IP寻址和子网划分

了解IP地址

• 常见的2的n次方值

  2^0 = 1  2^1 = 2  2^2 = 4  2^3 = 8  
  2^4 = 16  2^5 = 32  2^6 = 64 2^7 = 128 
  2^8 = 256
  

• 网络类型

  A类地址的网络最高位必须是"0":

  网段：2^7 = 128个，网段介于0-127之间. 因为减去2个保留地址，因此A类地址的网段为1~126.
  主机数：2^24 - 2个
  A类地址的Ip地址范围：1.0.0.0~126.255.255.255.254
  

  B类地址的网络最高位必须是"10":

  网段：2^14 = 16384个， 减去2个保留地址；因此B类地址的网段为128~128+64-1=191.
  主机数：2^16- 2个
  A类地址的Ip地址范围：128.0.0.1~191.255.255.254
  

  B类地址的网络最高位必须是"110":

  网段：2^21 = 16384个， 减去2个保留地址；因此C类地址的网段为191~192+32-1=223.
  主机数：2^16- 2个
  A类地址的Ip地址范围：192.0.0.1~223.255.255.254
  

了解子网划分

• 自然掩码

  

• 子网掩码

  区分网络位和主机位，进行子网划分：
  例如，给定某个 C 类网络 204.17.5.0（其自然掩码为 255.255.255.0），您可以按如下方式创建子网：
  
  子网个数：2^3 = 8
  每个子网主机个数：2^5 = 32个
  

练习1

确定2个设备是否在同一个子网？

DeviceA: 172.16.17.30/20
DeviceB: 172.16.28.15/20

首先确定上面2个IP是B类地址的子网：

可以看到，两个IP地址属于同一个子网.

练习2

假设给定 C 类网络 204.15.5.0/24，对该网络进行子网划分，以便根据所示的主机要求创建图 3 中的网络：

通过上图可以看到，需要划分5个子网，因此C类主机位需要被借用3位：
子网数：2^3 = 8 > 5
主机数: 2^5 = 32，满足子网最大主机数为28要求.

VLSM 可变长度子网掩码

通过可变长度子网掩码 (VLSM) 可为每个子网使用不同的掩码，从而有效地利用地址空间.

假设给定与示例练习 2 中一样的网络和要求，使用 VLSM 开发子网划分方案，并假设：

netA: must support 14 hosts
netB: must support 28 hosts
netC: must support 2 hosts
netD: must support 7 hosts
netE: must support 28 host

确定什么掩码允许所需数量的主机:

netA: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 14 hosts
netB: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts
netC: requires a /30 (255.255.255.252) mask to support 2 hosts
netD*: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 7 hosts
netE: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts

* a /29 (255.255.255.248) would only allow 6 usable host addresses
  therefore netD requires a /28 mask.

分配子网的最简单方法是先分配最大的子网。例如，您可以如此分配：

netB: 204.15.5.0/27  host address range 1 to 30
netE: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62
netA: 204.15.5.64/28 host address range 65 to 78
netD: 204.15.5.80/28 host address range 81 to 94
netC: 204.15.5.96/30 host address range 97 to 98