IP子网划分

IP子网划分

一个公司有300台计算机，分配一个C类地址是不够的，分配B类地址会浪费地址，那该如何解决呢？

这就要用到我们今天即将要用的IP子网划分

在此之前，我们要回顾二进制及IP地址的分类和使用

一、二进制

计算机中的数是用二进制表示的

1.特点：逢二进一，基数为2，数值部分用两个不同的数字符号0、1来表示

2.二进制数转换为十进制数

方法：按权展开相加法

举例：将二进制数1101转换为十进制数

3.十进制数转换为二进制数

方法：余数法

举例：将125转换为二进制数

把余数倒排得到125的二进制表示为1111101。

二、IP地址与子网掩码

1.IP地址的分类

IP地址由32位二进制数组成，一般用点分十进制来表示，如192.168.10.250

IP地址由两部分组成：网络部分和主机部分，网络部分用来标识不同网络，主机部分用于标识一个网络中的特定主机。

网络部分由IANA（Internet Assigned Numbers Authority，Internet地址分配机构）统一分配，为了便于分配和管理，分了5类：A、B、C、D、E，目前最多用的是A、B、C

127.0.0.1称为本机回环地址，用于检查TCP/IP协议安装是否正确，除了127.0.0.0和127.255.255.255外的所有以127开头的IP地址都代表本机

D类和E类不划分网络部分和主机部分

A类地址适用于大型网络中使用，每个A类网络拥有的最大可用主机数为（公式为，n为IP地址中主机部分的比特数）

B类地址适用于在中等规模的网络中使用，每个B类地址拥有的最大主机数为

C类地址适用于在主机数量比较少的中小型网络中使用，每个C类地址拥有的最大主机数为

D类地址是用于组播通性的地址

E类地址是用于科学研究的保留地址

为了满足企业用户在内部网络中使用的需求，从A、B、C这三类地址中分别划分一部分在企业内部网络中使用，这部分地址称为私有地址，私有地址不能在Internet上使用

A类：10.0.0.0~10.255.255.255

B类：172.16.0.0~172.31.255.255

C类：192.168.0.0~192.168.255.255

2.子网掩码

A、B、C三类地址的默认子网掩码

A类：255.0.0.0

B类：255.255.0.0

C类：255.255.255.0

使用点分十进制的形式表示掩码书写比较麻烦，经常用位计数形式，在地址后加"/"，"/"后面是网络部分的位数，即二进制掩码中1的个数

举例：192.168.10.10 255.255.255.0=192.168.10.10/24

169.254.2.6 255.255.0.0=169.254.2.6/16

10.0.0.2 255.0.0.0=10.0.0.2/8

三、子网划分的原因

IP地址分类中可以用于主机的有A.B.C三类。其中A类地址有126个网络，每个网络中包含16777214个可以使用的主机地址。如果将一个A类地址分配给一个企业或学校，会导致大部分IP地址被浪费。例如，某公司的网络中有300台主机，分配一个C类地址(254个主机地址)显然是不够用的，分配一个B类地址(65533个主机地址)又太浪费了。虽然A.B.C类IP地址可以提供大约37亿个主机地址，但是网络号并不是很多。IP地址可以提供A类网络126个，B类网络大约1600个，C类网络大约2000000个，所以随着Internet的快速发展，接入Internet的站点越来越多，导致IP地址资源越来越少，为了更好地利用现有的IP地址资源，减少浪费，可以把IP地址进一步划分为更小的网络，即子网划分。为了创建子网，需要将掩码中主机位划分为网络位来使用这个过程通常称为借位或租位。
经过子网划分后P地址的子网艳码不再是具有标准户地址的掩码，由此IP地址可以分为两类

有类地址：标准的IP地址A、B、C三类属于有类地址

无类地址：子网划分后的IP地址不再具有有类地址的特征，这些地址称为无类地址

子网划分的原理

IP地址经过一次子网划分后，被分成三个部分——网络位、子网位和主机位
，子网位是向主机位借位而来的
C类

B类
子网数=2n，其中n为子网部分位数
主机数=2N－2，其中N为主机部分位数
将/24的网段划分多个同掩码不同区域，不同区域的主机不能通信，不信就来试试
1.准备一个拓扑

2.先让C1和C2处于192.168.10.0/24网段，并进行ping

3.再让他们处于同一掩码不同区域

4.可以看到，虽然掩码相同，但是处于不同区域，即不同子网段，仍然不能通信，它与VLAN的区别在于：子网划分是同掩码不同子网段，VLAN是同网段不同广播域，而一般的掩码不会采用/32和/31，因为/32不能与任何主机通信，一般将其使用在配置Loopback接口地址时作为设备管理地址，这样可以节约地址，/31则是为每个子网段划分2个IP，一个是网络ID，一个是广播地址，这两个地址都不能给主机使用，而/30适合给路由器使用（上行口和下行口）

可变长子网掩码（VLSM）
VLSM允许把子网继续划分为更小的子网

有效主机地址范围=（网络地址+1广播地址-1）
举例：将192.168.10.0/24平均分成2份，得到192.168.10.0/25和192.168.10.128/25两个网络，广播地址分别是192.168.10.127/25和192.168.10.255/25，那可用范围是
192.168.10.0/25网络：192.168.10.1（0+1）192.168.10.126（127-1）
192.168.10.128/25网络：192.168.10.129（128+1）192.168.10.254（255-1）
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