IP子网划分和变长子网掩码
浅谈子网掩码与子网划分
浅谈子网掩码与子网划分随着互联网的发展，越来越多的人开始了解网络的相关知识。
在网络中，子网掩码和子网划分是两个关键的概念。
1. 子网掩码子网掩码是一种32位的二进制数，用于标识IP地址中网络部分和主机部分的分界线。
它与IP地址一起使用，用来确定在同一个局域网（也就是一个子网）内哪些IP地址可以被直接访问，哪些IP地址需要通过路由器进行访问。
子网掩码是由连续的位0和1组成的，其中1表示网络部分，0表示主机部分。
例如，在默认子网掩码255.255.255.0中，前24位为1，后8位为0，这意味着前24位表示网络部分，后8位表示主机部分。
因此，在同一个子网中，IP地址只有后8位不同才能被认为是不同的主机。
子网掩码的选择非常重要，它可以影响到网络的性能和安全。
如果子网掩码太小，子网中的主机数量将增加，这可能会导致网络拥堵和安全风险。
反之，如果子网掩码太大，网络的利用率将下降，这也会对性能造成影响。
因此，设计和选择合适的子网掩码是网络管理员必须解决的一个关键问题。
2. 子网划分子网划分是将一个大的IP地址块划分成多个较小的IP地址块的过程。
它可以帮助网络管理员有效地管理网络，提高网络性能和安全性。
在传统的网络中，一个IP地址块通常会被划分为一个子网，并使用默认的子网掩码进行分割。
但是，这种划分方式可能会浪费IP地址，因为有些子网中的IP地址可能不会被使用。
而且，在大型网络中，一个子网可能会包含大量的主机，这会导致网络拥堵和性能下降。
为了解决这些问题，网络管理员可以使用变长子网掩码（VLSM）技术对IP地址块进行更细粒度的划分。
VLSM允许每个子网使用不同的子网掩码，以便更好地适应不同大小的子网。
这样就可以更有效地利用IP地址，并使网络更加灵活和安全。
在进行子网划分时，还需要考虑网络拓扑结构和路由器的位置。
子网与子网之间应该使用路由器进行连接，以便减少网络拥堵和提高网络性能。
网络管理员还需要合理的规划网络拓扑结构，以确保网络的可靠性和稳定性。
IP地址和子网划分
1
0
11 10
1.00 00000000 192. 168. 1.00000000 11000000.10101000.00000001.00 00000000 11000000.10101000.00000001.00000000
00 01
24位 24位
8位
26位 26位
6位
借位一位 192.168.1.00000000 00 01 10 11
9
数制转换（Cont.）
十、十六进制对照表
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F
125=7×161+13×160 × × 125=7DH 125= 0111 1101B =7DH
16 125 7
13
十六进制数的特点是逢十六进一
(1010)16 ＝1× 163＋0× 162＋1×l61＋0×160＝(4112)10
8
数制转换
十、二进制转换
125=1×26+1×25+1×24+1×23+1×22 +0×21+1×20 125=0111 1101B 余数 2 125 2 62 2 31 2 15 2 7 2 3 1 0 1 1 1 1 1
网络位 主机位
172
128 64 32 16 8 4 2 1
16
122
204
10101100 00010000
01111010 11001100
IP地址的组成
32bits
点分十进制
Network
最大值
Host
255
.子网划分、变长子网掩码(VLSM)
子网划分、变长子网掩码（VLSM）子网划分子网划分基础进行子网划分的优点：缩减网络流量优化网络性能简化管理可以更为灵活地形成大覆盖范围的网络IP零子网Ip subnet-zero,使用这个命令可以允许你在自己的网络设计中使用第一个和最后一个子网。
例如，C类掩码192通常只可以允许提供子网64和128，但是使用了ip subnet-zero命令后，现在就可以将子网0、64、128、192都投入使用。
这样就为每个所使用的子网掩码多提供了两个子网。
（Cisco已经从其IOS的12.x版本开始将此命令改变为默认配置。
）如何创建子网要创建子网，就需要从IP地址的主机部分中借出一定的位，并且保留它们用来定义之前，这意味着用于主机的位减少，所以子网越多，可以用于定义主机的位越少。
1.确定所需要的网络ID数：每个子网需要有一个网络号每个广域网连接需要有一个网络号2.确定每一个子网中所需要的主机ID数：每个TCP/IP主机需要一个主机地址路由器的每个接口需要一个主机地址3.基于以上需要，创建如下内容：为整个网络设定一个子网掩码为每个物理网段设定一个不同的子网ID为每个子网确定主机的合法地址范围子网掩码为了保证所配置的子网地址可以工作，网络上的每台计算机都并须都知道自己主机地址中的哪个一部分被用来表示子网地址的。
这可以通过在每一台计算机上指定一个子网掩码来完成。
子网掩码是一个32位的值。
通过它，接收IP数据包的一方可以从IP地址的主机的主机号部分中区分子网ID号地址。
子网划分：C类地址当看到带有斜杠的子网掩码时，你应当知道它所意味的内容：/25 对于/25应该知道什么？128的掩码1位为1，1，7位为0（10000000）块尺寸为1282个子网，每个子网中有126个主机号/26 对于/26应该知道什么？192的掩码2位为1，5位为0（11000000）块尺寸为644个子网，每个子网中有62个主机号/27 对于/27应该知道什么？224的掩码3位为1，5位为0（11100000）块尺寸为328个子网，每个子网中有30个主机号/28 对于/28应该知道什么？240的掩码4位为1，4位为0（111110000）块尺寸为1616个子网，每个子网中有14个主机号/29 对于/29应该知道什么？248的掩码5位为1，3位为0（11111000）块尺寸为832个子网，每个子网中有6个主机号/30 对于/30应该知道什么？252的掩码6位为1，2位为0（11111100）块尺寸为464个子网，每个子网有2个主机号不管你所拥有的地址是A类、B类或C类，/30掩码将永远只能提供个你的2个主机地址。
变长子网掩码与划分子网
如果需要自己来指定整网络地址，先考虑选择A类、 B类或C类IP的问题，比如上例中的网络地址空间 “192.168.10.0”不给定，任由自己选择。 应如何选择？
• 和划分子网的时候一样，通过公式计算（2n-2）， 我们知道划分的子网越多浪费的地址就越多。
• 每个子网里面都有两个IP不能用：主机位全为0 或全为1。 • 每次划分子网一般都有两个子网的地址要浪费 掉：子网部分全为0或全为1。 • 所以，如果我们需要建设一个拥有4个子网，每 个子网内有25台主机的网络，那我们一共需要 有（4+2）*（25+2）个IP数的网络来划分。
变长子网掩码与划(Internet)上有成千百万台 主机（host），为了区分这些主机， 人们给每台主机都分配了一个专门的 “地址”作为标识，即IP地址。
子网掩码
• 为保证所配置的子网地址可以工作， 网络上的每台计算机都并须都知道自 己主机地址中的哪个一部分被用来表 示子网地址的。这可以通过在每一台 计算机上指定一个子网掩码来完成。 子网掩码是一个32位的值。通过它，接 收IP数据包的一方可以从IP地址的主机 的主机号部分中区分子网ID号地址。
IP寻址排错
• Ping 使用ICMP的回应请求和答复来测试网络上 节点的IP栈是否初始化即是是否存活。
• /25 128的掩码（10000000）块尺寸为128 • • • • • • 2个子网，每个子网中有126个主机号 4个子网，每个子网中有62个主机号 8个子网，每个子网中有30个主机号 16个子网，每个子网中有14个主机号 32个子网，每个子网中有6个主机号 64个子网，每个子网有2个主机号 • /26 192的掩码（11000000）块尺寸为64 • /27 224的掩码（11100000）块尺寸为32 • /28 240的掩码（111110000）块尺寸为16 • /29 248的掩码（11111000）块尺寸为8 • /30 252的掩码（11111100）块尺寸为4
关于变长子网掩码快速计算
B类地址范围：127~191，例如：172.16.0.1，191.2.2.1
C类地址范围：192~223，例如：192.168.0.1，202.111.222.1
D类和E类的可以不用管。
注意到没有，是哪一类地址是由头来决定的，别的都不用管。知道了是哪一类地址就可以知道该IP地址的默认子网掩码。A类默认的子网掩码是/8，B类默认的子网掩码是/16，而C类默认的子网掩码是/24，这样我们就可以根据题来知道是借了多少位，VLSM三步解题法的第一步就有保障了。
201.100.5.68/28?
A. 201.100.5.0
B. 201.100.5.32
C. 201.100.5.64
D. 201.100.5.65
E. 201.100.5.31
F. 201.100.5.1
Answer: C
解析：
这道题是已知可用的IP地址来求出该地址的网络地址。这种题的解法同A类题正好相反，但解题的步骤是一样的。
这样说不难看懂吧？让我们多做些题加深印象！
下面就开始说说VLSM题的类型：
第一类题的类型
基本：
A．已知网络地址，求主机地址。
B．已知主机地址，求网络地址。
衍生：
C．已知主机地址，求主机地址
D．已知网络地址，求广播地址。
记住了VLSM的类型题，挺有用的。
to hosts on the resulting subnet? (Select all that apply)
A. 199.141.27.2
B. 199.141.27.175
C. 199.141.27.13
D. 199.141.27.11
子网划分和子网掩码的计算
子网划分和子网掩码的计算在计算机网络中，子网划分和子网掩码是非常重要的概念。
子网划分是将一个网络划分为多个更小的子网，而子网掩码则用于指示IP地址中哪些位是网络地址，哪些是主机地址。
本文将详细介绍子网划分和子网掩码的计算方法。
一、子网划分子网划分是将一个网络划分为多个更小的子网。
它可以帮助我们更好地管理网络资源和提高网络效率。
在划分子网之前，我们首先需要确定以下几个参数：1. 原网络地址：假设我们有一个网络地址为192.168.0.0的网络。
2. 子网掩码：子网掩码用于指示IP地址中哪些位是网络地址，哪些是主机地址。
常见的子网掩码有255.255.255.0和255.255.0.0等。
3. 所需子网数量：根据实际需求确定需要划分的子网数量。
根据上述参数，我们可以开始计算子网划分。
以下是子网划分的步骤：步骤1：确定所需子网数量根据实际需求确定需要划分的子网数量，假设我们需要划分4个子网。
步骤2：确定所需子网的主机数量根据实际需求确定每个子网所需的主机数量。
假设我们需要每个子网支持100个主机。
步骤3：确定所需子网的子网掩码根据所需子网的主机数量确定子网掩码。
假设每个子网需要支持100个主机，根据主机数量找到最接近的2的幂次方，并将其减1，得到子网掩码的主机位数。
在本例中，需要7位主机位来支持100个主机。
将子网掩码的主机位数转换为子网掩码的十进制形式，得到子网掩码为255.255.255.128。
步骤4：子网地址的计算根据子网掩码将原网络地址划分成多个子网。
每个子网的第一个可用地址是子网地址，最后一个可用地址是广播地址，其余是主机地址。
以192.168.0.0网络为例，子网掩码为255.255.255.128，我们可以进行如下子网划分：子网1：子网地址192.168.0.0，广播地址192.168.0.127，主机地址范围192.168.0.1 - 192.168.0.126。
子网2：子网地址192.168.0.128，广播地址192.168.0.255，主机地址范围192.168.0.129 - 192.168.0.254。
关于定长和变长子网掩码的计算SMask
块尺寸
128 64 32 16 8 4
VLSM (cont.)
• 192.168.10.0/24
请采用块尺寸 法来做！
VLSM (Result)
定长子网划分总结
子网掩码简表（子网位数不大于8）
Δ
128 64 32 16 8 4 2 1 掩 码 128 192 224 240 248 252 254 255 值 子 网 位 数
1
2
3
4
5
6
7
8
另一种方法可以使用256-∆的方法得到掩码值！如256-16=240 的方法得到掩码值！ 另一种方法可以使用 的方法得到掩码值 第三种方法还可以通过软件自动计算！ 第三种方法还可以通过软件自动计算！
子网位数 vs. 主机位数，鹿死谁手？
• 定长子网掩码限制了在给定所需要的子网数目条件下主 机的数目。如果采用的掩码具有足够的子网，也许不能 够在每个子网中分配足够的主机；或者，可以在每个子 网中配置足够数量主机的掩码又可能满足不了子网数目 的需求。 – 给定IP地址192.214.11.0/24，即 192.214.11.0~192.214.11.255（忽略全0和全1子 网）。我们需要3个子网 其中1个子网容纳100台 主机，其余每个容纳 50台主机。则有
subnet part host part
11001000 00010111 00010000 00000000 200.23.16.0/23
关于CIDR
• 基本思想：以可变长度的方式分配剩下的C 类网络地址。
– 一个地方需要2000个地址，那么就分配它一个 2048地址的块，即8个连续的C类网络 （8×256），而不是一个B类地址。 – C类地址的分配规则有所改变：世界分为4个区 域，每个区分配一部分C类地址空间，形成区 域网关：
子网划分和变长子网掩码
172
16
2
160
172.16.2.160 255.255.255.192
10101100 11111111
00010000 11111111
00000010 10100000 Host 1 11111111 11000000 Mask 2
Subnet
Broadcast
First
Last
Addressing Summary Example
子网
•
子网(Subnet)是在TCP/IP网络上，用路由器连接的网段。同
一子网内的IP地址必须具有相同的网络地址。
带有子网网络
172.16.3.0
172.16.4.0
172.16.1.0
172.16.2.0
•子网(Subnet)是在TCP/IP网络上，用路由器连接的网段。同一子网内的IP地址 必须具有相同的网络地址。
2097152(22 1)
254(28-2)
D类 1110
224239
组播地址
E类 1111 240- 研究和实验用地址
IP地址的分配原则
只有A、B、C三类地址可以分配给计算 机和网络设备
网络地址的第一个数字不能为127，保 留用来测试连接
网络地址不能全为0，也不能全为255： 全为0没有网络，全为255用作子网掩码
第三级别
国家信息化工程师认证考试管理中心
2003-09-06 版本1.00
第1章 IP 子网划分和变长子网掩码
IP寻址
•IP地址的格式和组成 •IP地址的分类 •专网(私有)IP地址和公网(公共)IP地址 •IP地址的分配 •子网和子网掩码 •缺省网关
二制与十制换算
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
15
子
网
子网(Subnet)是在 是在TCP/IP网络上， 网络上， 子网 是在 网络上 用路由器连接的网段。 用路由器连接的网段。同一子网内的 IP地址必须具有相同的网络地址。 地址必须具有相同的网络地址。 地址必须具有相同的网络地址
16
带有子网网络
172.16.3.0
172.16.4.0
172.16.1.0
9
IP地址的分配原则 IP地址的分配原则
主机地址中不能全为0，也不能全为 ： 主机地址中不能全为 ，也不能全为1：主机地 址全为0用来表示网络地址 全为1用作广播 用来表示网络地址， 址全为 用来表示网络地址，全为 用作广播 网络地址相同主机地址必须惟一 不能使用的IP： 不能使用的 ：0.0.0.0、255.255.255.255、 、 、 127.x.x.x、A.0.0.0、A.255.255.255、B.B.0.0、 、 、 、 、 B.B.255.255、C.C.C.0、C.C.C.255 、 、
26
Subnet Addressing
172.16.2.200 172.16.3.1 E1 172.16.2.2 E0 172.16.2.1 172.16.3.100 172.16.3.5
172.16.2.160
172.16.3.150
172.16 Network
.
2
.
160
New Routing Table Network Interface 172.16.2.0 172.16.3.0 E0 E1
192.168.3.100
IP地址 IP地址
192.168.1.100
192.168.2.0 192.168.3.0
192.168.1.0
网络地址
192.168.1.100
192.168.2.101
主机地址
6
IP地址的分类（ IP地址的分类（1） 地址的分类
A类 B类 C类
网络地址
主机地址
网络地址
Subnet
Host
255
255
255
0
24
变长子网掩码（VLSM） 变长子网掩码（VLSM）
172.16.14.32/27
A
172.16.14. 64/27
B HQ
172.16.0.0/16
172.16.14.96/27
C
提供了在一个主类（ 提供了在一个主类（A类、B类、C类）网络内包含多个 子网掩码的能力，可以对一个子网再进行子网划分，使 子网掩码的能力，可以对一个子网再进行子网划分， 得对IP地址的使用更为有效 得对IP地址的使用更为有效 IP
27
Subnet Host
Subnet Mask with Subnets (cont.)
Network
172.16.2.160 255.255.255.192 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000
Subnet
00000010 11111111 00000010
20
缺省的子网掩码
A类地址： 类地址： 址) B类地址： 类地址： 址) C类地址： 类地址： 址)
21
255.0.0.0 (前1个8位组是网络地 255.255.0.0 (前2个8位组是网络地 255.255.255.0 (前3个8位组是网络地
默认子网掩码
网络
172.16.2.160 255.255.0.0 10101100 11111111 10101100 00010000 11111111 00010000 16
IP地址的格式 IP地址的格式 IP地址是一组32位长的二进制数字， IP地址是一组32位长的二进制数字， 地址是一组32位长的二进制数字 用点分十进制表示。 用点分十进制表示。
如：11000000
10101000 000000000 00000001
5
IP地址的格式与组成 IP地址的格式与组成
192.168.2.100
10
一些特殊的IP地址 一些特殊的 地址: 地址
1.IP地址127.0.0.1:本地回环(loopback)测 1.IP地址127.0.0.1:本地回环(loopback)测 地址127.0.0.1:本地回环(loopback) 试地址 2.广播地址 广播地址:255.255.255.255 2.广播地址:255.255.255.255 3.IP地址0.0.0.0:代表任何网络 地址0.0.0.0: 3.IP地址0.0.0.0:代表任何网络 4.网络号全为0:代表本网络或本网段 网络号全为0: 4.网络号全为0:代表本网络或本网段 5.网络号全为1:代表所有的网络 网络号全为1: 5.网络号全为1:代表所有的网络
13
私有IP 私有IP
私有IP(供企业内部使用) 私有IP(供企业内部使用) IP(供企业内部使用 1个A类地址: 类地址: 10.255.255.255 16个 类地址: 16个B类地址: 172.16.0.0 ~ 172.31.255.255 256个 类地址:192.168.0.0 256个C类地址:192.168.0.0 192.168.255.255
减少网络流量： 1. 减少网络流量：子网通过路由器彼此连 多数路由器采用默认配置， 接，多数路由器采用默认配置，不传播广播 信息。这样可以很大程度上节省带宽。 信息。这样可以很大程度上节省带宽。 2. 3. 4. 提高网络性能 简化管理 易于扩大地理范围
18
子网掩码的作用
子网掩码(Subnet Mask)用来确定IP地址中的网 用来确定IP 子网掩码(Subnet Mask)用来确定IP地址中的网 络地址部分。其格式与IP地址相同，也是一组32 IP地址相同 32位 络地址部分。其格式与IP地址相同，也是一组32位 的二进制数。 的二进制数。 子网掩码中为“ 的部分所对应是 IP地址中的 的部分所对应是IP 子网掩码中为 “ 1”的部分所对应是IP 地址中的 网络地址部分， 的部分所对应是IP 网络地址部分，为“0”的部分所对应是IP地址中的 的部分所对应是IP地址中的 主机地址部分。 主机地址部分。
128 192 224 240 248 252 254 255
Host
10100000 11000000 10000000
128 192 224 240 248 252 254 255
3
二制与十制换算
二进制表示 (基数为2) 基数为2)
27 128 1
26 64 1
25 32 0 0*32 0
24 16 1 1*16 16 217
23 8 1 1*8 8
22 4 0 0*4 0
21 2 0 0*2 0
20 1 1 1*1 11*128 Fra bibliotek*64 128
举例
64
4
IP地址的格式与组成 IP地址的格式与组成
第三级别
国家信息化工程师认证考试管理中心 2003-09-06 版本1.00
第1章 IP 子网划分和变长子网掩码
IP寻址 IP寻址
IP地址的格式和组成 IP地址的格式和组成 IP地址的分类 IP地址的分类 专网(私有)IP地址和公网 公共)IP地址 地址和公网( 专网(私有)IP地址和公网(公共)IP地址 IP地址的分配 IP地址的分配 子网和子网掩码 缺省网关
14
10.0.0.0 ~
NAT技术 NAT技术
网络地址转换（ 网络地址转换（Network Address Translation，NAT） ， ） 可以动态改变通过路由器的IP报文的内容 报文的内容， 可以动态改变通过路由器的 报文的内容，以便修改报 文的源IP地址和 地址和（ 目的IP地址 地址。 文的源 地址和（或）目的 地址。 离开路由器的报文的源地址或目的地址会转换成与原来 不同的地址。 不同的地址。 各种NAT 静态， NAT： 过载（Overload） 各种NAT：静态，动态 ，过载（Overload）
可用主机 地址数 16777214(2242) 65534(216-2)
A类 0 B类 10 C类 110 D类 1110 E类 1111
2097152(22 254(28-2) 1)
研究和实验用地址
8
IP地址的分配原则 IP地址的分配原则
只有A 只有A、B、C三类地址可以分配给计算 机和网络设备 网络地址的第一个数字不能为127， 网络地址的第一个数字不能为127，保 127 留用来测试连接 网络地址不能全为0 ， 也不能全为255 ： 网络地址不能全为 0 也不能全为 255： 255 全为0没有网络，全为255 255用作子网掩码 全为0没有网络，全为255用作子网掩码
23
Subnet Mask 子网掩码
Network IP Address Host
172 255
16
Network 11111111
0
00000000
0
Host 00000000
默认掩码 11111111
255
0
0
• 可以用 可以用“/16”表示 表示
Network 8-Bit Subnet Mask • 可以用“/24” 表示 可以用“
11
IP组播 IP组播
IP组播地址 IP组播地址
224.0.0.0－239.255.255.255 －
知名的组播地址
224.0.0.1－所有主机 － 224.0.0.2－所有路由器 －
12
私有地址（Private address） 私有地址（ ）
因特网分配编号委员会（IANA）保留3 因特网分配编号委员会（IANA）保留3 地址，超过1700万个私有IP 1700万个私有IP， 块IP 地址，超过1700万个私有IP，也称为 地址。 RFC 1918 地址。 私有（private）意味着他们不允许被 私有（private） 路由到公共的 Internet ，但在组织内部可 以按照需要自由使用，因此， 以按照需要自由使用，因此，这些地址被认 为是不可路由的（non-routable）。 为是不可路由的（non-routable）。