给一个IP地址,如何划分为几个子网?

1、 基本知识介绍

11网络中的每一个主机或路由器至少有一个IP地址;

Internet中不允许有两个设备具有同样的IP地址;

12IP地址采用分层结构;

IP地址是由网络号(net ID)与主机号(host ID)两部分组成的。

 

13  IP地址的分类

IP地址长度为32位,点分十进制(dotted decimal)地址;

采用x.x.x.x的格式来表示,每个x8位,每个x的值为0255(例如 202.113.29.119);

根据不同的取值范围,IP地址可以分为五类;

IP地址中的前5位用于标识IP地址的类别:

     A类地址的第一位为0

     B类地址的前两位为10

     C类地址的前三位为110

     D类地址的前四位为1110

     E类地址的前五位为11110

 

 

2、一个C类地址划分为几个子网

一个C类地址是由24位的网络号与8位的主机号组成。如果一个单位得到一个CIP地址,那么它可以在一个单独的网络中为254个主机与路由器分配IP地址。但是,如果该组织希望有更多的子网,那么他们同样需要进行子网地址划分的工作。

例如:一个机关网络的管理者从网络管理中心获得一个CIP地址:212.26.220.0,该机关网络是由5个子网组成。

该网络需要有5个子网,如果考虑到2个作为保留的特殊地址,那么需要子网号的总数为7。显然,选择子网号位长为3即可满足用户要求。

划分子网后的地址结构如下面所示。我们选择使用子网掩码255.255.255.224,那么子网划分后的IP地址的子网号为3位,主机号为5位,其结构应该为:3位的子网号表示该机关网络允许有6个子网,5位的主机号表示每个子网上可以有30台主机。


子网掩码:255.255.255.0


C类地址:

              netid               

        hostid     

11111111

11111111

11111111

00000000

       

 

a)未划分子网

子网掩码:255.255.255.224

C类掩址:

          netid                

subnetid

hostid

11111111

11111111

11111111

11100000

         

b)划分子网

使用在以上子网划分的方案中,该机关网络可用的IP地址为:

子网1212.26.220.33212.26.220.62

子网2212.26.220.65212.26.220.94

子网3212.26.220.97212.26.220.126

子网4212.26.220.129212.26.220.158

子网5212.26.220.161212.26.220.190

子网6212.26.220.193212.26.220.222

理解:子网id的变化为:001 010 011 100 101 110 六种(除去000 和 111) 

      子网主机id的变化为: 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 ... 11110 30种 (除去 00000 和 11111)

那么:各子网的范围是 子网id + 子网主机id最小值 ---- 子网id + 子网主机id最大值。

3、如何根据主机的IP地址判断是否属于同一个子网

在很多情况下需要根据两个主机的IP地址判断是否属于同一个子网。判断两台主机是不是在同一个子网中,其标准是看它们的子网地址是不是相同。在比较中需要将它们的地址用二进制形式表示。

例如,主机1与主机2IP地址分别为156.26.27.71156.26.27.110的主机,子网掩码为255.255.255.192判断它们是不是在同一个子网上。

解决的方法是:首先用二进制方式写出它们的IP地址:

主机110010010.00011010.00011011.01000111

主机210010010.00011010.00011011.01101110

在一个子网中,所有的主机都具有相同的子网掩码。当我们知道子网中一台主机的IP地址与子网掩码,将IP地址与子网掩码按位做与(AND)运算,其结果即为为该主机所在子网的子网号。可以将主机1IP地址与子网掩码按位做与运算:

主机1IP地址:

10010010.00011010.00011011.01000111

子网掩码:

11111111.11111111.11111111.11000000

与运算结果:

10010010.00011010.00011011.01000000

同样,我们也可以对主机2IP地址156.26.27.110与子网掩码的二进制数,按位做与运算:

主机2IP地址:

10010010.00011010.00011011.01101110

子网掩码:

11111111.11111111.11111111.11000000

与运算结果:

10010010.00011010.00011011.01000000

从与运算的结果看,它的子网也是0001101101。这就说明:主机1与主机2的网络号与子网号都相同,因此它们属于同一个子网。

但是,也不是所有IP地址在表面很相近的主机一定是属于同一个子网的。

例如:主机3与主机4IP地址分别为156.26.101.88156.26.101.132,使用子网掩码也是255.255.255.192。首先用二进制方式写出它们的IP地址:

主机310010010.00011010.01100101.01011000

主机410010010.00011010.01100101.10101110

根据以上方法进行比较,发现主机3的子网地址为0110010101,而主机4的子网地址为0110010110。那么,尽管二者的网络号相同,但是由于子网号不同,可以判断两台主机不在同一个子网中。

相同的子网掩码,不一定是一个子网。

4、可变长度子网掩码

在某种情况下,需要我们在子网划分时,子网号的长度是不同的。IP协议允许使用变长子网的划分。

例如某个公司申请了一个整个C202.60.31.0IP地址空间。该公司有100名员工在销售部门工作,50名员工在财务部门工作,50名员工在设计部门工作。要求我们为销售部门、财务部门与设计部门分别组建子网。

针对这种情况,我们可以通过可变长度子网掩码(VLSM)技术,将一个CIP地址分为3个部分,其中子网1的地址空间是子网2与子网3的地址空间的两倍。那么,我们首先可以使用子网掩码为255.255.255.128将一个CIP地址划分为两半。在二进制计算中,运算过程是:

主机的IP地址:

11001010.00111100.00011111.00000000

202.60.31.0

子网掩码:

11111111.11111111.11111111.10000000

255.255.255.128

与运算结果:

11001010.00111100.00011111.00000000

202.60.31.0

运算结果表明:我们可以将202.60.31.1202.60.31.126作为了网1IP地址,而将余下的部分进一步划分为两半。由于202.60.31.1274个字节是全1,被保留作为广播地址,不能使用权用,子网1与子网2、子网3的地址空间交界点在202.60.31.128,可以使用子网掩码255.255.255.192。子网2与子网3的地址空间的计算过程为:

主机的IP地址:

11001010.00111100.00011111.10000000

202.60.31.128

子网掩码:

11111111.11111111.11111111.11000000

255.255.255.192

与运算结果:

11001010.00111100.00011111.10000000

202.60.31.128

现在我欠可以将平分后的两个较小的地址空间分配给子网2与子网3。对于子网2来说,第一个可用的地址是202.60.31.129,最后的一个可用的地址 202.60.31.190。子网2的第一个可用的地址是202.60.31.129202.60.31.190

因为下一个地址202.60.31.191191是全1的地址,需要留做广播地址。接下来的一个地址是202.60.31.192,它是子网3的第一个地址。那么,子网3IP地址应该是从202.60.31.193202.60.31.254。所以,采用变长子网的划分的三个子网的IP地址分别为:

子网1202.60.31.1 202.60.31.126

子网2202.60.31.129 202.60.31.190

子网3202.60.31.193 202.60.31.254

其中:子网1使用的子网掩码为255.255.255.128,允许使用的IP地址数为126个;子网2与子网3的子网掩码为255.255.255.129(两个子网相同的掩码,它们可以使用的IP地址数分别为61个。该方案可以满足公司的要求。

5、无类域间路由的超网掩码

1、为什么在研究无类域间路由技术?

AIP地址的有效利用率问题。

即使我们在划分子网地址空间,IP地址的有效利用率问题总是存在的,并且我们会发现BIP地址空间无效消耗问题比较突出。

B、路由器工作交率问题。

希望IP地址空间的利用率能够接近50%。一种拒绝任何申请BIP地址空间的要求,除非它的主机数量已经接近6万台。

另外一种方法是为它分配多个CIP地址。这种方法带来一个新的问题,那就是如果分配给它一个BIP地址的话,那么在主干路由表中只需要保存1条该网络的路由纪录;如果分配给这个网络16CIP地址,那么即使它们的路径相同,在主干路由表中也需要保存16条该路由纪录。这将给主干路由器带来额外负荷。

因此,无类域间路由技术需要在提高IP地址利用率与减少主干路由器负荷两个方面取得平衡。无类域间路由技术也称超网技术

2无类域间路由技术支持多个CIP地址在逻辑上归并到单一的网络中,并且在路由表中使用一项来标识这些C类的IP地址。

例如:一个公司需要为254个以上的主机或路由由器分配地址。那么他们就需要申请两个完整的CIP地址如215.60.30.0215.60.31.0,选择255.255.254.0作为子网掩码,这样就可以将两个CIP地址空间合并起来使用

在通常的子网划分过程中,我们是借用IP地址中的主机号位,作为子网的子网号,而在无类域间路由的地址空间分配中,采用与其相反的思路,我们是借用了IP地址中的网络号位,通过选择合适的超网掩码,使得多个CIP空间在逻辑上属于同一个网络。下图给出了子网掩码与超网掩码的区别。同时,我们也可以看出:借用网络号位数的多少取决于需要将多少个CIP地址合并在一个超网中

              netid               

        hostid     

11111111

11111111

11111111

00000000

       

 

            netid             

subnettid

hostid

11111111

11111111

11111111

11

000000

         

(a)    划分子网

              netid               

        hostid     

11111111

11111111

11111111

00000000

       

 

              netid          

  hostid   

11111111

11111111

111111 00

00000000

         

b)构成超网

我们可以用例子中两个CIP地址215.60.30.0215.60.31.0与子网掩码255.255.254.0的运算过程来说明这个问题。

已知第1CIP地址空间为215.60.30.0,子网掩码255.255.254.0,求它的网络地址:

主机的IP地址:

11010111.00111100.00011110.00000000

215.60.30.0

子网掩码:

11111111.11111111.11111110.10000000

255.255.254.0

与运算结果:

11010111.00111100.00011110.00000000

215.60.30.0

已知第2CIP地址空间为215.60.31.0,子网掩码255.255.254.0,求它的网络地址:

主机的IP地址:

11010111.00111100.00011111.00000000

215.60.31.0

子网掩码:

11111111.11111111.11111110.10000000

255.255.254.0

与运算结果:

11010111.00111100.00011110.00000000

215.60.30.0

计算结果,两个子网的网络地址都是215.60.30.0,说明它们同属于一个逻辑的网络。

 

 IP地址/ 数字” 是什么意思?

答:数字是子网掩码位(数),例如 192.168.5.12 / 21  ,说明子网掩码由21个1组成,即 子网掩码是:

11111111 11111111 11111000 00000000  ,也就是255.255.248.0.

 

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