對於任意一個C類地址和子網掩碼,不妨設有X位用於子網化,剩餘M位用於主機分配,咱們有5個問題要問:
1, 肯定該地址的類型,先定出主網地址和缺省子網掩碼
2, 用出分配給子網的位數能產生多少個有效子網?
答案:2^X-2
3, 每一個子網能提供多少個有效主機地址?
答案:2^M-2
4, 列出每一個有效的子網?
答案:子網掩碼從右到左,找到的一個非全0的組(設其爲P)轉換成十進制後去減256,得數就是第一個有效子網號, 第二個有效子網號=第一個有效子網號X2,依此類推,最後一個有效子網=P-第一個有效子網
5, 每一個有效的子網的廣播地址?
本子網的廣播地址=相鄰的下一個子網地址-1
6, 每一個子網內有效的主機地址是什麼?
本子網的第一個有效地址=本子網地址+1
例題1:IP:200.16.10.0,掩碼:255.255.255.252
咱們按照上面的6步來
1, C類地址,缺省子網掩碼255.255.255.0
2, 252變爲二進制11111100,用了6位划子網,則有62個子網
3, M=2,每一個子網提供倆主機(少了點)
4, 256-252=4.則第一個子網:200.16.10.4 餘下類推
5, 第一個子網的廣播地址=200.16.10.7
6, 第一個子網的第一個有效地址=200.16.10.5
例題2:IP:200.16.10.0,掩碼:255.255.255.224
咱們按照上面的6步來
1, C類地址,缺省子網掩碼255.255.255.0
2, 224變爲二進制11100000,用了3位划子網,則有6個子網
3, M=5,每一個子網提供30主機
4, 256-224=32,則第一個子網:200.16.10.32餘下類推
5, 第一個子網的廣播地址=200.16.10.63
6, 第一個子網的第一個有效地址=200.16.10.33
例題3:IP:200.16.10.0,掩碼:255.255.255.240
1, C類地址,缺省子網掩碼255.255.255.0
2, 240變爲二進制11110000,用了4位划子網,則有14個子網
3, M=4,每一個子網提供14個主機
4, 256-240=16,則第一個子網:200.16.10.16餘下類推
5, 第一個子網的廣播地址=200.16.10.31
6, 第一個子網的第一個有效地址=200.16.10.17
第一個子網的最後一個有效地址=200.16.10.30
例題4:IP:200.16.10.0,掩碼:255.255.255.248
1, C類地址,缺省子網掩碼255.255.255.0
2, 248變爲二進制11111000,用了5位划子網,則有30個子網
3, M=3,每一個子網提供6個主機
4, 256-248=8,則第一個子網:200.16.10.8餘下類
5, 第一個子網的廣播地址=200.16.10.15
6, 第一個子網的第一個有效地址=200.16.10.8
第一個子網的最後一個有效地址=200.16.10.14
「這樣看來,對於一個C類地址來講,當子網掩碼爲255.255.255.240時,所能提供的主機地址數目是最多的,對吧?"八戒已經在做總結了."C類地址的計算仍是很容易麼,由於可以借用來劃分子網的位數就這麼幾個.
位數 掩碼 子網 主機
2 255.255.255.192 2 62
3 255.255.255.224 6 30
4 255.255.255.240 14 14
5 255.255.255.248 30 6
6 255.255.255.252 62 2
到了如今,八戒終於明白一些了,不禁得想本身來試驗一下,悟空卻裝做不知道,說"既然八戒已經學會C類地址的計算.給他一個題目作作吧."說完,悟空就在紙上寫了這樣一個題目.IP:199.141.27.0 .子網掩碼255.255.255.240 請你選出下列地址中的有效的主機地址?
A. 199.141.27.33
B. 199.141.27.112
C. 199.141.27.119
D. 199.141.27.126
E. 199.141.27.175
F. 199.141.27.208
八戒鎮定自若,開始計算, 240轉換爲二進制是11110000,用了4位劃分子網,則有效的子網數目2^4-2=14個.256-240=16,第一個有效的子網段,第二個199.141.27.32,依此類推出全部網段:
199.141.27.16,
199.141.27.16
199.141.27.32
199.141.27.48
199.141.27.64
199.141.27.80
199.141.27.96
199.141.27.112
199.141.27.128
199.141.27.144
199.141.27.160
199.141.27.176
199.141.27.192
199.141.27.208
199.141.27.224
真的是14個耶.八戒心中暗喜.通過對比和篩選,八戒發現:B是一個網段地址,E是199.141.27.176的廣播地址,F也是網段地址,只有A,C,D纔是有效的主機地址."二師兄果真厲害,一會兒就做對了!"沙僧由衷的讚歎道.
「不忙,C類地址很容易的,B類的就不容易了,由於C類僅有一個八位組參與子網劃分,而B類的選擇要大得多,最多能夠中14未參與劃分子網,計算起來要注意.下面給出幾個B類地址計算的例題,看看上面的5個問題是否還適用?」
例題1:IP:172.16.0.0 子網掩碼:255.255.192.0
1, B類地址,缺省子網掩碼:255.255.0.0
2, 192變成二進制11000000,用了2位,則有2個有效子網
3, 14位用於主機地址,則每一個子網的主機數(2^14-2)個
4, 256-192=64,則第一個子網172.16.64.0
5, 第一個子網的廣播地址=172.16.127.255
6, 第一個子網的第一個有效地址=172.16.64.1
第一個子網的最後一個有效地址=172.16.127.254
"好像有一點不一樣吧",悟空笑道.
"確實如此,就是網絡地址跨越兩個八位組須要注意,其餘的同樣"八戒道:"讓我本身來看下一道題吧
例題2:IP:172.16.0.0 子網掩碼:255.255.254.0
1, B類地址,缺省子網掩碼:255.255.0.0
2, 254變成二進制11111110,用了7位,則有126個子網
3, 9位用於主機地址,則每一個子網的主機數(2^9-2)個
4, 256-254=2,則第一個子網172.16.2.0
5, 第一個子網的廣播地址=172.16.3.255
6, 第一個子網的第一個有效地址=172.16.2.1
第一個子網的最後一個有效地址=172.16.3.254
例題3:IP:172.16.0.0 子網掩碼:255.255.255.0"
1, B類地址,缺省子網掩碼:255.255.0.0
2, 255變成二進制11111111,用了8位,則有254個子網
3, 8位用於主機地址,則每一個子網的主機數(2^8-2)個
4, 256-255=1,則第一個子網172.16.1.0
5, 第一個子網的廣播地址=172.16.1.255
6, 第一個子網的第一個有效地址=172.16.1.1
第一個子網的最後一個有效地址=172.16.1.254
例題4:IP:172.16.0.0 子網掩碼:255.255.255.128
1, B類地址,缺省子網掩碼:255.255.0.0
2, 255.128變成二進制11111111.10000000,用了9位,則有510個子網
3, 7位用於主機地址,則每一個子網的主機數126個
4, 由於本題要涉及兩個八位組,因此要分別計算,
對於第四個八位組,可能的子網有256-128=128.0;
對於第三個八位組,可能的子網有256-255=1,2,.....咱們要對這兩個結果進行排列組合,結論正好是510個子網,
第一個子網應該是172.16.0.128
第一個子網應該是172.16.1.0
5, 第一個子網的廣播地址=172.16.0.255
6, 第一個子網的第一個有效地址=172.16.0.129
第一個子網的最後一個有效地址=172.16.0254
這最後一道例題看起來很複雜,八戒開始有一點糊塗,不明白子網的地址是如何計算來的,可是當八戒用二進制把子網掩碼列出來時,再加上「全0全1原則」的運用,咱們的老豬終於把這道題弄明白了。但當他高興地擡起頭來發出點感慨的時候,發現悟空和沙僧居然不知道何時溜走了,更加使人奇怪的是,當八戒進到內室,居然發現悟空和沙僧都睡得很熟的樣子,好像歷來沒有起來過,而桌子上的葡萄還和昨天晚上擺放的如出一轍,半點有沒有動過……
《最傳統的子網計算方法》
次日的課程仍是有關子網的計算,黑板上寫着題目「傳統的子網計算方法」漂亮的女老師用教鞭敲了敲黑板,開始說道:
「在這裏的「傳統」兩個字只是代表這裏的計算方法來自於思科出版的官方教材,之因此咱們要把這種方法單獨介紹一下,是由於這種教學方法相對來講更有按部就班,有淺入深的味道。若是咱們是一個歷來接觸過IP計算的初學者,用這種方法學習很是有效。所以,若是你們上次課沒有聽明白,能夠結合本節理解一下。
咱們的教材裏面把IP計算分紅了五個板塊,用一種相似考試答題的形式一步一步地闡述IP計算。
1,給出IP地址和子網掩碼,求所在子網號
2,給出IP地址和子網掩碼,求所在子網的廣播地址
3,給出IP地址和子網掩碼,求子網的有效主機地址
4,給出網絡號和子網掩碼,求有效的子網
5,給出網絡號和子網掩碼,求子網數目和主機數目」
"好像和上節課差很少"八戒小聲嘟囔道
"在每個板塊中,又分別用十進制和二進制做了IP計算的舉例,下面咱們就開始學習,由於你們對十進制和二進制之間的轉換已經比較熟悉了,咱們只看十進制的例子:"
來自各界的學生們開始正襟危坐,集中精神聽講,魔家四兄弟也把牌收了起來,拿出印有「菊花會員專用」字樣的筆記本準備作筆記。
1, 給出IP地址和子網掩碼,求所在子網號
第一種狀況,無子網掩碼,計算步驟以下:
Step 1 十進制寫下IP地址
Step 2 根據網絡類型,抄寫網絡地址
Step 3 剩下的部分補0
第二種狀況,簡單的子網掩碼,計算步驟以下:
Step 1 十進制寫下IP地址
Step 2 根據子網掩碼,抄寫網絡地址
Step 3 剩下的部分補0
第三種狀況,複雜的子網掩碼,計算步驟以下:
Step 1 十進制寫下IP地址
Step 2 十進制寫下子網掩碼
Step 3 檢查子網掩碼,若是有數值介於0和255之間的八位組,這就是複雜的子網掩碼,該八位組被認爲是「關鍵組「其餘的三個八位組被認爲是「無義組」,在這裏寫下「關鍵組的」位置(1-4)
Step 4 用256減去關鍵組的值,寫出得數,咱們稱之「倍數」
Step 5 把全部關鍵組左邊的無義組照抄
Step 6 把全部關鍵組左邊的無義組填入0
Step 7 找到原始的IP地址中的關鍵組,計算每個「倍數」的整數倍數的值,(0倍,1倍,2倍,…)找到這些值中和關鍵組的數值最相近的數(這個值必須小於關鍵組的值)。寫在剩餘的空白處
「這就是給出IP地址和子網掩碼,求所在子網號的計算方法,前兩種狀況很簡單,咱們考試中常遇到的是第三種狀況。步驟雖然不少,
但熟練了就能很快的完成,下面接着看」
2,給出IP地址和子網掩碼,求子網的廣播地址
第一種狀況,無子網掩碼或者簡單子網掩碼,計算步驟以下:
Step 1 十進制寫下IP地址
Step 2 根據網絡類型,照抄網絡地址
Step 3 剩餘的部分補0
第二種狀況,複雜的子網掩碼,計算步驟以下:
Step 1 十進制寫下IP地址.
Step 2 十進制寫下子網掩碼
Step 3 檢查子網掩碼,若是有數值介於0和255之間的八位組,這就是複雜的子網掩碼,該八位組被認爲是「關鍵組「其餘的三個八位組被認爲是「無義組」,在這裏寫下「關鍵組的」位置(1-4)
Step 4 用256減去關鍵組的值,寫出得數,咱們稱之「倍數」
Step 5 把全部關鍵組左邊的無義組照抄
Step 6 把全部關鍵組左邊的無義組填入255
Step 7 找到原始的IP地址中的關鍵組,計算每個「倍數」的整數倍數的值,(0倍,1倍,2倍,…)找到這些值中比關鍵組的數值剛剛大一點的數。把這個數減去1寫在剩餘的空白處
「請你們注意區別計算子網地址和廣播地址之間的不一樣之處,下面再看:」
3,給出IP地址和子網掩碼,求子網的有效主機地址
「若是上面兩個問題搞明白了,這個問題就很容易理解了,有效的主機地址天然是子網地址+1和廣播地址-1之間的地址了,看圖就能夠了」
4,給出網絡號和子網掩碼,求有效的子網數目
「這個問題上節課講過了,八戒可否複述一下?」田中老師問
「這有何難?子網掩碼從右到左,找到的一個非全0的組(設其爲P)轉換成十進制後去減256,得數就是第一個有效子網號, 第二個有效子網號=第一個有效子網號X2,依此類推,最後一個有效子網=P-第一個有效子網。」豬八戒把昨天夜裏學到的東西拿了出來。
「你能給你們舉兩個例子嗎?」
「固然能夠,請同窗們看圖:基本方法都是同樣的,首先找到子網掩碼中到底用了幾位劃分子網,計算出子網的數目以後,用256減
去關鍵組的數值第一個有效子網號,而後按倍數遞增就好了」
「看來八戒同窗對子網計算已經徹底理解了。第五個問題你也來回答好嗎?老師笑眯眯地對八戒說:
5,給出網絡號和子網掩碼,求子網數目和主機數目」
「這個問題最簡單了」,八戒說道(底下的同窗都伸長了耳朵)「假設在主機地址中用了X位劃分子網,則有效的子網數目應該是2^M-2。每一個有效的子網數目就是(主機地址位數-X)^2-2。」八戒很得意的樣子
沙僧和悟空在下面領着同窗們熱烈鼓掌。
「下面我作一下總結」田中老師說道:「經過這兩天的學習,你們對於子網劃分方面的計算有了一個初步的認識,學到了一些基礎知識,事實上劃分子網的方法不少,咱們每一個人能夠選擇本身喜歡的方法,但必定要明白子網劃分的做用,理解了概念才能深刻地學習,不然之後面對真正的,包括許多不一樣種網絡設備的環境,才能作到心中有數!明天我給你們介紹一些比較深刻的子網概念,如今下課。」
今天放學後的八戒和昨天判若兩人,高高興興的哼着「the answer is blowing in the wind」步履輕鬆地和師兄師弟向宿舍走去!
《有關子網的進一步學習》
田中老師今天穿了一件純白色的絨衣,裙子外面是一件天藍色的外套,這使的站在講臺上的她顯得格外亭亭玉立!而站在她身邊的那個豬嘴大耳的男學生也是一副很開心的樣子,由於田中老師剛剛表揚了他,對於八戒同窗「本身」總結出來的「IP知識一句話」表示了讚揚,而且一條條地念給了你們來聽:IP地址不能在沒有相關的子網掩碼的狀況下存在。子網掩碼定義了構成I P地址的3 2位中的多少位用於定義網絡,或者網絡和相關的子網。你能夠經過借用主機地址位,而進一步將一個網絡劃分爲子網,並用它們表示你的網絡的一部分。 在一個劃分了子網的網絡中,每一個地址包括一個網絡地址,一個子網部分和主機地址。 在選擇子網時,最主要的考慮就是你須要支持多少個子網。 一旦肯定了合適的子網掩碼,下一個挑戰是肯定每一個子網的地址和每一個子網上容許的主機地址範圍。不管什麼時候,你爲子網使用多於8位位組,則你將面對穿越8位位組邊界的問題。 八戒回到座位上以後,把筆記本偷偷地還給了悟空,而後開始一塊兒聽講 「同窗們,前兩節課咱們詳細的學習了有關子網的相關知識,今天來學習一些比較深刻的知識」 「當一個子網掩碼肯定後,一般狀況下該子網掩碼在整個網絡中就是固定的了,但因爲在許多狀況下,每一個子網所包括的主機數目不必定相同。這種不變的子網掩碼可能會出一些問題,好比說,在一般使用點對點鏈接方式的廣域網裏面,在一個由兩個路由器之間用串口直接相連組成的子網A裏,用255.255.255.252是最合適的。畢竟只須要兩個地址就夠了。可是這也意味着本網絡內的其餘子網也只能存在兩個主機!這是不現實的。若是咱們考慮使用子網掩碼255.255.255.192,確實能夠大大提升每一個子網內的有效主機數目(62個)。但對於子網A來講,有60個地址被浪費了,咱們進行子網化的目的就在於對網絡地址的充分利用。那麼能不能對一個劃分出來的子網進行進一步的劃分呢?也就是說,分割出「子網裏面的子網」。答案就是咱們今天要學習的第一個概念「可變長子網掩碼」英文縮寫爲VLSM.,讓咱們舉例說明,如今對一個B類地址子網化:172.16.0.0/16,先用255.255.255.0子網化一下,結果以下172.16.1.0/24 172.16.2.0/24 …… 172.16.254.0/24 (254個)下面咱們再對這裏面的第一個子網172.16.1.0/24用255.255.255.224子網化一下,結果以下172.16.1.32/27 172.16.1.64/27 …… 172.16.1.192/27 (6個)下面咱們再對這裏面的第一個子網172.16.1.32/27用255.255.255.252子網化一下,結果以下172.16.1.36/30 172.16.1.40/30 …… 172.16.1.56/30 (6個)從這個例子中能夠看到,爲了實現可變長子網掩碼,首先使用一個合法的子網掩碼將網絡分割,接着再將第一級子網用一個更長的子網掩碼進行進一步分割,最初的子網能夠被不一樣的子網掩碼分割,這就是「可變長」的概念。你們明白了嗎?聽了田中老師的話,同窗們反應不一,孫悟空,二郎神等一點就透,不用多說,八戒和沙僧則在紙上畫出了許許多多的0和1,一番概括也得出了本身的結論。而摩家四兄弟不等老師提問,就一個個站了起來.魔裏海:「可變長子網掩碼的做用就是劃分子網的子網」;魔裏紅:「不一樣的子網能夠用不一樣的子網掩碼」;魔裏青:「不會浪費IP地址」;魔裏獸:「Good idea!」;田中老師接着說:下面的概念也是一種用來解決網絡地址不夠用的方法,咱們稱之爲「超網」假設一個機構須要1000個地址,那麼若是申請一個B類地址,就會有許多地址被浪費,由於咱們用不了這6萬多個地址,可是若是去申請一個C類地址又不夠用,這種狀況下,超網的概念給出了這樣的解決方法:首先分配給該機構4個連續的C類地址,如200.16.16.0200.16.17.0200.16.18.0200.16.19.0若是咱們採用C類地址默認的子網掩碼255.255.255.0那麼這就是4個獨立的網段。可是若是咱們用255.255.252.0做子網掩碼,那麼這4個網段就「合併」到了一塊兒。徹底能夠看成一個網段來用!可見,超網在解決網絡地址不夠用的問題方面仍是用必定做用的。爲了讓你們更好地理解超網「合多爲一」的功能,咱們來看下圖若是ISP用戶們的地址是從198.0.0.0到198.255.255.0,那麼考慮一下那些和ISP相連的路由器中路由表的容量?這些路由器會不會爲每個ISP的用戶創建一條單獨的路由呢?根據咱們的知識,答案固然是會,可是這些路由會佔用多少空間呢?2^16個!確實太多。若是咱們使用了超網。狀況就會變得簡單易懂:用198.0.0.0/8來代替全部以198開頭的路由就好了。路由表變小了!換句話說。在CIDR中,地址根據網絡拓撲來分配。連續的一組網絡地址能夠被分配給一個服務提供商,使整組地址做爲一個網絡地址。在咱們的這個例子中:一個服務提供商被分配以256個C類地址,假設是從213.79.0.0到213.79.255.0,服務提供商給每一個用戶分配一個C類地址,但服務提供商外部的路由表只經過一個表項--掩碼爲255.255.0.0的網絡213.79.0.0就能夠分辨出這些路由,節省了許多空間。這種方法明顯減小了路由表的增加,CIDR RFC的做者估計,若是90%的服務提供商使用了CIDR,路由表將以每3年54%的速度增加,而若是沒有使用CIDR,則增加速度爲776%。若是能夠從新組織現有的地址,則因特網骨幹上的路由器廣播的路由數量將大大減小。但這實際是不可行的,由於將帶來巨大的管理負擔。目前看來,王連網上的CIDR功不可沒!田中老師開始總結:同窗們: 咱們看到了,不管是可變長子網掩碼,仍是超網,其目的都是更有效地使用現有的網絡資源。就是在這些方法的有效做用下,咱們的互聯網目前正在一每天地發展。有許許多多的新技術不斷出現,咱們每個人都要充分利用現有的資源,多多學習,未來纔有可能在機會到來的時候….. 「混上一碗飯吃!」八戒大聲的插嘴道 底下靜悄悄的,沒有一個同窗發笑…. 「第一期的培訓就到此爲止,但願咱們下次再見「田中老師面無表情,走出了教室…