首先可以看下思维导图,以便更好的理解接下来的内容。
一、子网掩码
1. 产生背景
在网络规划中,使用自然分类来划分网络规模可能导致大量IP地址的浪费。由于IPv4地址资源已经耗尽,寻找更有效的地址分配方案变得至关重要。
2. 定义
子网掩码是一个由32位连续的1或0组成的掩码,用来衡量IP地址中网络位的长度。其中,1对应网络位,0对应主机位。
3. 分类
- 主类掩码:这种掩码与自然分类方法相符,但会造成IP地址的浪费。
- 可变长子网掩码(VLSM):通过增加掩码长度,将一个大网段划分为多个子网,实现更灵活的地址分配。
- 无类域间路由(CIDR):通过缩短子网掩码,将多个较小网段聚合成一个更大的网段,提高路由表的效率。
二、VLSM算法
1. 得出下列参数
为了进行VLSM子网划分,需要计算以下参数:
- 掩码借位数:将原掩码中的0变为1的位数。
- 掩码剩余位数。
- 本段掩码剩余位数。
2. 计算划分结果
根据计算得到的参数,可以进行如下计算:
- 子网数: 2 ( 借位数 ) 2^{(借位数)} 2(借位数)
- 每个子网可用IP地址数: 2 ( 剩余位数 ) − 2 2^{(剩余位数)} - 2 2(剩余位数)−2
- 每两个子网的间隔位数: 2 ( 本段剩余位数 ) 2^{(本段剩余位数)} 2(本段剩余位数)
3. 举例子计算
举例:
8.130.45.215/20
0000 1000,1000 0010,0010 1101,1101 0111
看20他是属于那个地方,20是属于45的部分,将45转化成为二进制为00101101,前四位为固定值,因为在二进制取了4位,那么固定值就是0010 剩余位都是0为网络地址,剩余位都是1为广播地址
网络地址:0000 1000,1000 0010,0010 0000,0000 0000转化为十进制那么网络地址就是8.130.32.0
广播地址:0000 1000,1000 0010,0010 1111,1111 1111转化为十进制那么广播地址就是8.130.47.255
因为8.130.45.215为A类地址所以是借位数为20-8=12
子网数:2^借位数12=4096
每个子网有多少IP地址:2^剩余位数(32-20)=4096
每个子网有多少可用IP:4096-2=4094
子网范围:
8.0.0.0-8.0.15.255
8.0.16.0-8.0.31.255
…
8.255.240.0-8.255.255.255
举例:
192.168.197.100/28
1100 0000,1010 1000,1100 0101,0100 0100
看28在那个位置,28属于100的部分,将100转化为二进制0100 0100,前两位为固定值,因为在二进制取了4位,那么固定值就是0100,剩余位数都是0为网络地址,剩余位都是1为广播地址
网络地址:1100 0000,1010 1000,1100 0101,0100 0000转化为十进制那么网络地址就是:192.168.197.64
广播地址:1100 0000,1010 1000,1100 0101,0100 1111转化为十进制那么广播地址就是:192.168.197.79
因为192.168.197.100为C类IP地址所以是借位数是28-24=4
子网数:2^借位数4=16
每个子网有多少IP地址:2^剩余位数(32-28)=16
每个子网可用IP:16-2=14
子网范围:
192.168.197.0-192.168.197.15
192.168.197.16-192.168.167.31
…
192.168.197.240-192.168.197.255
三、常见子网划分对应关系
子网掩码:25,对应255.255.255.128,可用地址:126个。
子网掩码:26,对应255.255.255.192,可用地址:62个。
子网掩码:27,对应255.255.255.224,可用地址:30个。
子网掩码:28,对应255.255.255.240,可用地址:14个。
子网掩码:29,对应255.255.255.248,可用地址:6个。
子网掩码:30,对应255.255.255.252,可用地址:2个。
子网掩码:31,对应255.255.255.254,可用地址:2个(适用于PPP链路)。
子网掩码:32,对应255.255.255.255,可用地址:1个(适用于设备的Loopback接口)。
通过这些常见子网划分对应关系,可以更好地规划IP地址的分配。
四、练习
IP编址
题目
192.168.1.100/28
172.16.0.58/26
25.83.149.222/25
100.100.243.18/20
10.100.100.100/10
需求
每题分别计算
网络地址:
广播地址:
子网数:
每子网主机数:
每子网可用主机数:
子网范围:
解题
1. 192.168.1.100/28
每题分别计算
网络地址:192.168.1.96
广播地址:192.168.1.111
子网数:2借位数=24=16
每子网主机数:2剩余位2(32-28)=16
每子网可用主机数:14
子网范围:
192.168.1.0-192.168.1.15
192.168.1.16-192.168.1.31
192.168.1.32-192.168.1.47
192.168.1.48-192.168.1.63
192.168.1.64-192.168.1.79
192.168.1.80-192.168.1.95
192.168.1.96-192.168.1.111
192.168.1.112-192.168.1.127
192.168.1.128-192.168.1.143
192.168.1.144-192.168.1.159
192.168.1.160-192.168.1.175
192.168.1.176-192.168.1.191
192.168.1.192-192.168.1.207
192.168.1.208-192.168.1.223
192.168.1.224-192.168.1.239
192.168.1.240-192.168.1.255
2. 172.16.0.58/26
每题分别计算
网络地址:172.16.0.0
广播地址:172.16.0.63
子网数:2^借位数10=1024
每子网主机数:2^剩余位数=64
每子网可用主机数:62
子网范围:172.16.0.0-172.16.0.63
172.16.0.64-127.16.0.127
…
172.16.255.192-172.16.255.255
3. 25.83.149.222/25
每题分别计算
网络地址:25.83.149.128
广播地址:25.83.149.255
子网数:2^借位数17=131072
每子网主机数:2^剩余位数(32-25)=128
每子网可用主机数:126
子网范围:25.0.0.0-15.0.0.127
25.0.0.128.0-25.0.0.255
…
25.255.255.128-25.255.255.255
4. 100.100.243.18/20
每题分别计算
网络地址:100.100.240.0
广播地址:100.100.255.255
子网数:2^借位数12=4096
每子网主机数:2^剩余位(32-20)4096
每子网可用主机数:4094
子网范围:100.0.0.0-100.0.15.255
100.0.16.0-100.0.31.255
…
100.255.240.0-100.255.255.255
5. 10.100.100.100/10
每题分别计算
网络地址:10.64.0.0
广播地址:10.127.255.255
子网数:2^借位数=4
每子网主机数:2^剩余位数=4194304
每子网可用主机数:4194302
子网范围:10.0.0.0-10.63.255.255.255
10.64.0.0-10.127.255.255
10.128.0.0-10.191.255.255
10.192.0.0-10.255.255.255文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-685717.html
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