理论讲解:IP地址和子网划分

IP地址和子网划分

IP地址

组成:计算机的IP地址由两部分组成,一部分为网络标识,一部分为主机标识,同一网段的计算机网络部分相同。

路由器连接不同网段,负责不同网段之间的数据转发,交换机连接的是同一网段的计算机.
计算机在和其他计算机通信之前,首先要判断目标IP地址和自己的IP地址是否在一个网段,这决定了数据链路层目标MAC地址是目标计算机的还是路由器接口的MAC地址.

IP地址用32位二进制来表示,也就是32比特,换算成字节,就是4个字节.

子网掩码

子网掩码(Subnet Mask)又叫网络掩码、地址掩码,它是一种用来指明一个IP地址的那些位标识的是主机所在的子网以及那些位标识的是主机的位掩码.子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分.

网关

网关就是到其他网段的出口,也就是路由器接口地址.路由器接口使用的地址可以是本网段中任何一个地址,不过通常使用该网段的第一个可用的地址或最后一个可用的地址,这是为了尽可能避免和网络中的计算机地址冲突.
IP地址和子网掩码做与运算,主机位归0,就是得到计算机所在的网段.

IP地址的分类

A类:
默认子网掩码255.0.0.0
网络地址的最高位是0的地址为A类地址.网络ID是0不能用,127作为保留网段,因此A类地址的第1部分取值范围1-126.

B类:
默认子网掩码255.255.0.0
网络地址的最高位是10的地址为B类地址.取值范围为128-191.

C类:
默认子网掩码255.255.255.0
网络地址的最高位是110的地址为C类地址.取值范围为192-223.

D类:
网络地址的最高位是1110的地址为D类地址.D类地址第1部分的取值范围为224-239.多用于多播(也称为组播)的地址,组播地址没有子网掩码.

E类:
网络地址的最高位是11110的地址为E类地址.第一部分取值范围240-254,保留为今后使用

子网的划分

子网划分,就是借用现有网段的主机位做子网位,划分出多个子网.
子网划分分等长子网划分,变长子网划分.
由于IP地址有”类”的概念,等长子网划分和变长子网划分,打破了IP地址”类”的概念,子网掩码也打破了字节的限制,这种子网掩码被称为VLSM(可变子网掩码),这种方式的也可以使得Internet上的路由器路由表大大精简,被称为CIDR(无类域间路由),子网掩码中1的个数被称为CIDR值.
简单说就是
“`
二进制子网掩码 子网掩码 CIDR值
11111111.00000000.00000000.00000000 255.0.0.0 /8
11111111.10000000.00000000.00000000 255.128.0.0 /9

其他的依次类推
“`

需要注意的是,将一个网络等分2个子网,每个子网肯定是原来的一半,子网地址范围不可重叠.

如何判断IP地址所属的网段呢?
我们只需要将主机地址与子网掩码相与即可.

超网合并

简单来说,就是将不同的网段合并成一个大的相同的网段.
规律:子网掩码向左移一位,能够合并两个连续的网段,左移2位,能够合并四个网段,左移3位,能够合并8个网段,但不是任何连续的网段都能合并.
判断连续的2个网段能否合并,只要第一个网络号能被2整除,就能够通过左移1位子网掩码合并.

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