2022年子网划分和子网掩码的计算方法 2.pdf
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1、Internet 组织机构定义了五种 IP 地址,用于主机的有 A、 B、 C 三类地址。其中A类网络有126个, 每个A类网络可能有 16, 777, 214台主机,它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多结点是不可能的,网络会因为广播通信而 饱和,结果造成 16, 777, 214个地址大部分没有分配出去,形成了浪 费。而另一方面,随着互连网应用的不断 扩大,IP地址资源越来越少。为了实现更小的广播域并更好地利用主机地址中的每一位,可以把基于 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类的网络地址的主机部分 创建的。划分
2、子网后,通过使用掩 码,把子网隐藏起来,使得从外部看网 络没有变化, 这就是子网掩 码。1.子网掩码RFC 950定义了子网掩 码的使用,子网掩码是一个 32位的2进制数,其对应网络地址的所有位都置 为1, 对应于主机地址的所有位都置为0。由此可知,A 类网络的缺省的子网掩 码是255.0.0.0, B 类网络的缺省的子网掩 码是255.255.0.0, C 类网络的缺省的子网掩 码是255.255.255.0。将子网掩码和 IP 地址按位 进行逻辑“与”运算,得到 IP地址的网 络地址,剩下的部分就是主机地址,从而区分出任意IP 地址中的网 络地址和主机地址。子网掩 码常用点分十 进制表示,
3、我们还可以用网 络前缀法表示子网掩 码,即“/”。如138.96.0.0/16 表示 B 类网络138.96.0.0的子网掩 码为255.255.0.0。子网掩码告知路由器,地址的哪一部分是网 络地址,哪一部分是主机地名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 11 页 - - - - - - - - - 址,使路由器正确判断任意IP地址是否是本网段的,从而正确地 进行路由。例如,有两台主机,主机一的 IP地址为222.21.160.6,子网掩码为255.255.25
4、5.192,主机二的 IP 地址为222.21.160.73,子网掩码为255.255.255.192。 现在主机一要 给主机二发送数据,先要判断两个主机是否在同一网段。主机一222.21.160.6即: 11011110.00010101.10100000.00000110 255.255.255.192即: 11111111.11111111.11111111.11000000 按位逻辑与运算 结果为:11011110.00010101.10100000.00000000 主机二222.21.160.73即: 11011110.00010101.10100000.01001001 255.
5、255.255.192即: 11111111.11111111.11111111.11000000 按位逻辑与运算 结果为: 11011110.00010101.10100000.01000000 两个结果不同,也就是 说,两台主机不在同一网 络,数据需先发送给默认网关,然后再 发送给主机二所在网 络。那么,假如主机二的子网掩 码误设为 255.255.255.128,会 发生什么情况呢?让我们将主机二的 IP 地址与错误的子网掩 码相“与”:222.21.160.73即: 11011110.00010101.10100000.01001001 255.255.255.128即: 111111
6、11.11111111.11111111.10000000 结果为 11011110.00010101.10100000.00000000 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 11 页 - - - - - - - - - 这个结果与主机的网 络地址相同,主机与主机二将被 认为处 于同一网络中,数据不再发送给默认网关,而是直接在本网内 传送。由于两台主机实际并不在同一网 络中,数据包将在本子网内循 环,直到超时并抛弃。数据不能正确到达目的机, 导致网络传输错误
7、。反过来,如果两台主机的子网掩 码原来都是 255.255.255.128, 误将主机二的 设为255.255.255.192,主机一向主机二 发送数据 时,由于IP地址与 错误的子网掩 码相与,误认两台主机 处于不同网 络, 则会将本来属于同一子网内的机器之 间的通信当作是跨网 传输,数据包都交给缺省网关处理,这样势必增加缺省网 关的负担,造成网络效率下降。所以,子网掩码不能任意 设置,子网掩码的设置关系到子网的划分。2.子网划分与掩 码的设置子网划分是通 过借用 IP 地址的若干位主机位来充当子网地址从而将原网络划分为若干子网而 实现的。划分子网时,随着子网地址借用主机位数的增多,子网的数
8、目随之增加,而 每个子网中的可用主机数逐渐减少。以C 类网络为例,原有8位主机位,28即256个主机地址,默认子网掩码255.255.255.0。借用1位主机位,产生21个子网,每个子网有27 个主机地址;借用2位主机位,产生22个子网,每个子网有 26个主机地址根据子网ID 借用的主机位数,我 们可以计算出划分的子网数、掩码、 每个子网主机数,列表如下:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 11 页 - - - - - - - - - 划分子网数子网位数子网掩
9、 码(二 进制)子网掩 码(十 进制)每个子网主机数12 1 11111111.11111111.11111111.10000000 255.255.255.128 128 34 2 11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192 64 58 3 11111111.11111111.11111111.11100000 255.255.255.224 32 916 4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 1
10、1 页 - - - - - - - - - 11111111.11111111.11111111.11110000 255.255.255.240 16 1732 5 11111111.11111111.11111111.11111000 255.255.255.248 8 3364 6 11111111.11111111.11111111.11111100 255.255.255.252 4 如上表所示的 C 类网络中,若子网占用7位主机位 时,主机位只剩一位,无论设为 0还是1,都意味着主机位是全 0或全1。由于主机位全0表示本网 络,全1留作广播地址,这时子网实际没有可用主机地址,所以主
11、机位至少 应保留2位。从上表可总结出子网划分的 步骤或者说子网掩码的计算步骤:2.1确定要划分的子网数目以及每个子网的主机数目。2.2求出子网数目 对应二进制数的位数 N 及主机数目 对应二进制数的位数 M。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 11 页 - - - - - - - - - 2.3对该 IP地址的原子网掩 码,将其主机地址部分的前 N 位置 1或后M 位置0即得出该 IP 地址划分子网后的子网掩码。例如,对 B 类网络135.41.0.0/16
12、需要划分 为20个能容 纳200台主机的网络。因为162032,即24 2025 ,所以,子网位只须占用5位主机位就可划分成 32个子网,可以满足划分成 20个子网的要求。B 类网络的默认子网掩 码是255.255.0.0, 转换为 二进制为11111111.11111111.00000000.00000000 。 现在子网又占用了 5位主机位,根据子网掩码的定义,划分子网后的子网掩 码应该为11111111.11111111.11111000.00000000 , 转换为 十进制应该为255.255.248.0。 现在我们再来看一看 每个子网的主机数。子网中可用主机位 还有11位, 211
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