计算机网络——子网划分
目录
1.子网划分的作用
2.IP地址
2.1 IP地址组成
2.2 IP地址版本
2.2 IP地址的分类
2.3 IP地址用途
3.计算网络号的问题
4.子网数
总结
1.子网划分的作用
一.计算网络号，通过网络号选择正确的网络设备连接终端设备
1.清楚IP地址四段点分十进制数和子网掩码，对应的网络号是什么
2.交换机是用来连接相同网段的设备，路由器是用来连接不同网段的设备
网路号一样的，即在相同网段，网络不一样的，即在不同网段
3.计算方法：把十进制数的IP地址换算成二进制数，把子网掩码也由十进制数换成二进制数，两对二进制数对齐做“与”运算，即可得出网络号
二.根据网络的规模，可以对局域网（内网）进行网络地址规划
2.IP地址
2.1 IP地址组成
IP地址=网络部分＋主机部分
网络部分用来确定终端是不是在同一个网段
主机部分用来确定终端的容量大小；(这个网端最多可以容纳多少台主机)
同一个部门应该要确保其所有的终端在同一个网端
规划的主机的数量应该在你的主机部分可容纳的范围内
子网掩码中连续的1代表了网络部分，连续的0代表了主机部分
2.2 IP地址版本
一字节(byte)=8个比特(bit)
IPV4地址是32位二进制数，点分四段十进制数表示
IP地址=网络部分＋主机部分=32位
现在用到IP地址的版本是IPV4(第四个版本)，之后将会过渡到IPV6(第六版本),IPV6地址的位数是128位二进制数
因为IPV4全球通用公网地址已经耗尽，没有办法做到一人一个全球通用公网IP，所以将会过渡到TPV6，IPV6可以满足一人一个全球通用公网IP
局域网(LAN):俗称内网/私网，指的是企业单位或家庭的内部的网络
广域网(WAN):俗称外/公网，指的是互联网，运营商的骨干网络
2.2 IP地址的分类
子网掩码分为可变掩码和不可变长子网掩码(固定不变的)
IP地址可分为五类：A、B、C、D、E
其中A、B、C用于商业用途，D类用于组播，E类用于科研
| 类别 | 地址段 | 二制数表示地址段 | 默认子网掩码 |
| A | 1~126 | 00000001~01111110 | 255.0.0.0/8 |
| B | 128~191 | 10000000~10111111 | 255.255.0.0/16 |
| C | 192~223 | 11000000~11011111 | 255.255.255.0/24 |
| D | 224~239 | 11100000~11101111 | |
| E | 240~254 | 11110000~11111110 |
127——本地网卡环回测试地址
0.0.0.0——所有网段
255.255.255.255——全网广播
×.×.×.255/24——本网段广播
2.3 IP地址用途
IP地址用途分类分别为私有地址和公有地址
私有地址只能出现在局域网中，且可以重复使用。因为每个局域网都是独立的分支，如果没有在互联网中出现的话，不会影响别的局域网通信。
公有地址出现在互联网中，如果地址重复，将不能正常转发，因为地址必须唯一
私有地址：只能用于局域网(内网/私网)
A 10.0.0.0~10.255.255.255
B 172.16.0.0~172.31.255.255
C 192.168.0.0~192.168.255.255
3.计算网络号的问题
问：192.168.10.250/24和193.168.20.10/24是不是在同一个网段？
相同网段间数据通信用交换机，不同网段间数据通信用路由器
计算步骤：第一步，把IP地址换算成二进制
第二步，把子网掩码换算成二进制，并且与IP地址对齐
第三步，把IP地址和子网掩码做“与”(乘法)运算
第四步，“有0出0，全1出1”计算出结果即为网络位/网络号
第五步，第二个IP的网络号/网络位计算方法同上
第六步，比较两网络位/网络号是否相同。如果相同即为在同一个网段，两两之间数据通信用交换机。如果不相同即不在同一个网段，两两之间数据通信用路由器。
十进制转二进制方法二：凑数法——用的8个“1”分别数位上代表的意思
192=128+64=11000000
168=128+32+8=10101000
例题：192.168.10.250/24和193.168.20.10在同一网段吗？
11000000.10101000.00001010.11111010
× 255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
=11000000.10101000.00001010.00000000
=192.168.10.0
193.168.20.10
11000001.10101000.00010100.00001010
× 255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.00000000
=11000001.10101000.00010100.00000000
=193.168.20.0
因为网络信号不一致，所以不在同一网段，需要用路由器连接
4.子网数
子网数用来确定默认网段分为几段
主机容量用来确定这个网段可以容纳多少台主机
子网数=2^n(n为网络位借主机位的位数)
主机容量/块大小=2^m-2(m为剩余主机的位数)(网络标识位和广播地址位是不能用于主机的IP地址的编写的)
(默认)C类有效主机容量=2^8-2=254台
(默认)B类有效主机容量=2^16-2=65534台
(默认)A类有效主机容量=2^24-2=16777214台
例题：给你需求，一共几个部门，每个部门的人数，让你去做地址规划
192.168.1.1/27求地址网络可以划分为几段？每一段的网络号和广播地址分别是什么？
192地址段属于C类地址，默认子网掩码是/24,/27意味着网络位向主机位借了3位
子网数=2^3=8
主机容量=2^5=32
192.168.1.0/27-192.168.1.31/27,有效主机容量=192.168.1.1-192.168.1.30/27
192.168.1.32/27-192.168.1.63/27
192.168.1.64/27-192.168.1.95/27
192.168.1.96/27-192.168.1.127/27
192.168.1.128/27-192.168.1.159/27
192.168.1.160/27-192.168.1.191/27
192.168.1.192/27-192.168.1.223/27
192.168.1.224/27-192.168.1.255/27
可以分为8段
192.168.1.0/27-——网络标识位/网络号——作用是用来标识这个网段的
192.168.1.31/27——广播地址位——作用是用来代表192.168.1.31/27这个网段的全体主机
子网掩码：/24=255.255.255.0
/25=255.255.255.128
/26=255.255.255.192
/27=255.255.255.224
/28=255.255.255.240
/29=255.255.255.248
/30=255.255.255.252
例题：一个公司有7个部门
7个部门=7个网段
每个部门200名员工。(C类地址段就可以满足)子网掩码长度是等长的
192.168.1.0/24
192.168.2.0/24
192.168.3.0/24
192.168.4.0/24
192.168.5.0/24
192.168.6.0/24
192.168.7.0/24
总结
交换机是用来连接相同网段的，路由器连接不同网段
计算过程中要将十进制换算成二进制
IP地址=网络部分+主机部分=32位
子网掩码中连续的1代表网络部分，连续的0代表主机部分
子网数=2^n(n为网路位借主机位的位数)
主机容量=2^m(m为剩余主机的位数)