【網絡】IP子網劃分詳解

時間 2019-12-10

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1、IP地址組成html

IP地址組成示意圖算法

IP地址由32位二進制組成，32位二進制分紅了4字節，每字節8位，字節之間用符.（點）分隔，爲了方便人們記憶，常常須要轉換成十進制數字顯示，每字節最大爲255（十進制）即二進制表示爲11111111（8個1）。網絡

如255.255.255.128轉換成二進制結果以下（具體轉換方法後面介紹，也能夠用在線轉換工具轉換http://www.023wg.com/jinzhi/），less

11111111.11111111.11111111.10000000工具

那麼255對應11111111是怎麼來的呢，方法就是255除以2取餘數（餘數只有1或0兩種，小學咱們就學過除法哦）直到除盡爲止,取餘數時最後一個剩餘數放左邊，餘數從後往前依次排列。學習

如255/2=127餘1htm

127/2=63餘1blog

63/2=31餘1ssl

31/2=15餘1路由

15/2=7餘1

7/2=3餘1

3/2=1餘1

還剩1

依次最後一個剩餘數放左邊到→排列爲11111111。

再舉例128的二進制10000000如何得來的，按照前面的算法規則，

128/2=64餘0

64/2=32餘0

32/2=16餘0

16/2=8餘0

8/2=4餘0

4/2=2餘0

2/2=1餘0

還剩1

依次最後一個餘數放左邊得出10000000，這裏有個注意點不知你們發現沒有，十進制轉二進制時最後都是剩餘數1哦。

提問，請你們算出64的二進制是多少？看到這裏你們知道爲何每字節最大爲255了嗎？答案可進認證網絡工程師QQ羣474079428獲取。

那麼二進制轉成十進制如何計算呢？咱們後面再介紹。

2、默認子網掩碼

A類網絡的默認子網掩碼爲255.0.0.0，B類網絡的默認子網掩碼爲255.255.0.0，C類網絡的默認子網掩碼爲255.255.255.0，至於爲何是這樣，答案能夠說是RFC規定的，也能夠是…..哦，解釋起來好像有點長，你們能夠進羣聊聊或搞懂本文的主題後再去了解也行，暫時記住這三類就好了。

3、理解2的冪

2的冪也稱爲2的指數，還稱爲2的次方，如2的2次方、2的3次方等等，你們記住下面的2的冪的結果，不須要死記硬背，有記憶技巧，後面介紹。

2 ¹=2

2²=4

2³=8

2⁴=16

2⁵=32

2⁶=64

2⁷=128

2⁸=256

記憶技巧，不知你們發現沒，因爲是2的冪，全部相鄰的冪的先後都是相差2倍，因此只要知道其中一個冪值，就知道相鄰的冪的值。

理解了2的冪，那麼咱們來回答前面的問題，二進制如何計算轉換成十進制數。一樣舉例，11111111轉成十進制如何計算呢？

從右往左開始依次以每位二進制數值×2的0次冪、2的1此冪、2的2此冪依次類推，算出結果相加獲得的和就是十進制數。

1×2⁰+1×2¹+1×2²+1×2³+1×2⁴+1×2⁵+1×2⁶+1×2⁷=1+2+4+8+16+32+64+128=255，這裏0次方到7次方恰好8位，注意任何的0次方都是1哦。

再舉例，11100000

0×2⁰+0×2¹+0×2²+0×2³+0×2⁴+1×2⁵+1×2⁶+1×2⁷=0+0+0++0+0+32+64+128=224

4、CIDR

CIDR（無類別域間路由，Classless Inter-Domain Routing）。CIDR最大的特色是用斜槓（/）來表示子網掩碼，指出了子網掩碼中有多少位1。這種表示方法咱們常常在運營商給個人IP地址中看到，咱們常常須要根據這種表示方法算出咱們的可用IP地址是哪些。

假如電信給了咱們這段地址61.168.1.32/28，咱們可用的IP地址是多少呢？這個問題咱們先不回答，等後面詳細講解子網劃分自後再回頭來看。

A類網絡默認子網掩碼是255.0.0.0，用CIDR表示爲/8

B類網絡默認子網掩碼爲255.255.0.0.0，用CIDR表示爲/16

C類網絡默認子網掩碼爲255.255.255.0，用CIDR表示爲/24

看到這裏，你們知道了吧，/8表示佔用8位1，即佔用一個字節，/16表示佔用16位1，即2字節，/24佔用24位1，即佔用3字節，你們記住這個默認規則，是後面學習子網劃分以及之後心算子網劃分的重要技巧。

舉例，子網掩碼255.255.255.128，用CIDR表示是多少呢？首先這是個C類網絡地址，前面三個字節都是255，轉換成二進制都爲1，即11111111.11111111.11111111，即24位1。128轉換成二進制位10000000，即1佔用了一位。整個子網掩碼佔用了25位1，因此用CIDR表示爲/25，即255.255.255.128（/25），假如IP段爲192.168.1.0，用CIDR表示則爲192.168.1.0/25。

再舉例，192.168.1.0,255.255.255.192，用CIDR表示？首先判斷出是C類網絡，前面佔用了3字節（24位）1，192換算成二進制位11000000，佔用了2位1，總共是26位1.因此CIDR表示爲192.168.1.0/26。

提問，192.168.1.0/28，你們能算出子網掩碼是多少嗎？提示，這裏就是根據前面的計算方法同樣反推回來算

下面開始學習子網劃分，在實際項目中劃分之網以前，首先得搞懂如下幾個需求：

1、須要劃分紅多少個網絡（子網）？

假如要劃分4個網絡，則2^X=4，X=二、要劃分8個網絡，則2^X=8，X=3，如今知道爲何要先搞懂2的冪了吧，這裏X就是=2的冪值。

那麼X表明什麼意思呢？X就是取值多少位1，如11000000，就是借2位，即X=2，反推知道一個字節（8位）若是爲11000000，則表示能夠劃分4個網絡（2²=4）；若是爲11110000，則表示借4位，能夠劃分16個網絡（2⁴=16）。

2、每一個網絡須要多少個IP？

計算公式：2^y-2，y表明取值多少位0，如11111000，表明取值3位0，即y=3,得出2³=8-2=6，即每一個網絡可用的IP數量是6個。

假如每一個網絡須要60臺主機的IP，那麼如何計算呢？即2^y≥60，根據2的冪算法得出，2⁶=64-2=62，全部y的值爲6。

這裏公式裏爲何要減2呢？請你們先思考下，後面重慶網管博客將詳細介紹。

3、有哪些子網網絡（塊大小）？

計算公式：256-子網掩碼。假如子網掩碼爲255.255.255.192，則塊大小爲256-192=64，即塊大小爲64。從0開始以64爲基數不斷遞增，直到達到子網掩碼值，中間的結果即爲子網，本例中子網即0、6四、12八、192。

再舉例，加入子網掩碼爲255.255.255.128，則塊大小爲256-128=128，即塊大小爲128，子網0、128。

4、每一個子網的子網號和廣播地址是多少？

子網號很簡單，即子網塊值，如掩碼爲192，則子網塊爲256-192=64，得出子網爲0、6四、12八、192，即子網號爲0、6四、12八、192。再如掩碼爲128，則子網爲128，則子網好0、128。

廣播地址也很簡單，老是下一個子網前面的數。如子網號爲0、6四、12八、19二、則廣播地址爲6三、12七、191。再如子網號爲0、128，則廣播地址爲127.

看到這裏你們知道爲啥在計算每一個網絡可用的IP數時，公式裏要-2嗎？這是由於每一個子網號（子網號也是一個IP地址）和廣播地址是不能配給主機用的。至於爲啥不能配給主機用？這個不在本主題討論範圍內，想了解的朋友可用進入認證網絡工程師QQ羣474079428討論。

5、每一個子網的可用（合法）的主機地址是哪些？

規則就是除去每一個每一個子網的子網號、廣播地址，剩下的就是可用的主機地址，如子網號爲0、6四、12八、192，則可用的主機地址爲1-6二、65-12六、129-190，由於0是子網地址，63是廣播地址，一樣12八、192是子網地址，12七、191是廣播地址。

6、C類網絡子網劃分

舉例，192.168.10.0,255.255.255.224

一、可劃分紅多少個子網？

根據前面的知識，首先把224轉換成二進制，得出爲11100000，1佔了3位，所以2³=8，可用劃分8個子網。

二、每一個子網有多少個可用的IP？

這裏看0佔了5位，所以2⁵-2=30，可用IP數爲30.

三、有哪些子網網絡？

256-224=32，即以32爲基數不斷遞增，直到224，即0、3二、6四、9六、12八、160、19二、224。即192.168.10.0、192.168.10.3二、192.168.10.6四、192.168.10.9六、192.168.10.12八、192.168.10.160、192.168.10.19二、192.168.10.224。

四、每一個子網網絡的廣播地址是多少？

每一個子網網絡的廣播地址老是下一個子網前面的數，即3一、6三、9五、12七、15九、19一、223，即192.168.10.3一、192.168.10.6三、192.168.10.9五、192.168.10.12七、192.168.10.15九、192.168.10.19一、192.168.10.223。

五、每一個子網的可用地址是哪些？

即減去每一個子網的子網地址和廣播地址，剩下的就是可用地址。本例中的可用地址爲1-30、33-6二、65-9四、129-15八、161-190、193-222。

再舉例，192.168.10.0/30

一、可劃分紅多少個子網？

由於CIDR表示的子網掩碼，首先得算出佔用了多少位1，即30-24（由於是C類網絡，前面三個字節都是255，即8位1，共24位1）=6，即6位1。因此2⁶=64，即64個子網。

二、每一個子網有多少個可用的IP？

由於1位佔了6個，0位只有2個了，得出2²-2=2，因此是2個可用IP地址。

三、有哪些子網網絡？

由於1位佔了6個，因此得出2¹+2²+2³+2⁴+2⁵+2⁶=252，即256=252=4，得出塊大小爲4，子網網絡爲0、四、八、十二、1六、……、240、24四、24八、252，即192.168.10.0、192.168.10.四、192.168.10.八、……192.168.10.24八、192.168.10.252.

四、每一個子網網絡的廣播地址是多少？

下一個子網以前的數字，即192.168.10.三、192.168.10.七、192.168.10.十一、……、192.168.10.24七、192.168.10 .251，你算對了嗎。

五、每一個子網的可用地址是哪些？

除去子網地址和廣播地址就是可用地址，本例中的可用地址爲1,二、5,六、……、249,250。

不管是A類、B類、C類網絡，在使用子網掩碼/30時，每一個子網只包含2個主機地址，這種子網掩碼只適合用於點到點鏈路。

7、B類網絡子網劃分

經過前面的知識咱們知道B類地址中，有16位可用的主機地址，這意味着咱們可將其中的14位用於子網劃分，由於至少要保留2位用於主機編址。

舉例，172.17.0.0 255.255.128.0

一、可劃分紅多少個子網？

首先128轉換成二進制位10000000，由於此例是屬於B類網絡，至少須要保留16位掩碼位（16位1）因此此處x=1,得出2¹=2。答案是能夠劃分2個子網。

二、每一個子網有多少個可用的IP？

這裏0位總共佔了15位，2¹⁵-2=32766.