子网掩码 以及 子网数为什么减去全0和全1

参考:

https://www.cnblogs.com/kangxinxin/p/9917961.html

https://www.cnblogs.com/xuyinghui/p/6149999.html

子网掩码:

1)缺省子网掩码:

(未划分子网)

子网掩码32位与IP地址32位对应,如果某位是网络地址,则子网掩码为1,否则为0。

例如A类IP地址,第一节为网络地址,其余三节为主机地址,故掩码为“11111111.00000000.00000000.00000000”

A类网络缺省子网掩码:255.0.0.0
B类网络缺省子网掩码:255.255.0.0
C类网络缺省子网掩码:255.255.255.0

2)自定义子网掩码:

(用于划分子网)

将一个网络划分为若干子网,希望每个子网拥有不同的网络地址或子网地址。因为IP是有限的,实际上我们是将主机地址分为两个部分:子网网络地址、子网主机地址。形式如下:

未做子网划分的ip地址:网络地址+主机地址
做子网划分后的ip地址:网络地址+(子网网络地址+子网主机地址)

为什么要划分子网?

划分子网就是人为地将一个公网IP分成多个子网段,方便管理。
就算不划分也可以,不过这个公网IP下的所有计算机都能互相连接而不受限制,那么就不好管理机密数据了。

例如:在A类IP地址中,每个A类网络可能有16,777,214台主机,它们处于同一广播域。在同一广播域中有这么多主机是不可能的,网络会因为广播通信而饱和。另一方面,IP地址资源越来越少。为实现更小的广播域,就需要进一步分成更小的网络。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。

子网划分简述

子网划分是通过借用IP地址中若干位主机地址来充当子网的网络地址,从而将原网络划分为若干子网。

划分子网时,随着子网地址借用主机位数的增多,子网的数目随之增加,但每个子网中的可用主机数逐渐减少。

如C类地址,原有8位主机位,2^8-2即254个主机地址,默认子网掩码255.255.255.0。(全0或全1不可用)
借用1位主机位,产生2121=2个子网,每个子网有2^7个主机地址;
借用2位主机位,产生2222=4个子网,每个子网有2^6个主机地址;
……
根据子网ID借用的主机位数,我们可以计算出划分的子网数、掩码、每个子网主机数,列表如下:

第一个,2的2次方是4呀。为什么显示只有2个子网数呢!

那么,为什么子网数要减去2呢!

假设我们有一个网络:192.168.0.0/24,我们现在需要两个子网,那么按照RFC950,应该使用/26而不是/25,得到两个可以使用的子网192.168.0.64和192.168.0.128
对于192.168.0.0/24,网络地址是192.168.0.0,广播地址是192.168.0.255
对于192.168.0.0/26,网络地址是192.168.0.0,广播地址是192.168.0.63
对于192.168.0.64/26,网络地址是192.168.0.64,广播地址是192.168.0.127
对于192.168.0.128/26,网络地址是192.168.0.128,广播地址是192.168.0.191
对于192.168.0.192/26,网络地址是192.168.0.192,广播地址是192.168.0.255

你可以看出来,

对于第一个子网,网络地址和主网络的网络地址是重叠的,对于最后一个子网,广播地址和主网络的广播地址也是重叠的。

这样的重叠将导致极大的混乱。

比如,一个发往192.168.0.255的广播是发给主网络的还是子网的?这就是为什么在当时不建议使用全0和全1子网。
 

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