网络小知识——子网划分

一、计算机的数值

1.1、计算机数值概述

• 数值：计数的方法，指用一组固定的符号和统一的规则表示数值的方法
• 数位：指数字符号在一个数中所处的位置
• 基数：指在某种进位计数制中，数位上所能使用的数字符号的个数
• 位权：指在某种进位计数制中，数位所代表的的大小，即处在某一位上的“1”所表示的数值的大小

二进制于两个数字；这些二的意思是基进制数或二进制位表示位0和1

十六进制数制系统的基数是16，前10个数是0-9，后面是A、B、C、D、E和F，分别表示10、11、12、13、 14和15

 

1.2、二进制的优点

二进制只需用两种状态（0和1）表示数字，容易实现

二进制的运算规则简单

0+0=0               0+1=1           1+0=1         1+1=0

0*0=0                0*1=0            1*0=0          1*1=1

用二进制容易实现逻辑运算

真（1） 假（0）

 

1.3、数值的计算　

十进制数的特点是逢十进一

二进制数的特点是逢二进一

十六进制的特点是逢十六进一

口诀（任何进制转化为十进制：上标法加一加；十进制转化为任何进制数：余数法顺一把）

1.4、常见八位二进制

10000000 →128

11000000 →192

11100000 →224

11110000 →240

11111000 →248

11111100 →252

11111110 →254

11111111 →255

 

二、子网划分基础

2.1、IP地址

IP地址由32位二进制数组成

一般用点分十进制来表示

IP地址由两部分组成：网络部分（NETWORK），主机部分（HOST）

 

2.1、IP地址的分类

IP地址分为A、B、C、D、E五类，每一类有不同的划分规则，常用IP地址为A、B、C三类，如图所示：

 

2.2、A、B、C三类IP地址的组成

网络部分（NETWORK）

主机部分（HOST）

 

2.3、特殊IP地址

公有地址用于Internet

私有IP地址是企业在内部网络中使用

私有地址不能在Internet中使用（路由器中NAT可以将私有IP地址转化为公有IP地址）

私有地址包括3组

A类：10.0.0.0~10.255.255.255.255

B类：172.16.0.0~172.31.255.255

C类：192.168.0.0~192.168.255.255

回环地址（loopback address）：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讯

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，指同时向同一子网所有主机发送报文

 

2.4、子网掩码

32个二进制位

对应IP地址的网络部分用1表示

对应IP地址的主机部分用0表示

IP地址和子网掩码作“逻辑与”运算得到网络地址

• 0和任何数相与都等于O
• 1和任何数相与都等于任何数本身

网络中不同主机之间通信：同网段主机之间的通信，将数据直接发送给另一台主机

源主机的网络地址=目标主机的网络地址

不同网段主机之间的通信，将数据发送给网关进行转发

源主机的网络地址≠目标主机的网络地址

子网掩码（Netmask）可区分IP地址的网络地址部分

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

 

2.5、子网划分的原因

• 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

IP地址分有类地址（A、B、C类）和无类地址

 

2.6、子网划分的理解

可以把基于每类的IP网络进一步分成更小的网络，每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于每类的网络地址的主机部分创建的。

 

 C类地址划分方法

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

计算规则：子网数=2n，其中n为子网部分位数

主机数=2^-2，其中N为主机部分位数

 

B类地址划分方法

计算规则：子网数=2n，其中n为子网部分位数

主机数=2^-2，其中N为主机部分位数

 

子网掩码及其相关参数对照

 

补充：可变长子网掩码（VLSM）允许把子网继续划分为更小的子网

 

2.7、IP地址汇总

网段172.16.0.0/24~172.16.7.0/24汇总成一个网段，计算过程如下

 

2.8、IP地址规划及应用

IP地址规划原则：唯一性、可扩展性、连续性、实意性

IP地址规划注意事项：

互联地址（生产环境中，互联地址全是/30）

Loopback地址（生产环境中，回环地址是/32 路由器做标识使用）

网关地址（基本靠网络号、 靠广播地址旁边比如∶ 192.168.1.0/24 要么是192.168.1.1 要么就是192.168.1.254）