摘要：IP地址是怎麼劃分的呢？劃分的依據是什麼呢？本節小課將帶你一塊兒學習IP地址劃分、子網劃分、子網掩碼、CIDR等網絡基礎概念，瞭解IP地址劃分背後的那些故事。
首先，回憶一下，前面小課中咱們有提到IP地址的分類，那麼IP地址究竟是怎麼劃分的呢？劃分的依據是什麼呢？這就不得不提到IP地址劃分背後的那些故事了。html
IP地址劃分
最初32位的IP地址是由{<網絡地址/網絡號><主機地址/主機號>}組成，被劃分爲五大類，通常使用最多比較常見是A類、B類和C類。數據庫
IP地址編碼規範中規定：網絡地址和主機地址全0爲本地地址，表示本地網絡或主機；網絡地址和主機地址爲全1爲廣播地址，表示全部網站均可接收發出的信息，一般這兩種IP地址不能做爲互聯網中的主機IP地址。所以，每類IP地址中除去這兩個，可計算出ABC三類IP地址的網絡地址數以及每一個網絡地址中所能容納的主機數量：安全
- A類IP地址：126(2^7-2)個網絡地址，可容納主機 16777214(2^24-2)臺
- B類IP地址：16382(2^14-2)個網絡地址，可容納主機 65534(2^16-2)臺
- C類IP地址：2097150(2^21-2)個網絡地址，可容納主機 254(2^8-2)臺
上述的IP地址表示方式稱爲兩級IP地址。不難發現，在實際應用中，分配一個B類網絡地址太多，C類又太少，這樣對IP地址空間的利用率會偏低，也不夠靈活。因而，就出現了子網劃分的概念。服務器
子網劃分
子網劃分就是將原來的兩級IP地址進一步劃分爲三級IP地址，即：{<網絡地址/網絡號>，<子網地址/子網號>，<主機地址/主機號>}。參考以下圖，將C類的兩級IP地址劃分爲三級IP地址。網絡
其中子網地址就是從主機地址中借走幾位，因此子網劃分實際上就是減小了主機數，分配到不一樣的子網，每一個子網包含必定的主機數。子網就能夠理解爲，把一個大的網絡從內部分紅幾個小的子網。但對於該網絡的外層來看，仍是一個大的網絡，只有該網絡內部才能夠看到其進行了子網劃分。less
好比說：某個高校被分配了一個大的網段，學校能夠採用三級IP地址劃分方式分給對應的學院使用。對於互聯網來講，學校的網絡地址依舊是那個網絡地址，只有高校知道本身內部還進行了子網劃分。學習
可是有個問題，互聯網中的網絡設備向學校內的主機發送數據時，在IP數據包到達學校網絡時，路由器是如何機智的識別到這個數據應該發送給哪一個子網呢？子網掩碼在這裏就發揮了很大的做用。網站
子網掩碼
子網掩碼將某個IP地址劃分紅網絡地址和主機地址兩部分，能夠用來判斷任意兩臺主機的IP地址是否屬於同一子網絡。具體來講就是兩臺計算機各自的IP地址與子網掩碼進行「與」運算後，若是得出的結果是相同的，則說明這兩臺計算機是處於同一個子網絡上的，能夠進行直接的通訊。編碼
例如：192.168.1.1>11000000.10101000.00000001 00000001url
子網掩碼255.255.255.240 >11111111.11111111.11111111.11110000
相「與」獲得：11000000 10101000 00000001 00000000
網絡地址爲：192.168.1.0
主機地址爲：0.0.0.1
在實際應用中，咱們會遇到這樣的IP地址：
- IP地址：192.168.1.1 子網掩碼：255.255.255.0
- IP地址：192.168.1.2 子網掩碼：255.255.255.0
能夠直接判斷出，他們網絡地址都爲192.168.1.0，屬於同一子網網段。
那麼若是是下面這樣的呢？
- IP地址：192.168.1.1 子網掩碼：255.255.255.0
- IP地址：192.168.1.2 子網掩碼：255.255.0.0
根據「與」運算，你發現，雖然長得比較像，但他們可不是「一家人」哦
第一個網絡地址爲192.168.1.0，而第二個網絡地址爲192.168.0.0，不在同一子網網段。
CIDR
子網的劃分有效地減小了網絡中浪費的IP地址，可是仍然存在一些問題。
好比某公司須要2000個地址，分配一個B類IP地址，那可就太浪費了，分配一個C類IP地址，又不夠用。那這個問題要怎麼解決呢？
這就產生了無分類域間路由選擇（Classless Inter-Domain Routing，CIDR），也就是無分類編址。它消除了傳統ABC類及子網劃分的概念。使網段的劃分更加靈活。採用CIDR記法（斜線記法）表示IP地址：{<網絡前綴><主機地址/主機號>}/網絡前綴佔位數。
在上述公司案例中，須要8個C類地址，這8個C類地址能夠構成一個地址塊，分配這個CIDR地址塊給該公司。只須要11位表示主機地址，21位表示網絡前綴。則子網掩碼錶示爲11111111.11111111.11111000.00000000
好比分配192.168開頭的，8個C類的地址塊：
11000000.10101000.11111xxx.xxxxxxxx
網絡地址的後三位爲變量，那麼加上後八位主機地址，能夠容納（2^8）*（2^3）=2048個主機地址。
該網絡前綴爲11000000.10101000.11111（192.168.248），好比某主機號192.168.248.15，採用CIDR記法則爲192.168.248.15/21。
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本文分享自華爲雲社區《IP地址劃分的背後.....》，原文做者：雲小萌 。