IP地址的作用:

在使用TCP/IP協議通信的網絡中,IP地址是端到端的通信的唯一編址方式;且數據在傳輸過程中路徑的選擇也是基于IP編址的

IP地址的組成:

IP地址由32比特位組成,用點分十進制表示.其構成有兩部分:網絡ID 主機ID,其中"網絡ID"表示範圍值,"主機ID"表示節點值

3.IP地址分類及其私有地址

N是網絡位，H是主機位

特殊的IP地址

0.0.0.0 代表任意網絡地址

127.X.X.X 本地回環地址,用于測試TCP/IP協議

169.254.X.X DHCP服務保留

255.255.255.255 本地廣播地址

主機ID全為0(二進制) 代表某網段的任意主機地址.即網絡ID的表示方式

主機ID全為1(二進制) 代表某網段的所有主機地址.即網絡子網廣播

合法的主機地址:

合法的主機地址,即能夠被設備使用的IP地址.A~C類中的IP地址可以被主機使用,但排除"主機ID"全為"0"或"1"的地址.

一個網絡中可用的主機地址數:2^H-2 其中:H表示此網絡中"主機ID"的比特位數值;2表示"主機ID"全為"0"(子網網絡ID)和全為"1"(子網廣播)的地址

1.為什麼要劃分子網

• 隔離廣播域,減少廣播的負面影響,優化網絡流量
• 有效的節省IP地址,減少IP地址的浪費

2.如何劃分子網

子網掩碼:由32個連續的"1"和"0"組成,用點分十進制表示,子網掩碼與IP地址進行"與"運算(連續的"1"标識"網絡ID",連續的"0"标識"主機ID",可以得到IP地址的網絡ID,這樣可以靈活的規劃IP地址引入子網掩碼後,一個主機地址就由IP地址及子網掩碼來共同決定.在此也引入了一種IP地址與子網掩碼的标識方法---CIDR标記法:

例: IP地址為:192.168.1.1 子網掩碼為:255.255.255.0 用CIDR标記法書寫為: 192.168.1.1/24

例:子網掩碼與IP地址的"與"運算("與"類似于乘法)

使用默認子網掩碼:

IP地址 133.133.30.1 --> 10000101.10000101.00011110.00000001

子網掩碼 255.255.0.0 --> 11111111.11111111.00000000.00000000

網絡ID 10000101.10000101.00000000.00000000 --> 133.133.0.0

使用新的子網掩碼:

IP地址 133.133.30.1 --> 10000101.10000101.00011110.00000001

子網掩碼 255.255.248.0 --> 11111111.11111111.11110000.00000000

網絡ID 10000101.10000101.00010000.00000000 --> 133.133.16.0

同時我們也可以得知133.133.30.1/20的一些其它信息

IP地址 133.133.30.1 10000101.10000101.00011110.00000001

子網掩碼255.255.248.0 11111111.11111111.11110000.00000000

子網網絡ID(主機ID全為0) 10000101.10000101.00010000.00000000 --> 133.133.16.0

子網廣播(主機ID全為0) 10000101.10000101.00011111.11111111 --> 133.133.31.255

子網中第一個可用的IP地址 10000101.10000101.00010000.00000001 --> 133.133.16.1

子網中最後一個可用的IP地址 10000101.10000101.00011111.11111110 --> 133.133.31.254

可用的主機地址數 2^12-2

被劃分的子網數 2^4

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子網掩碼打破了默認的ABC類IP地址的使用規則,可以使用IP地址規劃更靈活,也節省IP地址

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如何進行子網的規劃

在節約IP地址的前提下,進行網絡設計時,IP地址的需求一般會從兩個方面考慮:1,網絡中需要容納多少台主機(即需要多少主機IP地址);2,網絡中需要多少個子網(即子網數)

根據主機地址數的需求規劃網絡時:主機地址數>=2^H-2,H:主機ID位數值

根據子網的需求規劃網絡時:子網數>=2^N,N:網絡ID被擴展的位數值(在CISCO認證考試中,默認情況下全0子網和全1子網不用,因此子網數為2^N-2,)

根據主機地址的需求來進行子網的規劃

例:某公司有若幹個部門,每個部門要有一個獨立的網段,且每個部門計算機數不超過50台,現給你一個IP為192.168.10.55的網段,請你給出一個合理的子網掩碼,并求出其所在子網的相關信息

• 此IP地址為C類地址,默認的子網掩碼為255.255.255.0
• 要求每個子網主機數不超過50台,因此主機ID的位數值為:2^H-2>=50 --> H=6,
• 所需求的子網掩碼:255.255.255.192 網絡ID數值 主機ID數值=32 --> 網絡ID數值為:32-6=26 即子網掩碼為:/26 同時表明網絡ID向主機ID擴展了2位

計算: IP地址 192.168.10.55 --> 11000000.10101000.00001010.00110111

子網掩碼255.255.255.192 --> 11111111.11111111.11111111.11000000

子網網絡ID 11000000.10101000.00001010.00000000 ---> 192.168.10.0

子網廣播 11000000.10101000.00001010.00111111 ---> 192.168.10.63

第一可用主機IP地址 11000000.10101000.00001010.00000001 ---> 192.168.10.1

最後一個可用主機IP地址 11000000.10101000.00001010.00111110 ---> 192.168.10.62

被劃分的子網數: 2^N --> 2^(26-24) ---> 4

每子網可用的主機地址數2^H-2 2^6-2 --> 62

根據子網需求數來進行子網的規劃

例:公司擁有一個193.18.0.0網段的地址塊,現要将其劃分為若幹塊,能夠滿足公司5個部門的需求(即需求5個子網),請你給一個合理的子網掩碼,并求出IP地址193.18.0.108所在子網的相關信息

• 此IP地址為C類地址,默認的子網掩碼為255.255.255.0
• 要求能夠滿足5個子網的需求,因此網絡ID向主機ID擴展的值為:2^N=50 --> N=3,即網絡ID向主機ID擴展了三位
• 所需求的子網掩碼:255.255.255.224 網絡ID數值 擴展的值=27 --> 即子網掩碼為:/27 ---> 255.255.255.224

計算: IP地址 193.18.0.108 --> 11000001.00010010.00000000.01101100

子網掩碼255.255.255.224 --> 11111111.11111111.11111111.11100000

子網網絡ID 11000001.00010010.00000000.01100000 ---> 193.18.0.96

子網廣播 11000001.00010010.00000000.01111111 ---> 193.18.0.127

第一個可用主機IP地址 11000001.00010010.00000000.01100001 ---> 193.18.0.97

最後一個可用主機IP地址 11000001.00010010.00000000.01111110 ---> 193.18.0.126

被劃分的子網數 2^3 ---> 8

每子網可用的主機地址數 2^5-2 ---> 30

超網簡介

在某些特殊環境中要将多個網張集合成一個更大的網絡,這時就需要超網技術,即主機ID向網絡ID擴展.在路由中對超網的運用主要體現在路由彙總上面.

例: 可将如下4個網絡進行超網規劃:

192.168.0.0/24 192.168.1.0/24 192.168.2.0/24 192.168.3.0/24

超網彙總後得到的值為: 192.168.0.0/22

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