IP Address, Subnet Mask and Subnet Mask Division

1. IP is the name between electronic devices.
2. Composition of IP address
An IP address consists of two parts, the network part and the host part, such as:
If the network part is the same, it means that it is in the same network segment (the host part can be different) . What is the same network segment (same broadcast domain )? Just like people in the same room, communication between them can basically rely on shouting, which is what we call broadcasting. Different network segments such as different rooms cannot communicate with each other under normal circumstances.

3. IP address is divided into 4 groups, 8bit (8 binary) group, 4 groups form 32 binary.
Binary 1111 1111 converted to decimal is 255

4. IP address type
IP address types are divided into A, B, C, D, E,
Class A, B, C: IP addresses of the types commonly used in our lives
Class D: Multicast addresses are commonly used in routing protocols, and user multicast addresses are learned in CCIE.
Class E: For Internet experimentation and development only
Note: the first digit of class A is 0, the first two digits of class B are 10 (any other digits); the first three digits of class C are 110 (any other digits); the first four digits of class D are 1110 (any other digits); E The first five bits of the class are 11110 (other bits are arbitrary), of which 127 and 0 are special addresses;
That is, the first 8 bits of the class A address are 00000001~01111111
Class B: 10000000~10111111
Class C: 11000000~11011111
Class D: 11100000~11101111
Class E: 11110000~11110111

The composition of three types of IP addresses: A, B, and C
Network part (NETWORK)
Host part (HOST)

The mind map of the scope and role of IP addresses is as follows:

• Special addresses in IP addresses


Public and private network addresses

For example 192.168.1.100/24

5. IP地址分为有类和无类
有类(主类)IP地址:主要分为A、B、C类, 每种类型固定的掩码
无类IP地址:无论哪种类型的IP地址 都没有固定掩码

5.1 什么是掩码(子网掩码)?
子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。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。
简单点说就像隔房间的墙,把大房间分割成一个个小房间。
5.2. 无类的IP地址规划
比如有类:B类网段172.16.0.0,使用子网掩码255.255.0.0

5.3 掩码的表示方式
192.168.1.7/28表示的方式如下
凡是掩码所在的位,其都为1,这些位都是属于网络地址,网络地址不等于IP地址

6. 主机数计算
在一个网段中能够支持多少个主机使用呢?下面我们来计算下主机数。 在主机数的计算中我们要注意 减去2个地址,这两个地址分别是网络地址和广播地址。


主机数为:
2n
可用主机数为 :
2n- 2


例如192.168.1.0/ 24能够支持多少个主机?
2^ 8-2=254 (24+8=32)
所以能支持254个IP地址
例如192.168.0.0/ 22能够支持多少个主机?
2^ 10-2=1022 (22+10=32)
所以能支持1022个IP地址

7.通过子网掩码来识别IP地址中的网络部分和主机部分
将子网掩码和不同的IP地址进行“与运算”,如果得出的结果一样,那证明两个IP地址处在相同的网段,如果不同,则在不同的网段。 (32-子网掩码数目=主机位)

8.关于子网掩码是否有固定位的问题:
如果你的教材讲到IP地址,只说A类/B类/C类、主机号,但从未提到无类网络的概念,那么这部分章节可能极为陈旧。

1. 不经计算, 直接从IP地址读出网络号、主机号是有类网络的功能。
2. 有类网络已被完全淘汰,几乎不再使用了
3. 有类网络并不能使用 255.255.255.192子网掩码。
4. 至于无类网络下/24和/26的关系,你可以自己计算一下,看看什么情况才会跨越子网。
CIDR  VLSM
/24   255.255.255.0
/26   255.255.255.192
简单归类:
长度固定的掩码 -> 有类网络
IP地址分A/B/C/D/E类 -> 有类网络
3种掩码对应A/B/C类IP地址 -> 有类网络

长度可变的子网掩码 -> 无类网络
IP地址没有分类 -> 无类网络
CIDR 地址表示 -> 无类网络
VLSM 子网掩码 -> 无类网络

9.根据划分的子网数目来定义子网掩码
子网的划分,其实就是在类IP地址上,找主机位借用进行划分!!!
由于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的 主机 数目 。在定义子网掩码前,必须弄清楚本来使用的 子网 数和 主机 数目。
利用子网数 来计算
在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目,以及每个子网内的所需主机数目。
1)将子网数目转化为 二进制 来表示
2)取得该 二进制 的位数,为 N
3)取得该IP地址的类子网掩码,将其 主机地址 部分的前N位置1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网:
1)27=11011
2)该 二进制 为五位数,N = 5
3)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的 主机地址 前5位置1(B类地址的主机位包括后两个字节,所以这里要把第三个字节的前5位置1),得到 255.255.248.0
即为划分成27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码(实际上是划成了32-2=30个子网)。
这一段介绍的是旧标准下计算的方法,关于旧的标准后文在介绍, 在新标准中则可以先将27减去1,因为计算机是从0开始计算的,从0到27实际上是有28个,所以说如果需要27个就需要将27减去1。

利用主机数 来计算
1)将主机数目转化为二进制来表示
2)如果主机数小于或等于254 (注意去掉保留的两个IP地址,网络地址即:网段中第一个IP地址,和广播地址即:网段中最后一个IP地址) ,则 取得该主机数的 二进制 位数 ,为 N,这里肯定N<8。如果大于254,则 N>8,这就是说 主机地址 将占据不止8位。
3)将 主机地址 位数全部置1,然后从后向前的将N位全部置为 0,即为子网掩码值。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网,每个子网内有 主机 700台:
1) 700=1010111100 (化二进制)
2)该 二进制 为十位数,N = 10 (得二进制位数n)
3)将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的 主机地址 全部置1,得到255.255.255.255
然后再从后向前将后10位置0,即为: 11111111.11111111.11111100.00000000 (从全为1的子网掩码后到前,将n位置零)
即255.255.252.0。这就是该欲划分成 主机 为700台的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。


子网ID 增量 计算法(即计算每个子网的IP范围)
其基本计算步骤如下:
第1步, 将所需的子网数转换为二进制 ,如所需划分的子网数为“4”,则转换成成二进制为00000100;
第2步, 取子网数的二进制中有效位数(从左边第一个不为0的数开始数到最右) ,即为向缺省子网掩码中加入的位数(既向主机ID中借用的位数)。如前面的00000100,有效位为“100”,为3位(在新标准中只需要2位就可以了);
第3步,决定子网掩码。如IP地址为B类129.20.0.0网络,则缺省子网掩码为:255.255.0.0,借用主机ID的3位以后变为:255.255.224(11100000).0,即将所借的位全表示为1,用作子网掩码。
第4步,将 所借位的主机ID的起始位段最右边的“1”转换为十进制,即为每个子网ID之间的增量 ,如前面的借位的主机ID起始位段为“11 100000 ”,最右边的“1”, 转换成十进制后为2^5=32( 此为子网ID增量)。
第5步, 产生的子网ID数为:2^m-2 (m为向缺省子网掩码中加入的位数,也就是当子网数目为二进制时的有效位) ,如本例向子网掩码中添加的位数为3,则可用子网ID数为:2^3-2=6个;
第6步, 将上面产生的子网ID增量附在原网络ID之后的 第一个位段 ,便形成第一个子网网络ID 129.20.32.0(即第一个子网的起始IP段);
第7步,重复上步操作,在原子网ID基础上加上一个子网ID增量,依次类推, 直到子网ID中的最后位段为子网掩码借用主机位的十进制数。 如缺省子网掩码位用主机ID位之后的子网ID为255.255. 224 .0,其中的“224”为借用主机ID后子网ID的最后一位段值,所以当子网ID通过以上增加增量的方法得到129.20.224.0时便终止,不要再添加了(只能用到129.20.192.0)。
我们知道当主机ID为全0时表示网络ID,全1时表示广播地址。 在RFC950标准中,不建议使用全0和全1的子网ID。
例如把最后一个字节的前3位借给网络ID,用后面的5位来表示主机ID,这样就会产生2^3=8个子网,子网ID就分别为000、001、010、011、100、101、110、111这样8个,在RFC950标准中只能使用中间的6个子网ID。






























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