网络工程师入门系列 | IP子网划分

一，子网划分基础

需要掌握二进制与十进制之间的熟练转化（第一篇已经详细介绍过）

网络工程师入门系列 | 企业网络互联技术

二，IP地址组成及其分类

目前的IP地址是“IPv4”地址

1. IP地址有两部分组成

• ①网络号码字段（net-id），用于区分不同网络。
• ②主机号码字段（host-id）,用于区分一个网络内的不同主机

2. IP地址的分类 分三个部分进行讲述：

• ① 五类IP
• ② 特殊用途的IP
• ③ 私有IP

1.五类IP

IPV4地址分为五类。

A: 0.0.0.0-127.255.255，其中段0和127不可用
B: 128.0.0.0-191.255.255.255
C: 192.0.0.0-223.255.255.255
D: 224.0.0.0-239.255.255.255
E: 240.0.0.0-255.255.255.255，其中段255不可用

这其中除了段0和段127之外，还有一些IP地址因为有其他的用途，是不可以用作普通IP的。还有一部分被用作私有IP地址。

2.特殊用途的IP

将这些特殊的IP地址分为三类，特殊IP地址、环回地址以及广播地址。

• ①特殊IP地址

如255.255.255.255。这个地址为本地广播地址 如0.0.0.0。如果作为网络地址，代表的意思是任何网络。作为主机接口地址，那就是这个这个网络上的这个主机的接口，一般作为请求分配地址时，发送DHCP请求报文源IP地址

• ②环回地址

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信，叫做环回地址（loopback address）。无论什么程序，一旦使用环回地址发送数据，协议软件立即返回之，不进行任何网络传输。 含网络号127的分组不能出现在任何网络上。　　

• ③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。所谓广播，指同时向同一子网所有主机发送报文。

3.私有IP

与私有IP地址对应的是公有地址（Public address），由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。

私有IP的出现是为了解决公有IP地址不够用的情况。从A、B、C三类IP地址中拿出一部分作为私有IP地址，这些IP地址不能被路由到Internet骨干网上，Internet路由器也将丢弃该私有地址。如果私有IP地址想要连至Internet，需要将私有地址转换为公有地址。这个转换过程称为网络地址转换（Network Address Translation，NAT），通常使用路由器来执行NAT转换。

范围如下：

A: 10.0.0.0~10.255.255.255 即10.0.0.0/8
B:172.16.0.0~172.31.255.255即172.16.0.0/12
C:192.168.0.0~192.168.255.255 即192.168.0.0/16

A类地址应用于大型网络中，有2的24次方减2个可用地址 第一个八位组为网络部分，其余三个八位组为主机部分

B类地址应用于中型网络中，有2的16次方减2个可用地址 前两个八位组为网络部分，其余两个八位组为主机部分

C类地址应用于小型网络中，有2的8次方减2个可用地址 前三个八位组为网络部分，其余一个八位组为主机部分

三，子网掩码

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP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IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。 　　子网掩码(subnet mask)是每个使用互联网的人必须要掌握的基础知识，只有掌握它，才能够真正理解TCP/IP协议的设置。 　　子网掩码–屏蔽一个IP地址的网络部分的"全1"比特模式。

• 对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0;
• 对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0;
• 对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。

四，子网划分

节约IP地址，避免浪费。限定广播的传播。保证网络的安全。有助于覆盖大型地理区域。 经过子网划分后，IP地址的子网掩码不再具有标准IP地址的掩码，由此IP地址可以分为两类：有类地址和无类地址

• 有类地址：标准的IP地址（A ，B， C 3类）属于有类地址
• 无类地址：经过子网划分的IP地址就是无类地址

子网划分公式

如公司分到了一个C类地址192.168.100.0 /24

公司有四个部门每个部门的主机数不到50台

1.为4个公司划分4个子网，根据公式2的n次方等于4得出n等于2，及子网部位为2 2.主机部分位数为8-2=6，则可用的主机位数为2的6次方等于减2等于62，应为每个部门的主机数不超过50台所以可以满足

如果要将一个网络划分成多个子网，如何确定这些子网的子网掩码和IP地址中的网络号和主机号呢？

子网划分的步骤如下：

第1步，将要划分的子网数目n转换为2的m次方。如要分8个子网，8=23。如果不是恰好是2的多少次方，则取大为原则，如要划分为6个，则同样要考虑23。

第2步，将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后，转换为十进制。如m为3表示主机位中有3位被划为“网络标识号”占用，因网络标识号应全为“1”，所以主机号对应的字节段为“11100000”。转换成十进制后为224，这就最终确定的子网掩码。如果是C类网，则子网掩码为255.255.255.224；如果是B类网，则子网掩码为255.255.224.0；如果是A类网，则子网掩码为255.224.0.0。

在这里，子网个数与占用主机地址位数有如下等式成立：2m≥n。其中，m表示占用主机地址的位数；n表示划分的子网个数。根据这些原则，将一个C类网络分成4个子网。

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