網絡小知識——子網划分

一、計算機的數值

1.1、計算機數值概述

• 數值：計數的方法，指用一組固定的符號和統一的規則表示數值的方法
• 數位：指數字符號在一個數中所處的位置
• 基數：指在某種進位計數制中，數位上所能使用的數字符號的個數
• 位權：指在某種進位計數制中，數位所代表的的大小，即處在某一位上的“1”所表示的數值的大小

二進制於兩個數字；這些二的意思是基進制數或二進制位表示位0和1

十六進制數制系統的基數是16，前10個數是0-9，后面是A、B、C、D、E和F，分別表示10、11、12、13、 14和15

 

1.2、二進制的優點

二進制只需用兩種狀態（0和1）表示數字，容易實現

二進制的運算規則簡單

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

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

用二進制容易實現邏輯運算

真（1） 假（0）

 

1.3、數值的計算　

十進制數的特點是逢十進一

二進制數的特點是逢二進一

十六進制的特點是逢十六進一

口訣（任何進制轉化為十進制：上標法加一加；十進制轉化為任何進制數：余數法順一把）

1.4、常見八位二進制

10000000 →128

11000000 →192

11100000 →224

11110000 →240

11111000 →248

11111100 →252

11111110 →254

11111111 →255

 

二、子網划分基礎

2.1、IP地址

IP地址由32位二進制數組成

一般用點分十進制來表示

IP地址由兩部分組成：網絡部分（NETWORK），主機部分（HOST）

 

2.1、IP地址的分類

IP地址分為A、B、C、D、E五類，每一類有不同的划分規則，常用IP地址為A、B、C三類，如圖所示：

 

2.2、A、B、C三類IP地址的組成

網絡部分（NETWORK）

主機部分（HOST）

 

2.3、特殊IP地址

公有地址用於Internet

私有IP地址是企業在內部網絡中使用

私有地址不能在Internet中使用（路由器中NAT可以將私有IP地址轉化為公有IP地址）

私有地址包括3組

A類：10.0.0.0~10.255.255.255.255

B類：172.16.0.0~172.31.255.255

C類：192.168.0.0~192.168.255.255

回環地址（loopback address）：A類網絡地址127是一個保留地址，用於網絡軟件測試以及本地機進程間通訊

廣播地址：TCP/IP規定，主機號全為“1”的網絡地址用於廣播之用，叫做廣播地址，指同時向同一子網所有主機發送報文

 

2.4、子網掩碼

32個二進制位

對應IP地址的網絡部分用1表示

對應IP地址的主機部分用0表示

IP地址和子網掩碼作“邏輯與”運算得到網絡地址

• 0和任何數相與都等於O
• 1和任何數相與都等於任何數本身

網絡中不同主機之間通信：同網段主機之間的通信，將數據直接發送給另一台主機

源主機的網絡地址=目標主機的網絡地址

不同網段主機之間的通信，將數據發送給網關進行轉發

源主機的網絡地址≠目標主機的網絡地址

子網掩碼（Netmask）可區分IP地址的網絡地址部分

A、B、C三類地址的默認子網掩碼

A類∶255.0.0.0

B類∶ 255.255.0.0

C類∶255.255.255.0

 

2.5、子網划分的原因

• 滿足不同網絡對IP地址的需求
• 實現網絡的層次性
• 節省IP地址

IP地址分有類地址（A、B、C類）和無類地址

 

2.6、子網划分的理解

可以把基於每類的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每類的網絡地址的主機部分創建的。

 

 C類地址划分方法

IP地址經過一次子網划分后，被分成三個部分——網絡位、子網位和主機位

計算規則：子網數=2n，其中n為子網部分位數

主機數=2^-2，其中N為主機部分位數

 

B類地址划分方法

計算規則：子網數=2n，其中n為子網部分位數

主機數=2^-2，其中N為主機部分位數

 

子網掩碼及其相關參數對照

 

補充：可變長子網掩碼（VLSM）允許把子網繼續划分為更小的子網

 

2.7、IP地址匯總

網段172.16.0.0/24~172.16.7.0/24匯總成一個網段，計算過程如下

 

2.8、IP地址規划及應用

IP地址規划原則：唯一性、可擴展性、連續性、實意性

IP地址規划注意事項：

互聯地址（生產環境中，互聯地址全是/30）

Loopback地址（生產環境中，回環地址是/32 路由器做標識使用）

網關地址（基本靠網絡號、 靠廣播地址旁邊比如∶ 192.168.1.0/24 要么是192.168.1.1 要么就是192.168.1.254）