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    《计算机-地址、子网掩码及它们在通信中的作用》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机-地址、子网掩码及它们在通信中的作用(8页珍藏版)》请在人人文库网上搜索。

    1、IP地址、子网掩码及它们在地址、子网掩码及它们在 通信中的作用通信中的作用 关于关于IP地址地址 IP地址的组成结构:地址的组成结构:所谓所谓IP地址就是给每个连接在地址就是给每个连接在Internet上上 的主机分配的一个的主机分配的一个32bit地址。地址。IP地址用二进制来表示,每个地址用二进制来表示,每个IP 地址长地址长32bit,比特换算成字节,就是,比特换算成字节,就是4个字节。个字节。IP地址的长度地址的长度 为为32位,分为位,分为4段,每段段,每段8位,用十进制数字表示,每段数字范位,用十进制数字表示,每段数字范 围为围为0255,段与段之间用句点隔开。例如,段与段之间用句。

    2、点隔开。例如159.226.1.1。IP 地址有两部分组成,一部分为网络地址,另一部分为主机地址地址有两部分组成,一部分为网络地址,另一部分为主机地址 IP地址的分类:地址的分类:IP地址分为地址分为A、B、C、D、E5类。常用的是类。常用的是B 和和C两类。两类。 IP地址的作用:地址的作用:Internet依靠依靠TCP/IP协议,在全球范围内实协议,在全球范围内实 现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在 Internet上,每一个节点都依靠唯一的上,每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相地址互相区分和相 互联系。互联系。

    3、。IP地址构成了整个地址构成了整个Internet的基础按照的基础按照TCP/IP协议协议 规定。规定。 网络地址原指用一个巨大的虚拟画面,把所有网络地址原指用一个巨大的虚拟画面,把所有 东西连接起来,也可以作为动词使用。在计算东西连接起来,也可以作为动词使用。在计算 机领域中,网络就是用物理链路将各个孤立的机领域中,网络就是用物理链路将各个孤立的 工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从 而达到资源共享和通信的目的。凡将地理位置而达到资源共享和通信的目的。凡将地理位置 不同,并具有独立功能的多个计算机系统通过不同,并具有独立功能的多个计算机系统通过 通。

    4、信设备和线路而连接起来,且以功能完善的通信设备和线路而连接起来,且以功能完善的 网络软件(网络协议、信息交换方式及网络操网络软件(网络协议、信息交换方式及网络操 作系统等)实现网络资源共享的系统。作系统等)实现网络资源共享的系统。 网络地址的含义网络地址的含义 广播地址是专门用于同时向网络中所有工作站进行广播地址是专门用于同时向网络中所有工作站进行 发送的一个地址。在使用发送的一个地址。在使用TCP/IP 协议的网络中,协议的网络中, 主机标识段主机标识段host ID 为全为全1 的的IP 地址为广播地址,地址为广播地址, 广播的分组传送给广播的分组传送给host ID段所涉及的所有计算机。。

    5、段所涉及的所有计算机。 例如,对于例如,对于10.1.1.0 (255.255.255.0 )网段,其)网段,其 广播地址为广播地址为10.1.1.255 (255 即为即为2 进制的进制的 11111111 ),当发出一个目的地址为),当发出一个目的地址为10.1.1.255 的分组(封包)时,它将被分发给该网段上的所有的分组(封包)时,它将被分发给该网段上的所有 计算机。计算机。 广播地址的含义广播地址的含义 关于子网掩码关于子网掩码 子网掩码的组成结构:子网掩码的组成结构:子网掩码是一个子网掩码是一个32位地址,是一种用来指位地址,是一种用来指 明一个明一个IP地址的哪些位标识的是主机所。

    6、在的子网以及哪些位标识的是地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是 主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用地址一起使用 与与IP地址相同,子网掩码由地址相同,子网掩码由1和和0组成,且组成,且1和和0分别连续。子网掩码的分别连续。子网掩码的 长度也是长度也是32位,左边是网络位,用二进制数字位,左边是网络位,用二进制数字“1”表示,表示,1的数目等的数目等 于网络位的长度;右边是主机位,用二进制数字于网络位的长度;右边是主机位,用二进制数字“0”表示,表示,0的数目的数目 等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩。

    7、码与等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与ip地址做地址做AND运算运算 时用时用0遮住原主机数,而不改变原网络段数字,而且很容易通过遮住原主机数,而不改变原网络段数字,而且很容易通过0的位的位 数确定子网的主机数,只有通过子网掩码,才能表明一台主机所在的数确定子网的主机数,只有通过子网掩码,才能表明一台主机所在的 子网与其他子网的关系,使网络正常工作。子网与其他子网的关系,使网络正常工作。 子网掩码的作用:子网掩码的作用: 用于屏蔽用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主地址的一部分以区别网络标识和主 机标识,并说明该机标识,并说明该IP 地址是在局域网上,还是在远程网上。地址是在局。

    8、域网上,还是在远程网上。 用于将一个大的用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。网络划分为若干小的子网络。 如何利用子网掩码从已知的如何利用子网掩码从已知的IP地址中获地址中获 得网络地址和广播地址(配合例子解释)得网络地址和广播地址(配合例子解释) 把子网掩码和把子网掩码和IP地址进行地址进行“与与”运算运算 结果就是网络地址,网络地址后面的结果就是网络地址,网络地址后面的0全换成全换成1就是广就是广 播地址。播地址。 例如:例如:192.168.222.222 255.255.224.0 那么那么192.168.222.222 与与255.255.11100000.0 结果结果192.168.192.0这就是网络地址这就是网络地址 192.168.223.255就是广播地址了。就是广播地址了。 在网络通信中在网络通信中,IP地址地址,子网掩码与路子网掩码与路 由器由器(默认网关默认网关)三者如何配合工作三者如何配合工作 在网络通信中,在网络通信中,ip地址用于标示主机,子网掩码用来地址用于标示主机,子网掩码用来 确定主机的确定主机的ip地址属于哪个网络。当主机要与另一个地址属于哪个网络。当主机要与另一个 网络通信时,主机会把数据发往默认网关,默认网关网络通信时,主机会把数据发往默认网关,默认网关 进行转发。进行转发。 The End。

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  • 本文详细介绍了子网掩码及其作用,希望对你的学习有所帮助。
  • 子网掩码与子网划分

    万次阅读 多人点赞 2018-10-08 18:04:34
    子网掩码与子网划分  目录 :  一、摘要  二、子网掩码的概念及作用  三、为什么需要使用子网掩码  四、如何用子网掩码得到网络/主机地址  五、子网掩码的分类  六、子网编址技术  七、如何划分子网及确定...

    子网掩码与子网划分 

    目录 : 
    一、摘要 
    二、子网掩码的概念及作用 
    三、为什么需要使用子网掩码 
    四、如何用子网掩码得到网络/主机地址 
    五、子网掩码的分类 
    六、子网编址技术 
    七、如何划分子网及确定子网掩码 
    八、相关判断方法 

    一、摘要 

    近期在我的论坛中大家对子网掩码以及子网划分的讨论比较多,因为前面也写了关于ip地址的教程,为了延续性,就写了这个关于子网掩码与子网划分的教程,学这篇教程需要一定的基础(高手当然除外),建议读过前面的关于ip的教程后,再读本教程。准备好了吗?我们开始吧!! 

    二、子网掩码的概念及作用 

    子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值,它可以屏蔽掉ip地址中的一部分,从而分离出ip地址中的网络部分与主机部分,基于子网掩码,管理员可以将网络进一步划分为若干子网。 

    三、为什么需要使用子网掩码 

    虽然我们说子网掩码可以分离出ip地址中的网络部分与主机部分,可大家还是会有疑问,比如为什么要区分网络地址与主机地址?区分以后又怎样呢?那么好,让我们再详细的讲一下吧! 

    在使用TCP/IP协议的两台计算机之间进行通信时,我们通过将本机的子网掩码与接受方主机的ip地址进行'与'运算,即可得到目标主机所在的网络号,又由于每台主机在配置TCP/IP协议时都设置了一个本机ip地址与子网掩码,所以可以知道本机所在的网络号。 

    通过比较这两个网络号,就可以知道接受方主机是否在本网络上。如果网络号相同,表明接受方在本网络上,那么可以通过相关的协议把数据包直接发送到目标主机;如果网络号不同,表明目标主机在远程网络上,那么数据包将会发送给本网络上的路由器,由路由器将数据包发送到其他网络,直至到达目的地。在这个过程中你可以看到,子网掩码是不可或缺的! 

    四、如何用子网掩码得到网络/主机地址 

    既然子网掩码这么重要,那么它是如何分离出ip地址中的网络地址和主机地址的呢? 

    过程如下: 
    1.将ip地址与子网掩码转换成二进制; 
    2.将二进制形式的ip地址与子网掩码做'与'运算,将答案化为十进制便得到网络地址; 
    3.将二进制形式的子网掩码取'反'; 
    4.将取'反'后的子网掩码与ip地址做'与'运算,将答案化为十进制便得到主机地址。 

    下面我们用一个例子给大家演示:
    假设有一个I P 地址:192.168.0.1 
    子网掩码为:255.255.255.0 
    化为二进制为:I P 地址11000000.10101000.00000000.00000001 
    子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000 
    将两者做'与'运算得:11000000.10101000.00000000.00000000 
    将其化为十进制得:192.168.0.0 
    这便是上面ip的网络地址,主机地址以此类推。 
    小技巧:由于观察到上面的子网掩码为C类地址的默认子网掩码(即未划分子网),便可直接看出网络地址为ip地址的前三部分,即前三个字节。 

    解惑: 
    什么?你还是不懂?问我为什么要做'与'运算而不是别的?其实你仔细观察一下上面的例子就应该能明白。 
    '1'在做'与'运算时,不影响结果,'0'在做'与'运算时,将得到0,利用'与'的这个特性,当管理员设置子网掩码时,即将子网掩码上与网络地址所对应的位都设为'1',其他位都设为'0',那么当作'与'时,ip地址中的网络号将被保留到结果中,而主机号将被置0,这样就解析出了网络号,解析主机号也一样,只需先把子网掩码取'反',在做'与'。

    五、子网掩码的分类 

    1)缺省子网掩码: 
    即未划分子网,对应的网络号的位都置1,主机号都置0。 
    A类网络缺省子网掩码:255.0.0.0 
    B类网络缺省子网掩码:255.255.0.0 
    C类网络缺省子网掩码:255.255.255.0 

    2)自定义子网掩码: 
    将一个网络划分为几个子网,需要每一段使用不同的网络号或子网号,实际上我们可以认为是将主机号分为两个部分:子网号、子网主机号。 形式如下: 
    未做子网划分的ip地址:网络号+主机号 
    做子网划分后的ip地址:网络号+子网号+子网主机号 
    也就是说ip地址在化分子网后,以前的主机号位置的一部分给了子网号,余下的是子网主机号。 

    六、子网编址技术 

    前面几点介绍了子网掩码的一些知识,下面我们来看看子网划分,不要认为子网划分与子网掩码没有关系哟,子网划分也是靠子网掩码来实现的。 

    子网是指一个ip地址上生成的逻辑网络,它可以让一个网络地址跨越多个物理网络,即一个网络地址代表多个网络(很明显这样做可以节省ip地址)。呵呵,听起来是不是很蹊跷?一个网络就这样被莫名其妙的划分成了许多子网?那么这样做有什么用呢?

    我举个例子来跟你说吧:比如你是某个学校的网管,你的学校有四个处于不同物理位置的网络教室,每个网络教室25台机器,你的任务是给这些机器配置ip地址和子网掩码。你可能会觉得这再简单不过了,申请4个C类地址,每个教室一个,然后在一一配置不就搞定了。嗯,这样做理论上没错,但你有没有想到这样做很浪费,你一共浪费了(254-25)*4=916个ip地址,如果所有的网管都像你这样做,那么internet上的ip地址将会在极短的时间内枯竭,显然,你是不能这样做,你应该做子网划分。 

    子网划分说白了是这样一个事情:因为在划分了子网后,ip地址的网络号是不变的,因此在局域网外部看来,这里仍然只存在一个网络,即网络号所代表的那个网络;但在网络内部却是另外一个景象,因为我们每个子网的子网号是不同的,当用化分子网后的ip地址与子网掩码(注意,这里指的子网掩码已经不是缺省子网掩码了,而是自定义子网掩码,是管理员在经过计算后得出的)做'与'运算时,每个子网将得到不同的子网地址,从而实现了对网络的划分(得到了不同的地址,当然就能区别出各个子网了,有趣吧)。 

    子网编址技术,即子网划分将会有助于以下问题的解决: 
    1)巨大的网络地址管理耗费:如果你是一个A类网络的管理员,你一定会为管理数量庞大的主机而头痛的; 
    2)路由器中的选路表的急剧膨胀:当路由器与其他路由器交换选路表时,互联网的负载是很高的,所需的计算量也很高; 
    3)IP地址空间有限并终将枯竭:这是一个至关重要的问题,高速发展的internet,使原来的编址方法不能适应,而一些ip地址却不能被充分的利用,造成了浪费。 
    因此,在配置局域网或其他网络时,根据需要划分子网是很重要的,有时也是必要的。现在,子网编址技术已经被绝大多数局域网所使用。 

    七、如何划分子网及确定子网掩码 

    在动手划分之前,一定要考虑网络目前的需求和将来的需求计划。 
    划分子网主要从以下方面考虑: 
    1.网络中物理段的数量(即要划分的子网数量) 
    2.每个物理段的主机的数量 

    确定子网掩码的步骤: 
    第一步:确定物理网段的数量,并将其转换为二进制数,并确定位数n。如:你需要6个子网,6的二进制值为110,共3位,即n=3; 
    第二步:按照你ip地址的类型写出其缺省子网掩码。如C类,则缺省子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000;
    第三步:将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置置1,其余位置置0。若n=3且为
    C类地址:则得到子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000化为十进制得到255.255.255.224 
    B类地址:则得到子网掩码为11111111.11111111.11100000.00000000化为十进制得到255.255.224.0 
    A类地址:则得到子网掩码为11111111.11100000.00000000.00000000化为十进制得到255.224.0.0 
    另:由于网络被划分为6个子网,占用了主机号的前3位,若是C类地址,则主机号只能用5位来表示主机号,因此每个子网内的主机数量=(2的5次方)-2=30,6个子网总共所能标识的主机数将小于254,这点请大家注意! 

    解惑: 
    1.你可能有这样的疑问,比如在上面的例子里,6的二进制值为110,那么为什么要将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置都置1,而不是用6的二进制110去替代前n位呢? 
    呵呵,这个问题提的很好,答案是这样的:我们计算子网掩码的目的是什么?就是希望它在做'与'的时候能够解析出网络号,也就是说它与网络号所对应的位置都应该是1(当然包括与子网号所对应的位置),那么很显然,你写上110是不对的,如果你这么写,那么它的意义是主机号的前两位作为子网号,那么这样将最多划分2个子网(不明白没关系,下面有计算子网数量的方法),与我们当初所要划分的6个子网显然是不一致的。这样解释你能明白马? 

    2.细心的人可能会发现,划分4个子网,5个子网和6个子网的子网掩码是一样的,同为255.255.255.224,是不是错了呢?三个子网掩码应该不同呀?呵呵,是这样的,因为4,5,6的二进制值都是3为,因此在子网掩码中这三位都置1,划分是没有问题的,只是你的理解上有一点小小的问题,划分为4个子网,其实可以理解为划分为6个子网,但你只使用了其中的4个。比如你想划分8个子网,与划分14个子网所得到的子网掩码是一样的,都占用了4位作为子网号。 

    八、相关判断方法 

    1)如何判断是否做了子网划分? 
    这个问题很简单,如果它使用了缺省子网掩码,那么表示没有作子网划分;反之,则一定作了子网划分。 

    2)如何计算子网地址? 
    还是老办法,将ip地址与子网掩码的二进制形式做'与',得到的结果即为子网地址。 

    3)如何计算主机地址? 
    这个也不用说了吧,先将子网掩码的二进制取'反',再与ip地址做'与'。 

    4)如何计算子网数量? 
    这个问题大家会常常提到,还是从子网掩码入手,主要有两个步骤: 
    1.观察子网掩码的二进制形式,确定作为子网号的位数n; 
    2.子网数量为2的n次方-2。(为什么减2,呵呵,往下看) 
    举个例子来说,比如有这样一个子网掩码:255.255.255.224其二进制为: 
    11111111.11111111.11111111.11100000可见n=3,2的3次方为8,说明子网地址可能有
    如下8种情况: 
    000 
    001 
    010 
    011 
    100 
    101 
    110 
    111 
    但其中代表网络自身的000;代表广播地址的111是被保留的,所以要减2,明白了吗? 

    5)如何计算总主机数量,子网内主机数量? 
    总主机数量=子网数量×子网内主机数量 
    再用一个例子给大家说明,比如子网掩码为255.255.255.224 
    上面的讨论知道它最多可以划分6个子网,那么每个子网内最多有多少个主机呢?其实上面我已经给大家算过了,由于网络被划分为6个子网,占用了主机号的前3位,且是C类地址,则主机号只能用5位来表示主机号,因此子网内的主机数量=(2的5次方)-2=30. 
    因此通过这个子网掩码我们可以算出这个网络最多可以标识6*30=180个主机(可见,在化分子网后,整个网络所能标识的主机数量将减少)。 

    6)计算ip地址范围 
    通过一个自定义子网掩码,我们可以得到这个网络所有可能的ip地址范围。 
    具体步骤: 
    1.写出二进制子网地址; 
    2.将子网地址化为十进制; 
    3.计算子网所能容纳主机数; 
    4.得出ip范围(起始地址:子网地址+1;终止地址:子网地址+主机数) 

    假设一个子网掩码为:255.255.255.224,可知其最多可以划分6个子网,子网内主机数为30,那么所有可能的ip地址及计算流程如下: 
    子网--子网地址(二进制)--------子网地址-----实际ip范围 
    1号-11001010.01110000.00001010.00100000-202.112.10.32-202.112.10.33-202.112.10.62 
    2号-11001010.01110000.00001010.01000000-202.112.10.64-202.112.10.65-202.112.10.94 
    3号-11001010.01110000.00001010.01100000-202.112.10.96-202.112.10.97-202.112.10.126 
    4号-11001010.01110000.00001010.10000000-202.112.10.128-202.112.10.129-202.112.10.158 
    5号-11001010.01110000.00001010.10100000-202.112.10.160-202.112.10.161-202.112.10.190 
    6号-11001010.01110000.00001010.11000000-202.112.10.192-202.112.10.193-202.112.10.222

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  • 子网掩码使用详解

    万次阅读 多人点赞 2018-09-18 17:57:42
    一、子网掩码 IP地址是以网络号和主机号来标示网络上的主机的,我们把网络号相同的主机称之为本地网络,网络号不相同的主机称之为远程网络主机,本地网络中的主机可以直接相互通信;远程网络中的主机要相互通信...

    一、子网掩码

    IP地址是以网络号和主机号来标示网络上的主机的,我们把网络号相同的主机称之为本地网络,网络号不相同的主机称之为远程网络主机,本地网络中的主机可以直接相互通信;远程网络中的主机要相互通信必须通过本地网关(Gateway)来传递转发数据。

    1、子网掩码的概念及作用

    ①、子网掩码(Subnet Mask)又叫网络掩码、地址掩码,必须结合IP地址一起对应使用。
    ②、只有通过子网掩码,才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系,使网络正常工作。
    ③、子网掩码和IP地址做“与”运算,分离出IP地址中的网络地址和主机地址,用于判断该IP地址是在本地网络上,还是在远程网络网上。
    ④、子网掩码还用于将网络进一步划分为若干子网,以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。

    IP地址和子网划分学习笔记之《子网掩码详解》

    2、子网掩码的组成

    ①、同IP地址一样,子网掩码是由长度为32位二进制数组成的一个地址。
    ②、子网掩码32位与IP地址32位相对应,IP地址如果某位是网络地址,则子网掩码为1,否则为0。
    ③、举个栗子:如:11111111.11111111.11111111.00000000

    注:左边连续的1的个数代表网络号的长度,(使用时必须是连续的,理论上也可以不连续),右边连续的0的个数代表主机号的长度。

    3、子网掩码的表示方法

    ①、点分十进制表示法
    二进制转换十进制,每8位用点号隔开
    例如:子网掩码二进制11111111.11111111.11111111.00000000,表示为255.255.255.0

    ②、CIDR斜线记法
    IP地址/n
    例1:192.168.1.100/24,其子网掩码表示为255.255.255.0,二进制表示为11111111.11111111.11111111.00000000
    例2:172.16.198.12/20,其子网掩码表示为255.255.240.0,二进制表示为11111111.11111111.11110000.00000000
    不难发现,例1中共有24个1,例2中共有20个1,所以n是这么来的。运营商ISP常用这样的方法给客户分配IP地址。

    注:n为1到32的数字,表示子网掩码中网络号的长度,通过n的个数确定子网的主机数=2^(32-n)-2(-2的原因:主机位全为0时表示本网络的网络地址,主机位全为1时表示本网络的广播地址,这是两个特殊地址)。

    3、为什么要使用子网掩码?

    前面说道,子网掩码可以分离出IP地址中的网络地址和主机地址,那为什么要分离呢?因为两台主机要通信,首先要判断是否处于同一网段,即网络地址是否相同。如果相同,那么可以把数据包直接发送到目标主机,否则就需要路由网关将数据包转发送到目的地。

    可以这么简单的理解:A主机要与B主机通信,A和B各自的IP地址与A主机的子网掩码进行And与运算,看得出的结果:

    1、结果如果相同,则说明这两台主机是处于同一个网段,这样A可以通过ARP广播发现B的MAC地址,B也可以发现A的MAC地址来实现正常通信。

    2、如果结果不同,ARP广播会在本地网关终结,这时候A会把发给B的数据包先发给本地网关,网关再根据B主机的IP地址来查询路由表,再将数据包继续传递转发,最终送达到目的地B。


    计算机的网关(Gateway)就是到其他网段的出口,也就是路由器接口IP地址。路由器接口使用的IP地址可以是本网段中任何一个地址,不过通常使用该网段的第一个可用的地址或最后一个可用的地址,这是为了尽可能避免和本网段中的主机地址冲突。

    在如下拓扑图示例中,A与B,C与D,都可以直接相互通信(都是属于各自同一网段,不用经过路由器),但是A与C,A与D,B与C,B与D它们之间不属于同一网段,所以它们通信是要经过本地网关,然后路由器根据对方IP地址,在路由表中查找恰好有匹配到对方IP地址的直连路由,于是从另一边网关接口转发出去实现互连。

    IP地址和子网划分学习笔记之《子网掩码详解》

    4、子网掩码的分类

    ①、缺省子网掩码

    也叫默认子网掩码,即未划分子网,对应的网络号的位都置 1 ,主机号都置 0 。

    未做子网划分的IP地址:网络号+主机号

    A类网络缺省子网掩码: 255.0.0.0,用CIDR表示为/8

    B类网络缺省子网掩码: 255.255.0.0,用CIDR表示为/16

    C类网络缺省子网掩码: 255.255.255.0,用CIDR表示为/24

    ②、自定义子网掩码

    将一个网络划分子网后,把原本的主机号位置的一部分给了子网号,余下的才是给了子网的主机号。其形式如下:

    做子网划分后的IP地址:网络号+子网号+子网主机号

    举个栗子:

    如:192.168.1.100/25,其子网掩码表示:255.255.255.128

    意思就是将192.168.1.0这个网段的主机位的最高1位划分为了子网。关于子网划分将在下篇文章讲到,这里不在阐述。

    5、子网掩码和IP地址的关系

    子网掩码是用来判断任意两台主机的IP地址是否属于同一网络的依据,就是拿双方主机的IP地址和自己主机的子网掩码做与运算,如结果为同一网络,就可以直接通信。

    And按位与运算:
    与运算是计算机中一种基本的逻辑运算方式,符号表示为&,也可以表示为 and。
    参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算。
    运算规则:0&0=0;0&1=0;1&0=0;1&1=1;
    即:两位同时为“1”,结果才为“1”,否则为0

    如何根据IP地址和子网掩码,计算网络地址:

    ①、将IP地址与子网掩码转换成二进制数。
    ②、将二进制形式的 IP 地址与子网掩码做“与”运算。
    ③、将得出的结果转化为十进制,便得到网络地址。
    如下图:

    IP地址和子网划分学习笔记之《子网掩码详解》

    网络地址计算小技巧:IP地址和子网掩码做与运算,把IP地址的主机位直接归0,就快速得到网络地址。所以只要一看到IP地址和子网掩码,就能马上确认网络地址。

    二、CIDR与VLSM

    理解和掌握了子网掩码这部分知识后,这里要补充下CIDR和VLSM,这对于我们下篇讲述的子网划分,简直了就是放大招啊!

    1、有类和无类网络,超网和子网

    ,我们先了解这几个概念,对于CIDR和VLSM以及子网划分都是很有用的。

    ◆ 有类网络:也叫主类网络或标准网络,就是指把IP地址能归结到的A类、B类、C类IP,使用的是标准的默认子网掩码。

    ◆ 无类网络:相对于有类网络,无类网络IP地址的掩码是变长的。在有类网络的基础上,拿出一部分主机ID作为子网ID。

    ◆ 超网:把多个小网络组合成一个大网络,称为超网(SuperNetting),也可以说子网掩码长度小于相对应的有类网络的叫超网。

    ◆ 子网:有类网络划分成更小后的网络,称为子网(Subnet),也可以说子网掩码长度大于相对应的有类网络的叫子网。

    2、CIDR无类别域间路由

    CIDR(Classless Inter-Domain Routing,无类别域间路由)本质是消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念,将多个地址块聚合在一起生成一个更大的网络,从而包含更多的主机。

    CIDR采用8-30位可变网络ID(最大可用的只能为30位,即保留2位给主机位),而不是A、B、C类网络ID所用的固定的8、16和24位。
    CIDR表示方法:IP地址/n,n表示IP地址中的前n位代表网络部分(n个二进制数1),其余(32-n)位代表主机部分。这种方法称为“斜线记法”,它又称为CIDR记法。

    举个栗子:子网掩码255.255.255.192,用CIDR表示是多少呢?

    ①、首先确认的是这是个C类网络地址(C类的默认子网掩码为255.255.255.0)

    ②、前面三个字节都是255,转换成二进制都为1,即11111111.11111111.11111111,即24位1。

    ③、后面一个字节是192,转换成二进制为11000000,即1占用了2位。

    ④、子网掩码共占用了26位1,所以用CIDR表示为/26。

    ⑤、如果网络地址为192.168.10.0,再加上CIDR,最后表示为192.168.10.0/26。

    CIDR支持路由聚合,能够将路由表中的许多路由条目合并为成更少的数目,因此可以限制路由器中路由表的增大,减少路由通告,减轻路由器的负担。

    3、VLSM可变长子网掩码

    VLSM(Variable Length Subnet Mask,可变长子网掩码)规定了在一个有类(A、B、C类)网络内包含多个子网掩码的能力,以及对一个子网的再进行子网划分的能力。

    每一个IP地址都包含了2部分:网络号和主机号。在有类网络中,32bit的IP地址被分为4段,每段8bit来表示。这使得作为网络号的前缀必须是8位,16位或者24位。当网络号是24位的时候,主机号只有8位,也就是说,可分配的最小的地址块是256个(2^8=256,而实际可分配的主机地址还要减去两个,一个是网络地址,一个是广播地址,最后为254个),这个数量对于大多数企业来说是不够的。

    而比这个大一点的IP地址块是网络号为16位的时候,这个时候可分配的地址块是65536(2^16=65536),这个数量对于大多数公司又太多了。这导致无论公司选择哪种类型的网络,都可能对IP地址造成大量的浪费。

    IP地址如果只使用有类(A、B、C类)来划分,会造成大量的浪费或者不够用。VLSM的诞生有效的解决了这个问题,可以在有类网络的基础上,通过对IP地址的主机号进行再划分,把一部分划入网络号,就能划分各种类型大小的网络了。网络号也不再仅局限在8、16和24位这几个数,而是灵活变化的大小了。

    4、CIDR与VLSM的区别

    • 在使用CIDR聚合地址时,将原来有类IP地址中的网络位划出一部分作为主机位使用。
    • 在使用VLSM划分子网时,将原来有类IP地址中的主机位按照需要划出一部分作为网络位使用。
    • CIDR:子网掩码往左边移,掩码netmask缩短了。
    • VLSM:子网掩码往右边移,掩码netmask增长了。
    • CIDR是把几个有类网络合成一个大的网络(超网),用于路由地址聚合。
    • VLSM是把一个有类网络分成几个小型网络(子网),用于更高效划分子网。

    CIDR与VLSM总结:
    在某种程度上来说,CIDR和VLSM它们之间可以看做是逆过程。
    CIDR是把几个小网络聚合成一个大网络来做表示,而VLSM则是把一个大网络继续细分为几个小网络进行IP地址分配。
    CIDR能让路由器的路由条目得到有效的减少,从而减少路由通告,降低路由器负担,而VLSM则是充分利用IP进行地址分配来解决IP地址不被浪费的问题,节约IP地址空间,更为有效的使用。

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  • 子网掩码

    2020-11-02 20:14:10
    1、子网掩码的概念及作用 ①、子网掩码(Subnet Mask)又叫网络掩码、地址掩码,必须结合IP地址一起对应使用。 ②、只有通过子网掩码,才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系,使网络正常工作。 ③、子网掩码...

    1、子网掩码的概念及作用

    ①、子网掩码(Subnet Mask)又叫网络掩码、地址掩码,必须结合IP地址一起对应使用。
    ②、只有通过子网掩码,才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系,使网络正常工作。
    ③、子网掩码和IP地址做“与”运算,分离出IP地址中的网络地址和主机地址,用于判断该IP地址是在本地网络上,还是在远程网络网上。
    ④、子网掩码还用于将网络进一步划分为若干子网,以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。
    在这里插入图片描述

    2、子网掩码的组成

    ①、同IP地址一样,子网掩码是由长度为32位二进制数组成的一个地址。
    ②、子网掩码32位与IP地址32位相对应,IP地址如果某位是网络地址,则子网掩码为1,否则为0。
    ③、举个例子:如:11111111.11111111.11111111.00000000

    注:左边连续的1的个数代表网络号的长度,(使用时必须是连续的,理论上也可以不连续),右边连续的0的个数代表主机号的长度。

    3、子网掩码的表示方法

    ①、点分十进制表示法
    二进制转换十进制,每8位用点号隔开
    例如:子网掩码二进制11111111.11111111.11111111.00000000,表示为255.255.255.0

    4、为什么要使用子网掩码?

    前面说道,子网掩码可以分离出IP地址中的网络地址和主机地址,那为什么要分离呢?因为两台主机要通信,首先要判断是否处于同一网段,即网络地址是否相同。如果相同,那么可以把数据包直接发送到目标主机,否则就需要路由网关将数据包转发送到目的地。

    可以这么简单的理解:A主机要与B主机通信,A和B各自的IP地址与A主机的子网掩码进行And与运算,看得出的结果:

    1、结果如果相同,则说明这两台主机是处于同一个网段,这样A可以通过ARP广播发现B的MAC地址,B也可以发现A的MAC地址来实现正常通信。

    2、如果结果不同,ARP广播会在本地网关终结,这时候A会把发给B的数据包先发给本地网关,网关再根据B主机的IP地址来查询路由表,再将数据包继续传递转发,最终送达到目的地B。

    计算机的网关(Gateway)就是到其他网段的出口,也就是路由器接口IP地址。路由器接口使用的IP地址可以是本网段中任何一个地址,不过通常使用该网段的第一个可用的地址或最后一个可用的地址,这是为了尽可能避免和本网段中的主机地址冲突。

    在如下拓扑图示例中,A与B,C与D,都可以直接相互通信(都是属于各自同一网段,不用经过路由器),但是A与C,A与D,B与C,B与D它们之间不属于同一网段,所以它们通信是要经过本地网关,然后路由器根据对方IP地址,在路由表中查找恰好有匹配到对方IP地址的直连路由,于是从另一边网关接口转发出去实现互连。
    在这里插入图片描述

    5、子网掩码的分类

    ①、缺省子网掩码

    也叫默认子网掩码,即未划分子网,对应的网络号的位都置 1 ,主机号都置 0 。

    未做子网划分的IP地址:网络号+主机号

    A类网络缺省子网掩码: 255.0.0.0,用CIDR表示为/8

    B类网络缺省子网掩码: 255.255.0.0,用CIDR表示为/16

    C类网络缺省子网掩码: 255.255.255.0,用CIDR表示为/24

    ②、自定义子网掩码

    将一个网络划分子网后,把原本的主机号位置的一部分给了子网号,余下的才是给了子网的主机号。其形式如下:

    做子网划分后的IP地址:网络号+子网号+子网主机号

    举个例子:

    如:192.168.1.100/25,其子网掩码表示:255.255.255.128

    意思就是将192.168.1.0这个网段的主机位的最高1位划分为了子网。关于子网划分将在下篇文章讲到,这里不在阐述。

    6、子网掩码和IP地址的关系

    子网掩码是用来判断任意两台主机的IP地址是否属于同一网络的依据,就是拿双方主机的IP地址和自己主机的子网掩码做与运算,如结果为同一网络,就可以直接通信。

    And按位与运算:
    与运算是计算机中一种基本的逻辑运算方式,符号表示为&,也可以表示为 and。
    参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算。
    运算规则:0&0=0;0&1=0;1&0=0;1&1=1;
    即:两位同时为“1”,结果才为“1”,否则为0

    如何根据IP地址和子网掩码,计算网络地址:

    ①、将IP地址与子网掩码转换成二进制数。
    ②、将二进制形式的 IP 地址与子网掩码做“与”运算。
    ③、将得出的结果转化为十进制,便得到网络地址。
    如下图:
    在这里插入图片描述
    网络地址计算小技巧:IP地址和子网掩码做与运算,把IP地址的主机位直接归0,就快速得到网络地址。所以只要一看到IP地址和子网掩码,就能马上确认网络地址。

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