向主机位借3位，主机数量=2^5-2=30

3、确定网段和主机范围

256除以块值

7练习：

  1. 192.168.1.0/24，平均分配给四个部门（四个子网网段）使用

  2. 192.168.1.0/24，四个部门：部门一100台、部门二40台、部门三10台、部门四1台服务器

192.168.1.0/24
4个部门  2的2次方的=4
192.168.1.xx   000000 
192.168.1.0/26
​
192.168.1.00 000000    
192.168.1.0 ~ 192.168.1.63
192.168.1.01 000000 
192.168.1.64 ~ 192.168.1.127
192.168.1.10 000000
192.168.1.128 ~ 192.168.1.191
192.168.1.11 000000
192.168.1.192 ~ 192.168.1.255
​
​
192.168.1.xx00 0000 /26
​
​
​部门一：192.168.1.00 00 0000/26
网络号：192.168.1.0
广播地址：192.168.1.63
可用ip：1.1~1.62
​
部门二：192.168.1.01 00 0000/26
网络号：192.168.1.64
广播地址：192.168.1.127
可用ip：1.65~1.126
​
部门三：192.168.1.10 00 0000/26
网络号：192.168.1.128
广播地址：192.168.1.191
可用ip：1.129~1.190
​
部门四：192.168.1.11 00 0000/26
网络号：192.168.1.192
广播地址：192.168.1.255
可用ip：1.193~1.254
​

​部门一：100台-需要7bit主机位，25bit网络位==》192.168.1.0000 0000/25
网络号：192.168.1.0
广播地址：192.168.1.127
可用ip：1.1~1.126
​
部门二：40台-需要6bit主机位，26bit网络位==》192.168.1.1000 0000/26
网络号：192.168.1.128
广播地址：192.168.1.191
可用ip：1.129~1.190
​
部门三：10台-需要4bit主机位，28bit网络位==》192.168.1100 0000/28
网络号：192.168.1.192
广播地址：192.168.1.207
可用ip：1.193~1.206
​
部门四：1台-需要2bit主机位，30bit网络位==》192.168.1.1101 0000/30
网络号：192.168.1.208
广播地址：192.168.1.211
可用ip：1.209~1.210
​
​

3.中国移动10.0.0.0/8，为32个省分配各自的子网

  • 新的子网的子网掩码
  • 每个子网的主机数
  • 第一个子网和最后一个子网的网络ID
10.0 0000000.0.0/9
10.1 0000000.0.0/9
​

/25------------255.255.255.128
/26            255.255.255.192
/27            255.255.255.224
/28            255.255.255.240
/29            255.255.255.248
/30            255.255.255.252  
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