網絡基礎之子網划分

一.ip地址基本知識

1.1 ip地址的結構和分類

根據tcp／ip協議，連接在internet上的每個設備都必須有一個ip地址，他是一個32位二進制數，也可以用點分十進制表示，每八位一組，用一個十進制表示即0～255，每組用"."分隔開，例如172.16.45.10

 

ip地址表示

 

將ip地址中的網絡位和主機位固定下來后，ip地址被分成了不同的積累：A類，B類，C類，D類，E類

1.2 特殊ip地址

1. 網絡地址：用於表示網絡本身，具有正常的網絡號部分，而主機號部分全部為0的ip地址稱之為網絡地址，如172.16.45.0就是一個B類網絡地址
2. 廣播地址：用於向網絡中的所有的設備進行廣播。具有正常的網絡號部分，而主機號部分全為1(即255)的ip地址稱之為廣播地址，如172.16.45.255就是一個B類的網絡地址
3. 有限廣播地址：指的是32位全位1(即255.255.255.255)的ip地址，用於本網廣播
4. 回送地址：網絡地址不能以十進制的127作為開頭，在地址中數字127保留給系統作為診斷用，稱為歡送地址，如127.0.0.1用於回路測試
5. 私有地址：只能在局域網內使用，不能在internet上使用的ip地址稱為私有ip地址，私有ip地址有：
   1. 10.0.0.0～10.255.255.255，表示一個A類地址
   2. 172.16.0.0~172.31.255.255,表示16個B類地址
   3. 192.168.0.0～192.168.255.255，表示256個C類地址
6. 0.0.0.0:指已經不是真正意義上的ip地址，它表示的是所有不清楚主機和目的網絡，這里的不清楚指的是在本機路由表里沒有特定條目指明如何到達

1.3 子網掩碼

1. 子網掩碼用於識別ip地址中的網絡地址和主機地址。
2. 子網掩碼也是32位二進制數字，在子網掩碼中，對應於網絡地址部分全用1表示，主機部分全用0表示 
3. 還可以用網絡前綴表示子網掩碼，即"／<網絡地址位數>"，如172.16.45.0/24表示B類網絡172.16.45.0的子網掩碼為255.255.255.0

1.4 ip地址申請

https://www.processon.com/mindmap/57fdad47e4b08d4fe9b3d7e2

二.子網划分

2.1 子網划分概念

子網划分是通過借用ip地址的若干位主機位來充當子網地址的從而將原來的網絡分為若干個彼此隔離的子網實現的

注意：

• arp協議通過ip地址獲取目標主機的mac地址這一過程使用的是廣播的方式，這個廣播地址就是通過子網地址於子網掩碼計算而來的，只有計算出的這一子網內的主機才能收到這個arp廣播包
• 子網划分與vlan都可以做到隔離廣播域，只是子網划分是三層隔離，二vlan是二層

2.2 c類子網划分初探

2.3 子網划分步驟

• 確定要划分的子網數以及每個子網的主機數
• 求出子網數目對應的二進制的位數N及主機數目對應的二進制數的位數M
• 對該ip地址的原子網掩碼，將其主機地址部分的前N位置1(其余全部置0)或后M位置0(其余全置1)即得出該ip地址划分子網后的子網掩碼

2.4 子網划分案例

給C類網絡211.168.10.0划分5個子網

2**2-2<5<2**3-2所以需要3位網絡號，主機號為8-3=5

子網掩碼為255.255.255.224

每個子網可容納2**5-2=30台主機

2.5 划分子網注意事項

1. 在子網划分時不僅需要考慮目前需要，還應該了解將來需要多說子網和主機。子網掩碼使用較多的主機位，可以得到更多子網，節約了ip地址資源，若將來需要更多的子網時，不用再重新分配ip地址，但每個子網的主機數量有限；反之，子網掩碼使用較少的主機位，每個子網的主機數允許有更大的增長，但可用子網數有限
2. 一般來說，一個網絡中的節點數太多，網絡會因為廣播通信而飽和，所以網絡中的主機數量的增長是有限的，也就是說，在條件允許的情況下，應將更多的主機位用於子網位

2.6 為何要子網划分及其優點

2.6.1 為什么要子網划分：

Internet組織機構定義了五種IP地址，用於主機的有A、B、C三類地址。其中A類網絡有126個，每個A類網絡可能有16，777，214台主機，它們處於同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多結點是不可能的，網絡會因為廣播通信而飽和，結果造成16，777，214個地址大部分沒有分配出去，形成了浪費。而另一方面，隨着互連網應用的不斷擴大，IP地址資源越來越少。為了實現更小的廣播域並更好地利用主機地址中的每一位，可以把基於類的IP網絡進一步分成更小的網絡，每個子網由路由器界定並分配一個新的子網網絡地址,子網地址是借用基於類的網絡地址的主機部分創建的。划分子網后，通過使用掩碼，把子網隱藏起來，使得從外部看網絡沒有變化，這就是子網掩碼。

很簡單的說   就是，一個公司不可能使用254個公網地址，A公司想用6個地址，B公司也想用6個地址，如果把這兩個公司的地址都放在一個大網段里面，這兩個公司的地址就能夠直接互通

2.6.2 子網划分優點

• 減少網絡流量
• 提高網絡性能
• 簡化管理
• 易於擴大地理范圍