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如何通过子网掩码划分网段
资料一:
一、缺省
A、B、C类地址,子网掩码;
二、子网掩码的作用:
code:
IP地址192.20.15.51110001
子网掩码255.255.0.00000
网络ID192.20.0.00000000
主机ID0.0.15.50001
计算该子网中的主机数:2八n-2=2八16-2=65534
其中:
n为主机ID占用的位数2:192.20.0.0俵示本网络),192.20.255.255表示子网广
播);该子网所容纳主机的IP地址范围:192.20.0.1~192.20.255.254
三、实现子网
1.划分子网的理由:
①远程LAN互连;
②连接混合的网络技术;
③增加网段中的主机数量;
④减少网络广播。
2.子网的实现需要考虑以下因素:
①确定所需的网络ID数,确信为将来的发展留有余地;
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谁需要占用单独的网络ID?
▲每个子网;
▲每个WAN连接;
②确定每个子网中最大的计算机数目,也要考虑未来的发展;
谁需要占用单独的主机ID?
▲每个TCP/IP计算机网卡;
▲每个TCP/IP打印机网卡;
▲每个子网上的路由接口;
③考虑增长计划的必要性:
假设您在InterNIC申请到一个网络ID:192.20.16.0但你有两个远程LAN需要
互连,而且每个远程LAN各有60台主机。
若不划分子网,您就只能使用一个网络ID:192.20.16.0,使用缺省子网掩码:
255.255.255.0,而且在这个子网中可以容纳的主机ID的范围:
192.20.16.1~192.20.16.254,即可以有254台主机。
现在若根据需要划分为两个子网,即借用主机ID中的两位用作网络ID,则
子网掩码就应变为:255.255.2
55.192
(11000)目的是将借用的用作网络ID的位掩去。看一看划分出来的子网的
情况:
▲192.20.16.65~126
192.20.16.010001~01110
本网段(01网段)主机数:2n-2=26-2=62或126-65+1=62
▲192.20.16.129~190
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192.20.16.10001~101110
本网段(10网段)主机数:2n-2=26-2=62或190-129+仁62
▲子网号00全0表示本网络,子网号11全1是子网屏蔽,均不可用。提
示:
在早期的子网划分标准RFC950中,不能使用全0或全1做为二进制子网标识
(在子网划分公式2n-2中的-2处理)。在RFC1812中,这个限制已被取消。下面
内容摘自于RFC1812。
“以前版本的文档认为,子网号不能为0或-1,并且至少要有两位长。在一
个CIDR领域,子网号就是网络前缀的一种延伸。如果没有前缀,那么子网号也就不
存在了。从CIDR观点来看,这种对子网号的限制是没有意义的,可以安全地忽
略。”
这个方案可以满足目前需求,但以后如果需要加入新的网段则必须重新划分更多
的子网(即借用更多的主机ID位用作网络ID),或如果以后需要每个子网中的主机
数更多则必须借用网络ID位来保证更多的主机数。
四、定义子网号的方法
若InterNIC分配给您的B类网络ID为129.20.0.0,那么在使用缺省的子网掩码
255.255.0.0的情况下,您将只有一个网络ID和216-2台主机(范围是:
129.20.0.1~129.20.255.254)。现在您有划分4个子网的需求。
1.手工计算法:
①将所需的子网数转换为二进制
4—000100
②以二进制表示子网数所需的位数即为向缺省子网掩码中加入的位数(既应向
主机ID借用的位数)00010X3位
③决定子网掩码
缺省的:255.255.0.0
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借用主机ID的3位以后:255.255.224
(111000).0,即将所借的位全表示为1,用作子网掩码。
④决定可用的网络ID
列出附加位引起的所有二进制组合,去掉全0和全1的组合情况
code:
组合情况实际得到的子网ID
000X
001T32(001000)129.20.32.0
010—64(01000)129.20.64.0
IP数据包从网际上的一个网络到达另一个网络时,选择路径可以基于网络而不
是主机。在大型的网际中,这一点优势特别明显,因为路由表中只存储网络信息而不
是主机信息,这样可以大大简化路由表。IP地址根据网络号和主机
号的数量而分为
A、B、C三类:
A类IP地址:
用7位(bit)来标识网络号,24位标识主机号,最前面一位为"0",即A类地址
的第一段取值介于1〜126之间。A类地址通常为大型网络而提供,全世界总共只有
126个只可能的A类网络,每个A类网络最多可以连接台主机。B类IP地址:
用14位来标识网络号,16位标识主机号,前面两位是"10"。B类地址的第一段
取值介于128〜191之间,第一段和第二段合在一起表示网络号。B类地址
适用于中等规模的网络,全世界大约有16000个B类网络,每个B类网络最多
可以连接65534台主机。
C类IP地址:
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用21位来标识网络号,8位标识主机号,前面三位是"110"。C类地址的第—段
取值介于192~223之间,第一段、第二段、第三段合在一起表示网络号。最后一段
标识网络上的主机号。C类地址适用于校园网等小型网络,每个C类
网络最多可以有254台主机。
前面讲到IP地址分网络号和主机号,要将一个网络划分为多个子网,因此网络
号将要占用原来的主机位,如对于一个C类地址,它用21位来标识网络
号,要将其划分为2个子网则需要占用1位原来的主机标识位。此时网络号位变为
22位为主机标示变为7位。同理借用2个主机位则可以将一个C类网络划分为4个
子网•…那计算机是怎样才知道这一网络是否划分了子网呢?这就可以从子网掩码中
看出。子网掩码和IP地址一样有32bit,确定子网掩码的方法是其与IP地址中标识
网络号的所有对应位都用"1",而与主机号对应的位都是"0"。如分为2个子网的C类
IP地址用22位来标识网络号,则其子网掩码为:1111
10000即255.255.255.128。于是我们可以知道,A类地址的缺省子网掩码为
255.0.0.0,B类为255.255.0.0,C类为255.255.255.0。下表是C类地址子网划分
及相关子网掩码:
子网位数子网掩码主机数可用主机数
1255.255.255.128128126
2255.255.255.1926462
3255.255.255.2243230
4255.255.255.2401614
5255.255.255.24886
6255.255.255.25242
你可能注意到上表分了主机数和可用主机数两项,这是为什么呢?因为但当地址
的所有主机位都为"0"时,这一地址为线路(或子网)地址,而当所有主机位都为
"1"时为广播地址。
同时我们还可以使用可变长掩码(VLSM)就是指一个网络可以用不同的掩码进
行配置。这样做的目的是为了使把一个网络划分成多个子网更加方便。在没有VLSM
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的情况下,一个网络只能使用一种子网掩码,这就限制了在给定的子网数目条件下主
机的数目。例如你被分配了一个C类地址,网络号为
192.168.10.0,而你现在需要将其划分为三个子网,其中一个子网有100台主
机,其余的两个子网有50台主机。我们知道一个C类地址有254个可用地址,那
么你如何选择子网掩码呢?从上表中我们发现,当我们在所有子网中都使用一个子网
掩码时这一问题是无法解决的。此时VLSM就派上了用场,我们可以在
100个主机的子网使用255.255.255.128这一掩码,它可以使用192.168.10.0到
192.168.10.127这128个IP地址,其中可用主机号为126个。我们再把剩下的
192.168.10.128到192.168.10.255这128个IP地址分成两个子网,子网掩码为
255.255.255.192。其中一个子网的地址从192.168.10.128到192.168.10.191,另一
子网的地址从192.168.10.192到192.168.10.255。子网掩码为255.255.255.192每
个子网的可用主机地址都为62个,这样就达到了要求。可以看出合理使用子网掩
码,可以使IP地址更加便于管理和控制。
参考资料:
http:
资料二:
IP地址与网络分类
(1)IP地址
不同的物理网络技术有不同的编址方式;不同物理网络中的主机,有不同的物理
网络地址。网间网技术是将不同物理网络技术统一起来的高层软件技术。网间网技术
采用一种全局通用的地址格式,为全网的每一网络和每一主机都分配一个网间网地
址,以此屏蔽物理网络地址的差异。IP协议提供一种全网
间网通用的地址格式,并在统一管理下进行地址分配,保证一个地址对应一台网间网
主机(包括网关),这样物理地址的差异被IP层所屏蔽。IP层所用到的
地址叫做网间网地址,又叫IP地址。它由网络号和主机号两部分组成,统一网络内
的所有主机使用相同的网络号,主机号是唯一的。IP地址是一个32为的二
进制数,分成4个字段,每个字段8位。
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(2)三类主要的网络地址
我们知道,从LAN到WAN,不同种类网络规模相差很大,必须区别对待。
因此按网络规模大小,将网络地址分为主要的三类,如下:
A类:
012381624
310网络号主机号
B类:
10网络号主机号
C类:
110网络号主机号
A类地址用于少量的(最多27个)主机数大于216的大型网,每个A类网络可
容纳最多224台主机;B类地址用于主机数介于28〜216之间数量不多不少的中型
网,B类网络最多214个;C类地址用于每个网络只能容纳28台主机的大量小型
网,C类网络最多221个。
除了以上
A、B、C三个主类地址外,还有另外两类地址,如下:
D类:
1110多目地址
E类:
11110留待后用
其中多目地址(multicastaddress)是比广播地址稍弱的多点传送地址,用于支持
多目传输技术。E类地址用于将来的扩展之用。
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(3)TCP/IP规定网络地址
除了一般地标识一台主机外,还有几种具有特殊意义的特殊形式。
*广播地址
TCP/IP规定,主机号全为“1的网络地址用于广播之用,叫做广播地址。所谓
广播,指同时向网上所有主机发送报文。
*有限广播
前面提到的广播地址包含一个有效的网络号和主机号,技术上称为直接广播
(directedboradcasting)地址。在网间网上的任何一点均可向其他任何网络进行直接
广播,但直接广播有一个缺点,就是要知道信宿网络的网络号。
有时需要在本网络内部广播,但又不知道本网络号。TCP/IP规定,32比特
全为“1的”网间网地址用于本网广播,该地址叫做有限广播地址(limitedbroadcast
address)。
*“0地”址
TCP/IP协议规定,各位全为“0勺网络号被解释成本”网络。
*回送地址
A类网络地址127是一个保留地址,用于网络软件测试以及本地机进程间通
信,叫做回送地址(loopbackaddress。无论什么程序,一旦使用回送地址发送数
据,协议软件立即返回之,不进行任何网络传输。
TCP/IP协议规定,一、含网络号127的分组不能出现在任何网络上;二、
主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。由以上规定可以看出,主机号全
“(全“1的地址在TCP/IP协议中有特殊含义,不能用作一台主机的有效地址。
二、子网掩码
(1)子网TCP/IP网间网技术产生于大型主流机环境中,它能发展到今天的规
模是当初的设计者们始料未及的。网间网规模的迅速扩展对IP地址模式的威胁
并不是它不能保证主机地址的唯一性,而是会带来两方面的负担:
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第一,巨大的网络地址管理开销;第二,网关寻径急剧膨胀。其中第二点尤为突
出,寻径表的膨胀不仅会降低网关寻径效率(甚至可能使寻径表溢出,从而造成寻径
故障),更重要的是将增加内外部路径刷新时的开销,从而加重网络负担。
因此,迫切需要寻求新的技术,以应付网间网规模增长带来的问题。仔细分析发
现,网间网规模的增长在内部主要表现为网络地址的增减,因此解决问题的思路集中
在:
如何减少网络地址。于是IP网络地址的多重复用技术应运而生。
通过复用技术,使若干物理网络共享同一IP网络地址,无疑将减少网络地址
数。
一般的,32位的IP地址分为两部分,即网络号和主机号,我们分别把他们叫
做IP地址的网间网部分”和本地部分”子网编址技术将本地部分进一步划分为
“物理网络”部分和“主机”部分,如图:
网间网部分物理网络主机
|—网间网部分宀|《----地部分------------|
其中物理网络”用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络,既是子网”。
(2)子网掩码IP协议标准规定:
每一个使用子网的网点都选择一个32位的位模式,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(包括网间网部分和物理网络号)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。例如位模式:
为了使用的方便,常常使用“点分整数表示法”来表示一个IP地址和子网掩
码,例如B类地址子网掩码(10000为:
255.255.25.0IP协议关于子网掩码的定义提供一种有趣的灵活性,允许子网
掩码中的“0和”“1位”不连续。但是,这样的子网掩码给分配主机地址和理解寻
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径表都带来一定困难,并且,极少的路由器支持在子网中使用低序或无序的位,因
此在实际应用中通常各网点采用连续方式的子网掩码。像255.255.255.64和
255.255.255.160等一类的子网掩码不推荐使用。
(3)子网掩码与IP地址结合使用,可以区分出一个网络地址的网络号和主机
号。
例如:
有一个C类地址为:
192.9.
200.13其缺省的子网掩码为:
255.255.
255.0则它的网络号和主机号可按如下方法得到:
①将IP地址
192.9.
200.13转换为二进制1100001101
②将子网掩码
255.255.
255.0转换为二进制10000
③将两个二进制数逻辑与(AND)运算后得出的结果即为网络部分11000
001001101AND1结0果为
192.9.200.0,即网络号为192.9.200.0。
④将子网掩码取反再与IP地址逻辑与(AND)后得到的结果即为主机部分
11AND111100110结1果为
0.0.0.13,即主机号为13。
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(4)子网掩码与IP地址结合使用,可以区分出一个网络地址的网络号和主机
号。
例如:
有一个C类地址为:
192.9.
200.13其缺省的子网掩码为:
255.255.
255.0则它的网络号和主机号可按如下方法得到:
①将IP地址
192.9.
200.13转换为二进制1100001101
②将子网掩码
255.255.
255.0转换为二进制10000
③将两个二进制数逻辑与(AND)运算后得出的结果即为网络部分11000
001001101AND1结0果为
192.9.200.0,
即网络号为
192.9.
200.0。
④将子网掩码取反再与IP地址逻辑与(AND)后得到的结果即为主机部分
11AND111100110结1果为
0.0.0.13,即主机号为13。
三、子网划分与实例根据以上分析,建议按以下步骤和实例定义子网掩码。
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1、将要划分的子网数目转换为2的m次方。如要分8个子网,8=23。
2、取上述要划分子网数的2的m次方的幕。女口23,即m=3。
3、将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后转换为十进制。如m为
3则是111000,转换为十进制为224,即为最终确定的子网掩码。如果是C类网,
则子网掩码为255.255.255.224;如果是B类网,则子网掩码为255.255.224.0;如果是
C类网,则子网掩码为255.224.0.0。
在这里,子网个数与占用主机地址位数有如下等式成立:2m=n。其中,m
表示占用主机地址的位数;n表示划分的子网个数。根据这些原则,将一个C类网络
分成4个子网。若我们用的网络号为
192.9.200,则该C类网内的主机IP地址就是192.9.200.1〜192.9.200.254
(因为全“0和全“1的主机地址有特殊含义,不作为有效的IP地址),现将网络
划分为4个部分,按照以上步骤:
4=22,取22的幂,即2,则二进制为11,占用主机地址的高序位即为
11000,转换为十进制为192。这样就可确定该子网掩码为:192.9.200.192,4个
子网的IP地址范围分别为:
二进制十进制
①1101110
192.9.
200.1192.
9.200.62
②1101110
192.9.
200.65192.
9.200.126
13/
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③1101110
192.9.
200.129
192.9.
200.190
④1111110
192.9.
200.193
192.9.
200.254
在此列出
A、B、C三类网络子网数目与子网掩码的转换表,以供参考
A类:
子网数目占用位数子网掩码子网中主机数
21255.128.
0.08,388,606
42255.192.
0.04,194,302
83255.224.
0.02,097,150
164255.240.
14/
16
0.01,048,574
3255.248.
0.0524,286
646255.252.
0.0262,142
.254.
0.0131,070
.255.
0.065,534
B类:
子网数目占用位数子网掩码子网中主机数
21255.255.
128.032,766
42255.255.
192.016,382
83255.255.
224.08,190
164255.255.
240.04,094
3255.255.
248.02,046
646255.255.
15/
16
252.01,022
.255.
254.0510
.255.
255.0254
C类:
子网数目占用位数子网掩码子网中主机数
21255.255.
255.128126
42255.255.
255.19262
83255.255.
255.22430
164255.255.
255.24014
3255.255.
255.2486
646255.255.
255.2522
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