子网划分和交换机的工作原理及四大功能

一、子网划分

定义：Internet组织机构定义了五种IP地址，有A、B、C三类地址。A类网络有126个，每个A类网络可能有16777214台主机，它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多节点是不可能的，网络会因为广播通信而饱和，结果造成16777214个地址大部分没有分配出去。可以把基于每类的IP网络进一步分成更小的网络，每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于每类的网络地址的主机部分创建的。划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。

子网掩码是一个32位的二进制数，其对应网络地址的所有位置都为1，对应于主机地址的所有位置都为0。

A类网络的默认子网掩码是255.0.0.0，B类网络的默认子网掩码是255.255.0.0，C类网络的默认子网掩码是255.255.255.0。

练习

192.168.2.0/24，平均分配给四个部门（四个子网网段）使用

192.168.1.0/24
4个部门  2^2=4 
192.168.1.0/26

192.168.1.00 000000    
192.168.1.0 ~ 192.168.1.63
192.168.1.01 000000 
192.168.1.64 ~ 192.168.1.127
192.168.1.10 000000
192.168.1.128 ~ 192.168.1.191
192.168.1.11 000000
192.168.1.192 ~ 192.168.1.255

部门一：192.168.1.00 00 0000/26
网络号：192.168.1.0
广播地址：192.168.1.63
可用ip：1.1~1.62

部门二：192.168.1.01 00 0000/26
网络号：192.168.1.64
广播地址：192.168.1.127
可用ip：1.65~1.126

部门三：192.168.1.10 00 0000/26
网络号：192.168.1.128
广播地址：192.168.1.191
可用ip：1.129~1.190

部门四：192.168.1.11 00 0000/26
网络号：192.168.1.192
广播地址：192.168.1.255
可用ip：1.193~1.254

中国移动10.0.0.0/8，为32个省分配各自的子网

1新的子网的子网掩码   2^5=32 新的子网掩码为8+5=13

2 每个子网的主机数   2^(32-13)

3第一个子网和最后一个子网的网络ID 

10.0.0.0/13

10.248.0.0/13

二、交换机工作原理及四大功能

工作原理

①在交换机中有张mac地址表，这张表初始状态是空的。

②当同一局域网中的A通过交换机去访问B，A会将自己的mac地址和B的mac地址封装进数据帧中，A的地址为源地址，B的地址为目的地址

③此数据帧经过交换机，主动将A的mac地址学习到mac地址表中，但是地址表中没有通往B的路，即没有目的地址的信息，所以交换机会对除连接A的端口外其他所有端口进行广播即泛洪。

④B收到广播后主动回复，其他设备则丢弃。

⑤B回复后交换机可以查询到mac地址表中通往A的路，交换机将B的mac地址学习到mac表中，所以A可以和B进行通讯。

⑥下一次A和B通讯即可直接进行单播通信

四大功能