IP地址划分

什么是IP地址

IP地址在网络中用于标识一个节点
IP地址也用于IP分组在网络中的寻址
一个IPv4地址有32位
IPv4地址通常采用 "点分十进制" 表示
192.      168.     10.       1
11000000  10101000 00001010  00000001

IP地址范围

IP地址分为A、B、C、D、E 五类。常用的是B和C两类。
2^32个IP地址

A类IP地址范围：1.0.0.1-127.255.255.254
B类IP地址范围：128.1.0.1-191.254.255.254
C类IP地址范围：192.0.1.1-223.255.254.254
D类IP地址范围：224.0.0.1-239.255.255.254
E类IP地址范围：240.0.0.0~247.255.255.255

私有地址的范围分别是：
A类地址范围：10.0.0.0—10.255.255.255；
B类地址范围：172.16.0.0---172.31.255.555；
C类地址范围：192.168.0.0---192.168.255.255。

IP地址类型

网络地址：在网络的IPv4地址范围内，最小地址保留位网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为0。
广播地址：用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。
主机地址：可分配给网络中终端设备的地址。

VLSM（子网划分）

概述

　　满足不同网络对IP地址的需求

　　实现网络的层次性

　　节省IP地址

　　默认子网掩码可以进一步划分，成为可变长子网掩码

　　网络位向主机位借位

示例

172.16.0.0/16

网络位向主机位借位，借n位则可划分的子网数量为2^n
172.16.0.0

网络位向主机位借一位的结果可能为1也可能为0

172.16.00000000.00000000   
11111111.11111111.10000000.00000000  //掩码
172.16.0.0 //网段

子网为：172.16.0.0/17
掩码为：255.255.128.0
可分配主机：172.16.0.1 — 172.16.127.254
广播地址：172.16.127.255   //主机位全为1

172.16.10000000.00000000
11111111.11111111.10000000.00000000
172.16.128.0  /网段

子网：172.16.128.0/17
掩码：255.255.128.0
主机：172.16.128.1 —172.16.255.254
广播：172.16.255.255

以此类推...

计算公式

2^m = 向主机借位后产生的子网个数
· m为所借的位数

2^n-2 = 向主机位借位后产生的每个子网中可用主机IP数
· n为主机位剔除被借位后的剩余位数
· -2因为每个子网中的网络号和广播号不可用

 根据上面的计算公式，我们可以算出来默认的ABC类可分配的I地址总数

A类 8位网络位 则可分配的IP地址范围为2^24
以此类推
实际情况下我们并不需要分配如此多的IP，所以我们需要划分IP地址

实战讲解

1. 192.168.1.0/25子网、广播、可用的主机范围各是多少？

192.168.1.0缺省为24位掩码，即

11000000.10101000.00000001.00000000
11111111.11111111.11111111.00000000

25位掩码表示向主机位借了一位，即划分了2^1个子网

11000000.10101000.00000001.00000000  //借位
11111111.11111111.11111111.10000000   //掩码
11000000.10101000.00000001.00000000  //与运算
192.168.1.0/25   //子网
即广播地址为：主机位全为1
 1000000.10101000.00000001.01111111
 192.168.1.127
 主机范围为：
 192.168.1.1 —192.168.1.126

11000000.10101000.00000001.10000000  //借位
11111111.11111111.11111111.10000000   //掩码
11111111.11111111.11111111.10000000  //与运算
192.168.1.128/25
即广播地址为：
192.168.1.255
主机范围为：
192.168.1.129 —192.168.255.254

2.  已知一个局域网内有1000台客户端，如果把它放在同一个网段中，请问用什么子网掩码比较合适？

利用公式2^n-2计算出>=1002的为2^10最为合适，共1024个IP地址，则32-10=22，子网掩码为22

 3.  IP地址为192.168.1.100/29，则广播地址为：____，可用IP数为：_____?

基本算法:
C类，29位掩码即向主机位借了5位，则
00001 000 =8
00010 000 =16
00011 000 =24
00100 000 =32
00101 000 =40
00110 000 =48
...
以此类推

可以看出来是以8递增，这个也称为块
那么根据当前网络地址100段最接近8的倍数位96，则
网络地址为：192.168.1.96/29
IP地址范围为：192.168.1.97~192.168.1.102
广播地址为：192.168.1.103

快捷算法（推荐使用）
计算出块：2^3=8，找到100附近最接近8的倍数96
29=128+64+32+16+8=248
块=256-248=8

网络地址为：192.168.1.96/29
IP地址范围为：192.168.1.97~192.168.1.102
广播地址为：192.168.1.103

IP地址数：2^3=8

4. 现在一个C类网络地址段192.168.1.0/24，有三个部门，A部门有30台主机，B部门有20台主机，C部门有10台主机，请问该如何划分？

其实这个问题可以有两种方法，以实际情况为准
三个部门意味着最少划分三个子网，则需要借用主机位2位
1. 网络位向主机位借用2位，掩码为26，每个子网可分配IP地址64个，这样的好处是后续好加入主机，坏处是IP地址浪费。
2. A部门30台主机，网络位向主机位借3位，2^5=32,刚好可以容纳A部门主机数量，可以划分8个子网，每个子网可分配IP数30. 
这样的好处是节省IP地址，坏处是后期无法在该子网新增主机。

5. 某公司有生产部门，销售部门，财务部，客服部四个部门，每个部门的主机数最多不超过50台，若该公司获得了一个C类地址192.168.100.0/24，如该如何划分子网呢？

4个部门，需要划分四个子网，则最少借主机位2位，2^6=64，刚好满足
其他的跟第四题一样

 6.  61.179.150.39/28，子网号为多少，广播，可用IP地址范围？

该地址位B类地址，28表示借了12位，划分了4096个子网，每个子网可分配IP地址数位16位，块=2^4=16

网络地址：61.179.150.32.0/28
广播地址：61.179.150.47
可用地址范围：61.179.150.33~46

 7. 19.224.17.0/17 可不可以配置在路由器的接口上？为什么可以？为什么不可以？

19.224.17.0/17
11111111 11111111 10000000 0000000 #掩码
可以算出来块为2^7=128
网络地址：19.224.0.0和192.168.128.0
IP地址范围：192.224.0.1~19.224.127.254
　　　　　　19.224.128.1~19.224.255.254
答案是可以分配

17=128
块=256-128=128

8. 37.95.221.16/5 和41.222.221.16/5 两个地址在不在同一个网段。能不能ping通？为什么？

　　不能

9. 给出第3个问题37.95.221.16的子网号和广播号。

计算块
37.95.221.16/5
11111000 00000000 00000000 00000000
块=256-248=8
即37附近8的倍数为32
网络地址：32.0.0.0/5
广播地址：39.255.255.255
IP地址范围：32.0.0.1~32.255.255.254，134217728个

 10. 如果生产部有主机100台，销售部有50台，财务部有25台，客服部有12台，应该如何划分子网呢？

生产部
100台，最少需要2^7，也就是说借一位，块为128
192.168.0.0/25
192.168.128.0/25

销售部 50台
也就是最少保留6为主机位，借2位，可划分子网为4，块为64
192.168.0.0/26
192.168.64.0/26
192.168.128.0/26
192.168.192.0/26

因为生产部需要100台主机地址，所以192.168.0.0/26与192.168.64.0/26不能再次分配给销售部，将192.168.128.0/26分配给销售部，以此类推。

所以最后结果：
生产部：192.168.100.0/25
销售部：192.168.100.128.0/26
财务部：192.168.100.192/27
客服部：192.168.100.224/27