计算机网络子网划分与及IP地址分类
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
IP地址的分类有哪些的方式
IP地址的分类有哪些的方式IP地址是Internet协议中用于标识计算机或其他网络设备的一组数字，它在网络中起到了重要的作用。
为了更好地理解和管理IP地址，人们将其进行了分类，以便按照一定的规则和方式进行分配和使用。
本文将介绍IP地址的分类方式，并探讨每种分类的特点和用途。
一、IP地址的分类方式1. IPv4地址分类IPv4地址是最常用的IP地址版本，它由32位二进制数组成，通常以四个十进制数表示，如192.168.0.1。
IPv4地址的分类方式是根据地址的前几位是否相同进行分类，共分为以下五类：- A类地址：以0开头的地址，范围从1.0.0.0到126.0.0.0，用于大规模网络，可分配的网络数量较多。
- B类地址：以10开头的地址，范围从128.0.0.0到191.0.0.0，用于中等规模网络，可分配的网络数量适中。
- C类地址：以110开头的地址，范围从192.0.0.0到223.0.0.0，用于小规模网络，可分配的网络数量较少。
- D类地址：以1110开头的地址，范围从224.0.0.0到239.0.0.0，用于多播（Multicast）通信，不用于标识特定的网络或主机。
- E类地址：以1111开头的地址，范围从240.0.0.0到255.0.0.0，保留作将来使用。
2. 子网划分为了更加灵活和有效地利用IP地址，人们引入了子网划分的概念。
子网划分将一个网络划分为多个子网，每个子网具有相同的网络前缀和不同的主机标识，以实现网络资源的合理分配和管理。
子网划分的方式可以使用子网掩码来表示，它由32位二进制数组成，与IP地址进行按位与运算，以确定网络部分和主机部分。
3. 专用IP地址为了解决IP地址不足的问题和网络安全的需求，人们引入了专用IP地址的概念。
专用IP地址不用于公共互联网，而是用于内部网络、局域网等特定范围的私有网络中。
IPv4的专用IP地址范围如下：- A类专用地址：10.0.0.0 ~ 10.255.255.255- B类专用地址：172.16.0.0 ~ 172.31.255.255- C类专用地址：192.168.0.0 ~ 192.168.255.255二、IP地址分类的特点和用途1. IPv4地址分类的特点和用途IPv4地址分类基于地址的前缀，可以实现IP地址的分级管理和分配。
IP地址种类与子网划分
IP地址、子网掩码详解第一章、IP地址的介绍一、IP地址的分类把整个Internet网堪称单一的网络，IP地址就是给每个连在Internet网的主机分配一个在全世界范围内唯一的标示符，Internet管理委员会定义了A、B、C、D、E五类地址，在每类地址中，还规定了网络编号和主机编号。
在TCP/IP协议中，IP地址是以二进制数字形式出现的，共32bit，1bit就是二进制中的1位，但这种形式非常不适用于人阅读和记忆。
因此Internet管理委员会决定采用一种"点分十进制表示法"表示IP地址：面向用户的文档中，由四段构成的32 比特的IP地址被直观地表示为四个以圆点隔开的十进制整数，其中，每一个整数对应一个字节（8个比特为一个字节称为一段）。
A、B、C类最常用，下面加以介绍。
本文介绍的都是版本4的IP地址，称为IPv4.1、A类地址：网络标识范围1～126，有27 -2=126个网段（减2是因为0不用，127留作它用）主机标识占3组8位二进制数，有224-2=16777216台主机（减2是因为全0地址为网络地址，全1为广播地址）。
缺省子网掩码：255·0·0·0换算成二进制为11111111·00000000·00000000·000000002、B类地址：网络标识范围128～191，有214 =16384个网段主机标识占2组8位二进制数，有216-2=65533台主机，适用于结点比较多的网络。
缺省子网掩码：255·255·0·0 换算成二进制为11111111·11111111·00000000·000000003、C类地址：网络标识范围192～223，有221 =2097152个网段主机标识占1组8位二进制数，有28-2= 254台主机，适用于结点比较少的网络。
IP地址与子网划分
IP地址与子网划分IP地址和子网划分是计算机网络中非常重要的概念。
IP地址是用于标识网络中设备的唯一地址，而子网划分则是将一个网络划分为多个子网，以提高网络管理和安全性。
本文将详细介绍IP地址的分类和子网划分的原理和应用。
一、IP地址的分类IP地址由32位二进制数表示，通常以四个十进制数（例如192.168.0.1）表示。
根据IP地址的规模和功能要求，通常可以分为以下几类：1. A类地址：从1.0.0.0到126.0.0.0，其中第一位为0，适用于大规模网络；2. B类地址：从128.0.0.0到191.255.0.0，其中前两位为10，适用于中等规模网络；3. C类地址：从192.0.0.0到223.255.255.0，其中前三位为110，适用于小规模网络；4. D类地址：从224.0.0.0到239.255.255.255，用于多点广播；5. E类地址：从240.0.0.0到255.255.255.255，保留为将来使用。
不同类别的IP地址可以容纳的主机数量不同，A类地址最多可容纳约16,777,214个主机，B类地址最多可容纳约65,534个主机，C类地址最多可容纳约254个主机。
二、子网划分的原理子网划分是将一个网络划分为多个子网，以便更好地管理和组织网络。
在进行子网划分时，需要使用子网掩码来确定网络地址和主机地址的边界。
子网掩码是一个32位的二进制数，用于将IP地址中的网络部分与主机部分进行划分。
子网掩码中所有网络部分的位都为1，所有主机部分的位都为0。
例如，对于一个C类地址的IP地址192.168.0.1，默认的子网掩码为255.255.255.0，表示前24位是网络部分，后8位是主机部分。
通过对子网掩码进行调整，可以将一个网络划分为多个子网。
例如，将默认的子网掩码255.255.255.0调整为255.255.255.128，表示前25位是网络部分，后7位是主机部分。
这样就将原网络划分为了两个子网，分别可以容纳128个主机。
计算机网络子网划分
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。
《子网掩码和子网划分》
南京工业职业技术学院
2020/3/1
３.16 子网掩码和子网划分
教学目标
掌握: ➢ 子网掩 码的组成； ➢ 子网划分的方法
３.16 子网掩码和子网划分 知识复习 IP地址定义与分类
IP地址（Internet Protocol Address），缩写为IP Adress，是 一种在Internet上的给主机统一编址的地址格式，也称为网络 协议（IP协议）地址。它为互联网上的每一个网络和每一台主 机分配一个逻辑地址，常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类 ，当前广泛应用的是IPv4。
３.16 子网掩码和子网划分
新课学习 CIDR与VLSM
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。
IP地址介绍及子网划分
IP地址介绍及⼦⽹划分IP（⽹络之间互连的协议）IP是Internet Protocol（⽹际互连协议）的缩写，是体系中的⽹络层协议。
设计IP的⽬的是提⾼⽹络的可扩展性：⼀是解决问题，实现⼤规模、的互联互通；⼆是分割顶层⽹络应⽤和底层⽹络技术之间的耦合关系，以利于两者的独⽴发展。
根据的设计原则，IP只为主机提供⼀种⽆连接、不可靠的、尽⼒⽽为的数据报传输服务。
[1]中⽂名：⽹际互连协议类 别：⽹络术语外⽂名：Internet Protocol类型：通信协议外⽂缩写:IP版本：IPv4、IPv6IPV4⽹际协议版本4（英语：Internet Protocol version 4，IPv4），⼜称互联⽹通信协议第四版，是开发过程中的第四个修订版本，也是此协议第⼀个被⼴泛部署的版本。
IPv4是互联⽹的核⼼，也是使⽤最⼴泛的⽹际协议版本，其后继版本为，直到2011年， IPv4位址完全⽤尽时，IPv6仍处在部署的初期。
IPv4在于1981年9⽉发布的 RFC 791 中被描述，此RFC替换了于1980年1⽉发布的 RFC 760。
IPv4是⼀种的协议，操作在使⽤的链路层（如）上。
此协议会尽最⼤努⼒交付数据包，意即它不保证任何数据包均能送达⽬的地，也不保证所有数据包均按照正确的顺序⽆重复地到达。
这些⽅⾯是由上层的传输协议（如）处理的。
⼀、IPv4编址⽅案IP地址由32位⼆进制数组成，这些位被划分为4个字节，中间⽤“.”号隔开，每组8位，以⼗进制数形式表⽰。
分为⽹络地址和主机地址两个部分。
每个字节8位，从最⾼位到最低位依次是：128 64 32 16 8 4 2 11、IP地址分类A类⽹络地址范围 第⼀个字节的第⼀位必须为0，第⼀个字节的取值为 0－127 即：000000000 取值范围是：00000000－01111111 （0——127） A类地址：⽹络位是第⼀个字节，后三个字节为主机位举例：10.1.1.1 ⽹络号：10.0.0.0 ⼦⽹掩码：255.0.0.0 ⼴播号：10.255.255.255 可⽤地址：10.0.0.1--10.255.255.254 总的地址数：2^32个B类⽹络地址范围 第⼀个字节的第⼀位必须是1，且第⼆位必须是0，第⼀个字节的取值为 128－191 B类地址：⽹络位是前两个字节，后两个字节为主机位 即：10000000 取值范围是：10000000－10111111 （128——191）举例：181.1.1.1 ⽹络号：181.1.0.0 ⼦⽹掩码：255.255.0.0 ⼴播号：181.1.255.255 可⽤地址：181.1.0.1--181.1.255.254 总的地址数：2^16-2个C类⽹络地址范围 第⼀个字节的前两位必须是1，且第三位必须是0，第⼀个字节的取值为192－223即：11000000 取值范围是：11000000－11011111 （192——223）举例：198.168.1.1 ⽹络号：198.168.1.0 ⼦⽹掩码：255.255.255.0 ⼴播号：192.168.255.255 可⽤地址：192.168.1.1--192.168.255.254 总的地址数：2^8-2个D类⽹络的地址范围：第⼀个字节为224--239，⽤作组播地址。
IP地址的掩码与子网划分
IP地址的掩码与子网划分在计算机网络中，IP地址是用来标识网络上的设备的唯一地址。
而IP地址的掩码与子网划分则是为了实现网络的分割和管理。
本文将详细介绍IP地址的掩码与子网划分的概念、原理和应用。
一、IP地址和掩码IP地址是由32个二进制位组成的数字，通常以四个十进制数表示。
例如，IP地址为192.168.0.1，实际上是以32个二进制位表示的。
掩码也是由32个二进制位组成的数字，用于标识IP地址中网络部分和主机部分的划分。
掩码中以连续的1表示网络部分，以连续的0表示主机部分。
例如，IP地址192.168.0.1与掩码255.255.255.0相与运算，结果为192.168.0.0，即该IP地址所在的网络地址是192.168.0.0。
二、子网划分的原理子网划分是将一个大的IP地址段划分成多个小的IP地址段，每个小的IP地址段称为一个子网。
子网划分能够提高网络的灵活性和安全性。
子网划分的原理是通过调整IP地址的掩码来改变网络部分和主机部分的划分。
通过增加网络部分的位数，可以划分更多的子网；通过增加主机部分的位数，可以划分更多的IP地址。
不同的子网需要使用不同的掩码进行标识。
三、子网划分的应用1. 提高网络性能：通过将一个大的网络划分成多个子网，可以减少广播范围，提高网络的传输效率和响应速度。
2. 管理网络资源：通过将不同部门或不同功能的设备划分到不同的子网中，可以方便地管理和配置网络资源。
3. 提高网络安全性：不同的子网可以设置不同的网络安全策略，实现安全访问控制和数据保护。
4. 连接多个局域网：通过子网划分，可以连接多个局域网，构建更大规模的企业网络。
四、子网划分的实例假设有一家公司的IP地址段为192.168.0.0/24，现需要将网络划分为3个子网，满足以下需求：- 子网1：可容纳30个主机，分配给销售部门使用。
- 子网2：可容纳50个主机，分配给人力资源部门使用。
- 子网3：可容纳10个主机，分配给财务部门使用。
网络IP的扩展和子网划分
网络IP的扩展和子网划分在计算机网络中，IP地址是用于标识网络中设备的唯一地址。
随着互联网的快速发展和使用设备的增多，IPv4的可用地址资源逐渐枯竭，这就需要进行IP地址的扩展和子网划分，以满足网络的需求。
一、IP地址扩展为了解决IPv4地址资源短缺问题，IP地址扩展采用了新的技术和协议。
其中，IPv6是当前主流的IP地址扩展协议。
IPv6采用128位地址，较IPv4的32位地址长度更长，拥有更多的地址空间。
它的地址表示形式由8组由冒号分隔的4位十六进制数构成。
IPv6的地址空间巨大，可以满足未来互联网设备的快速增长需求，同时还提供了更好的安全性和可靠性。
二、子网划分1. 为什么需要子网划分？在一个网络中，为了更好地管理和组织IP地址，必须对IP地址进行划分。
这样可以将一个大的网络划分为一些小的子网，方便网络管理和流量控制。
此外，子网划分还可以提高网络的安全性和灵活性。
2. 子网划分的基本原理子网划分基于子网掩码实现，通过将主机位（Host Portion）划分为子网位（Subnet Portion）和主机位两部分，来划分子网。
子网掩码采用与IP地址相同长度的二进制串表示，用“1”来表示子网位，用“0”来表示主机位。
通过子网掩码与IP地址进行逻辑与运算，即可获得子网地址。
3. 子网划分的优势子网划分可以提供更有效的路由和减少广播域的范围，从而提高网络的性能和安全性。
通过精确控制子网间的通信，可以提高网络的可管理性和故障排除能力。
此外，子网划分还可以实现更精细的流量控制和资源分配。
4. 子网划分的步骤（1）确定需要划分的网络的IP地址和子网掩码。
（2）根据需求确定每个子网的主机数量，计算出所需的子网数量。
（3）进行子网划分，确定每个子网的起始地址和结束地址。
（4）配置路由器和交换机，将子网与物理网络连接起来。
5. 例子假设某公司拥有IP地址段192.168.0.0/24，需要划分成4个子网。
根据所需子网数量，可以将子网掩码设为255.255.255.192。
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例2：通过给定的主机数来划分子网。
某单位给下属单位甲分配了一段IP：192.168.5.0/24，现在甲单位有两层办公楼（1楼和2楼），统一从1楼的路由器上公网。
1楼有100台电脑联网，2楼有53台电脑联网。
应该怎么去规划这个有关的IP？
根据需求，画出下面这个简单的拓扑。
将192.168.5.0/24划成3个网段，1楼一个网段，至少拥有101个可用IP地址；2楼一个网段，至少拥有54个可用IP地址；1楼和2楼的路由器互联用一个网段，需要2个IP地址。
思路:我们在划分子网时优先考虑最大主机数来划分。
在本例中，我们就先使用最大主机数来划分子网。
101个可用IP地址，那就要保证至少7位的主机位可用（2的m次方-2≥101，m的最小值=7）。
如果保留7位主机位，那就只能划出两个网段，剩下的一个网段就划
不出来了。
但是我们剩下的一个网段只需要2个IP地址并且2楼的网段只需要54个可用IP，因此，我们可以从第一次划出的两个网段中选择一个网段来继续划分2楼的网段和路由器互联使用的网段。
步骤：
A. 先满足最大主机数需求，划分子网
因为要保证1楼网段至少有101个可用IP地址，所以，主机位要保留至少7位。
先将192.168.5.0/24用二进制表示：
11000000.10101000.00000101.00000000/24
主机位保留7位，即在现有基础上网络位向主机位借1位（可划分出2个子网）：
① 11000000.10101000.00000101.00000000/25
【192.168.5.0/25】
② 11000000.10101000.00000101.10000000/25
【192.168.5.128/25】
1楼网段从这两个子网段中选择一个即可，我们选择
192.168.5.0/25。
2楼网段和路由器互联使用的网段从192.168.5.128/25中再次划分得到。
B. 再划分2楼使用的网段
2楼使用的网段从192.168.5.128/25这个子网段中再次划分子网获得。
因为2楼至少要有54个可用IP地址，所以，主机位至少要保留6位（2的m次方-2≥54，m的最小值=6）。
先将192.168.5.128/25用二进制表示：
11000000.10101000.00000101.10000000/25
主机位保留6位，即在现有基础上网络位向主机位借1位（可划分出2个子网）：
① 11000000.10101000.00000101.10000000/26
【192.168.5.128/26】
② 11000000.10101000.00000101.11000000/26
【192.168.5.192/26】
2楼网段从这两个子网段中选择一个即可，我们选择
192.168.5.128/26。
路由器互联使用的网段从192.168.5.192/26中再次划分得到。
C. 最后划分路由器互联使用的网段
路由器互联使用的网段从192.168.5.192/26这个子网段中再次划分子网获得。
因为只需要2个可用IP地址，所以，主机位只要保留2位即可（2的m次方-2≥2，m的最小值=2）。
先将192.168.5.192/26用二进制表示：
11000000.10101000.00000101.11000000/26
主机位保留2位，即在现有基础上网络位向主机位借4位（可划分出16个子网）：
① 11000000.10101000.00000101.11000000/30
【192.168.5.192/30】
② 11000000.10101000.00000101.11000100/30
【192.168.5.196/30】
③ 11000000.10101000.00000101.11001000/30
【192.168.5.200/30】
④ 11000000.10101000.00000101.11110100/30【192.168.5.244/30】
⑤ 11000000.10101000.00000101.11111000/30
【192.168.5.248/30】
⑥ 11000000.10101000.00000101.11111100/30
【192.168.5.252/30】
路由器互联网段我们从这16个子网中选择一个即可，我们就选择192.168.5.252/30。
D. 整理本例的规划地址
1楼：
网络地址：【192.168.5.0/25】
主机IP地址：【192.168.5.1/25—192.168.5.126/25】
广播地址：【192.168.5.127/25】
2楼：
网络地址：【192.168.5.128/26】
主机IP地址：【192.168.5.129/26—192.168.5.190/26】
广播地址：【192.168.5.191/26】
路由器互联：
网络地址：【192.168.5.252/30】
两个IP地址：【192.168.5.253/30、192.168.5.254/30】
广播地址：【192.168.5.255/30】
如何快速确定子网IP
我们以例2为例：
题目需要我们将192.168.5.0/24这个网络地址划分成能容纳101/54/2个主机的子网。
因此我们要先确定主机位，然后根据主机位决定网络位，最后确定详细的IP地址。
①确定主机位
将所需要的主机数自大而小的排列出来：101/54/2，然后根据网络拥有的IP数目确定每个子网的主机位：如果2n-2≥该网段的IP 数目，那么主机位就等于n。
于是，得到：7/6/2。
②根据主机位决定网络位
用32（IP地址用二进制表示一共32位）减去主机位剩下的数值就是网络位，得到：25/26/30。
③确定详细的IP地址
在二进制中用网络位数值（及子网中1的位数）掩盖IP前面相应的位数（及将IP地址和其子网掩码进行“与”操作），子网掩码中"0"所对应的位就是主机IP位。
选取每个子网的第一个IP为网络地址，最后一个为广播地址，之间的为有效IP。
得到：
【网络地址】【有效IP】【广播地址】
【192.168.5.0/25】【192.168.5.1/25-192.168.5.126/25】
【192.168.5.127/25】
【192.168.5.128/26】【192.168.5.129/26-192.168.5.190/26】【192.168.5.191/26】
【192.168.5.192/30】【192.168.5.193/30-192.168.5.194/30】【192.168.5.195/30】
区分IP类别：
A类IP地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。
可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机。
B类IP地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。
可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。
C类IP地址范围从192.0.0.0到223.255.255.255。
C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。
D类地址用于多点广播（Multicast）。
D类IP地址第一个字节以“lll0”开
始，它是一个专门保留的地址。
它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。
多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。
E类IP地址以“llll0”开始，为将来使用保留。
全零（“0．0．0．0”）地址对应于当前主机。
全“1”的IP地址（“255．255．255．255”）是当前子网的广播地址。
在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下：A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255 B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255 C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255。