如何通过子网掩码划分网段.doc

如何通过子网掩码划分网段资料一：一、缺省A、B、C类地址，子网掩码； 二、子网掩码的作用： code: IP地址11000000000101000000111100000101 子网掩码11111111111111110000000000000000 网络ID11000000000101000000000000000000 主机ID00000000000000000000111100000101 计算该子网中的主机数:2n-2=216-2=65534 其中:n为主机ID占用的位数2:(表示本网络),55(表示子网广播); 该子网所容纳主机的IP地址范围:54 三、实现子网 1划分子网的理由： 远程LAN互连； 连接混合的网络技术； 增加网段中的主机数量； 减少网络广播。 2子网的实现需要考虑以下因素： 确定所需的网络ID数，确信为将来的发展留有余地； 谁需要占用单独的网络ID？ 每个子网； 每个WAN连接； 确定每个子网中最大的计算机数目，也要考虑未来的发展； 谁需要占用单独的主机ID？ 每个TCP/IP计算机网卡； 每个TCP/IP打印机网卡； 每个子网上的路由接口； 考虑增长计划的必要性： 假设您在InterNIC申请到一个网络ID：但你有两个远程LAN需要互连，而且每个远程LAN各有60台主机。 若不划分子网，您就只能使用一个网络ID：，使用缺省子网掩码：，而且在这个子网中可以容纳的主机ID的范围：54，即可以有254台主机。 现在若根据需要划分为两个子网，即借用主机ID中的两位用作网络ID，则子网掩码就应变为：92（11000000）目的是将借用的用作网络ID的位掩去。看一看划分出来的子网的情况： 5126 100000101111110 本网段（01网段）主机数：2n-2=26-2=62或126-65+1=62 29190 000000110111110 本网段（10网段）主机数：2n-2=26-2=62或190-129+1=62 子网号00全0表示本网络，子网号11全1是子网屏蔽，均不可用。 提示：在早期的子网划分标准RFC950中，不能使用全0或全1做为二进制子网标识（在子网划分公式2n-2中的-2处理）。在RFC1812中，这个限制已被取消。下面内容摘自于RFC1812。 “以前版本的文档认为，子网号不能为0或-1，并且至少要有两位长。在一个CIDR领域，子网号就是网络前缀的一种延伸。如果没有前缀，那么子网号也就不存在了。从CIDR观点来看，这种对子网号的限制是没有意义的，可以安全地忽略。” 这个方案可以满足目前需求，但以后如果需要加入新的网段则必须重新划分更多的子网（即借用更多的主机ID位用作网络ID），或如果以后需要每个子网中的主机数更多则必须借用网络ID位来保证更多的主机数。 四、定义子网号的方法 若InterNIC分配给您的B类网络ID为，那么在使用缺省的子网掩码的情况下，您将只有一个网络ID和216-2台主机（范围是：54）。现在您有划分4个子网的需求。 1手工计算法： 将所需的子网数转换为二进制 400000100 以二进制表示子网数所需的位数即为向缺省子网掩码中加入的位数（既应向主机ID借用的位数） 000001003位 决定子网掩码 缺省的： 借用主机ID的3位以后：255.255.224（11100000）.0，即将所借的位全表示为1，用作子网掩码。 决定可用的网络ID 列出附加位引起的所有二进制组合，去掉全0和全1的组合情况 code: 组合情况实际得到的子网ID 000 00132（00100000) 01064（01000000) 你一定对IP地址有所了解吧？我们知道在INTERNET中广泛使用的TCP/IP协议就是利用IP地址来区别不同的主机的。如果你曾经进行过TCP/IP协议设置，那么你一定会遇到子网掩码(Subnet mask)这一名词. 我们知道IP地址是一个4字节（共32bit）的数字，被分为4段，每段8位，段与段之间用句点分隔。为了便于表达和识别，IP地址是以十进制形式表示的如，每段所能表示的十进制数最大不超过255。IP地址由两部分组成，即网络号（Netgwork ID）和主机号（Host ID）。网络号标识的是Internet上的一个子网，而主机号标识的是子网中的某台主机。网际地址分解成两个域后，带来了一个重要的优点：IP数据包从网际上的一个网络到达另一个网络时，选择路径可以基于网络而不是主机。在大型的网际中，这一点优势特别明显，因为路由表中只存储网络信息而不是主机信息，这样可以大大简化路由表。IP地址根据网络号和主机号的数量而分为A、B、C三类： A类IP地址：用7位（bit）来标识网络号，24位标识主机号，最前面一位为0，即A类地址的第一段取值介于1126之间。A类地址通常为大型网络而提供，全世界总共只有126个只可能的A类网络，每个A类网络最多可以连接16777214台主机。 B类IP地址：用14位来标识网络号，16位标识主机号，前面两位是10。B类地址的第一段取值介于128191之间，第一段和第二段合在一起表示网络号。B类地址适用于中等规模的网络，全世界大约有16000个B类网络，每个B类网络最多可以连接65534台主机。 C类IP地址：用21位来标识网络号，8位标识主机号，前面三位是110。C类地址的第一段取值介于192223之间，第一段、第二段、第三段合在一起表示网络号。最后一段标识网络上的主机号。C类地址适用于校园网等小型网络，每个C类网络最多可以有254台主机。 从上面的介绍我们知道，IP地址是以网络号和主机号来标示网络上的主机的，只有在一个网络号下的计算机之间才能直接互通，不同网络号的计算机要通过网关（Gateway）才能互通。但这样的划分在某些情况下显得并十分不灵活。为此IP网络还允许划分成更小的网络，称为子网（Subnet），这样就产生了子网掩码。子网掩码的作用就是用来判断任意两个IP地址是否属于同一子网络，这时只有在同一子网的计算机才能直接互通。那么怎样确定子网掩码呢？ 前面讲到IP地址分网络号和主机号，要将一个网络划分为多个子网，因此网络号将要占用原来的主机位，如对于一个C类地址，它用21位来标识网络号，要将其划分为2个子网则需要占用1位原来的主机标识位。此时网络号位变为22位为主机标示变为7位。同理借用2个主机位则可以将一个C类网络划分为4个子网那计算机是怎样才知道这一网络是否划分了子网呢？这就可以从子网掩码中看出。子网掩码和IP地址一样有32bit，确定子网掩码的方法是其与IP地址中标识网络号的所有对应位都用1，而与主机号对应的位都是0。如分为2个子网的C类IP地址用22位来标识网络号，则其子网掩码为：11111111 11111111 11111111 10000000即28。于是我们可以知道，A类地址的缺省子网掩码为,B类为,C类为。下表是C类地址子网划分及相关子网掩码： 子网位数 子网掩码 主机数 可用主机数 1 28 128 126 2 92 64 62 3 24 32 30 4 40 16 14 5 48 8 6 6 52 4 2 你可能注意到上表分了主机数和可用主机数两项，这是为什么呢？因为但当地址的所有主机位都为0时，这一地址为线路（或子网）地址，而当所有主机位都为1时为广播地址。 同时我们还可以使用可变长掩码（VLSM）就是指一个网络可以用不同的掩码进行配置。这样做的目的是为了使把一个网络划分成多个子网更加方便。在没有VLSM的情况下，一个网络只能使用一种子网掩码，这就限制了在给定的子网数目条件下主机的数目。例如你被分配了一个C类地址，网络号为,而你现在需要将其划分为三个子网,其中一个子网有100台主机,其余的两个子网有50台主机。我们知道一个C类地址有254个可用地址，那么你如何选择子网掩码呢？从上表中我们发现，当我们在所有子网中都使用一个子网掩码时这一问题是无法解决的。此时VLSM就派上了用场，我们可以在100个主机的子网使用28这一掩码，它可以使用到27这128个IP地址，其中可用主机号为126个。我们再把剩下的28到55这128个IP地址分成两个子网，子网掩码为92。其中一个子网的地址从28到91,另一子网的地址从92到55。子网掩码为92每个子网的可用主机地址都为62个，这样就达到了要求。可以看出合理使用子网掩码，可以使IP地址更加便于管理和控制。参考资料：/learn/net/sm.htm资料二：IP地址与网络分类 (1)IP地址 不同的物理网络技术有不同的编址方式；不同物理网络中的主机，有不同的物理网络地址。网间网技术是将不同物理网络技术统一起来的高层软件技术。网间网技术采用一种全局通用的地址格式，为全网的每一网络和每一主机都分配一个网间网地址，以此屏蔽物理网络地址的差异。IP协议提供一种全网间网通用的地址格式，并在统一管理下进行地址分配，保证一个地址对应一台网间网主机（包括网关），这样物理地址的差异被IP层所屏蔽。IP层所用到的地址叫做网间网地址，又叫IP地址。它由网络号和主机号两部分组成，统一网络内的所有主机使用相同的网络号，主机号是唯一的。IP地址是一个32为的二进制数，分成4个字段，每个字段8位。 (2)三类主要的网络地址 我们知道，从LAN到WAN，不同种类网络规模相差很大，必须区别对待。因此按网络规模大小，将网络地址分为主要的三类，如下： A类： 0 1 2 3 8 16 24 3 1 0网络号主机号 B类： 1 0网络号主机号 C类： 1 1 0网络号主机号 A类地址用于少量的（最多27个）主机数大于216的大型网，每个A类网络可容纳最多224台主机；B类地址用于主机数介于28216之间数量不多不少的中型网，B类网络最多214个；C类地址用于每个网络只能容纳28台主机的大量小型网，C类网络最多221个。 除了以上A、B、C三个主类地址外，还有另外两类地址，如下： D类： 1 1 1 0多目地址 E类： 1 1 1 1 0留待后用 其中多目地址（multicast address）是比广播地址稍弱的多点传送地址，用于支持多目传输技术。E类地址用于将来的扩展之用。 (3)TCP/IP规定网络地址 除了一般地标识一台主机外，还有几种具有特殊意义的特殊形式。 *广播地址 TCP/IP规定，主机号全为“1”的网络地址用于广播之用，叫做广播地址。所谓广播，指同时向网上所有主机发送报文。 *有限广播 前面提到的广播地址包含一个有效的网络号和主机号，技术上称为直接广播（directed boradcasting）地址。在网间网上的任何一点均可向其他任何网络进行直接广播，但直接广播有一个缺点，就是要知道信宿网络的网络号。 有时需要在本网络内部广播，但又不知道本网络网络号。TCP/IP规定，32比特全为“1”的网间网地址用于本网广播，该地址叫做有限广播地址（limited broadcast address）。 *“0”地址 TCP/IP协议规定，各位全为“0”的网络号被解释成“本”网络。 *回送地址 A类网络地址127是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机进程间通信，叫做回送地址（loopback address）。无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，协议软件立即返回之，不进行任何网络传输。 TCP/IP协议规定，一、含网络号127的分组不能出现在任何网络上；二、主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。由以上规定可以看出，主机号全“0”全“1”的地址在TCP/IP协议中有特殊含义，不能用作一台主机的有效地址。 二、子网掩码 (1)子网TCP/IP网间网技术产生于大型主流机环境中，它能发展到今天的规模是当初的设计者们始料未及的。网间网规模的迅速扩展对IP地址模式的威胁并不是它不能保证主机地址的唯一性，而是会带来两方面的负担：第一，巨大的网络地址管理开销；第二，网关寻径急剧膨胀。其中第二点尤为突出，寻径表的膨胀不仅会降低网关寻径效率（甚至可能使寻径表溢出，从而造成寻径故障），更重要的是将增加内外部路径刷新时的开销，从而加重网络负担。 因此，迫切需要寻求新的技术，以应付网间网规模增长带来的问题。仔细分析发现，网间网规模的增长在内部主要表现为网络地址的增减，因此解决问题的思路集中在：如何减少网络地址。于是IP网络地址的多重复用技术应运而生。 通过复用技术，使若干物理网络共享同一IP网络地址，无疑将减少网络地址数。 子网编址（subnet addressing）技术，又叫子网寻径（subnetrouting），英文简称subnetting，是最广泛使用的IP网络地址复用方式，目前已经标准化，并成为IP地址模式的一部分。 一般的，32位的IP地址分为两部分，即网络号和主机号，我们分别把他们叫做IP地址的“网间网部分”和“本地部分”。子网编址技术将本地部分进一步划分为“物理网络”部分和“主机”部分，如图： 网间网部分物理网络主机 |网间网部分|本地部分| 其中“物理网络”用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络，既是“子网”。 (2)子网掩码IP协议标准规定：每一个使用子网的网点都选择一个32位的位模式，若位模式中的某位置1，则对应IP地址中的某位为网络地址（包括网间网部分和物理网络号）中的一位；若位模式中的某位置0，则对应IP地址中的某位为主机地址中的一位。例如位模式： 11111111 11111111 11111111 00000000中，前三个字节全1，代表对应IP地址中最高的三个字节为网络地址；后一个字节全0，代表对应IP地址中最后的一个字节为主机地址。这种位模式叫做子网模（subnet mask）或“子网掩码”。 为了使用的方便，常常使用“点分整数表示法”来表示一个IP地址和子网掩码，例如B类地址子网掩码（11111111 11111111 11111111 00000000）为： IP协议关于子网掩码的定义提供一种有趣的灵活性，允许子网掩码中的“0”和“1”位不连续。但是，这样的子网掩码给分配主机地址和理解寻径表都带来一定困难，并且，极少的路由器支持在子网中使用低序或无序的位，因此在实际应用中通常各网点采用连续方式的子网掩码。像4和60等一类的子网掩码不推荐使用。 (3)子网掩码与IP地址子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。 例如：有一个C类地址为： 192920013其缺省的子网掩码为： 2552552550则它的网络号和主机号可按如下方法得到： 将IP地址192920013转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101 将子网掩码2552552550转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000 将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分11000000 00001001 11001000 00001101 AND 11111111 11111111 11111111 00000000 11000000 00001001 11001000 00000000结果为，即网络号为。 将子网掩码取反再与IP地址逻辑与（AND）后得到的结果即为主机部分11000000 00001001 11001000 00001101 AND 00000000 00000000 00000000 11111111 00000000 00000000 00000000 00001101结果为3，即主机号为13。 (4)子网掩码与IP地址子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。 例如：有一个C类地址为： 192920013 其缺省的子网掩码为： 2552552550 则它的网络号和主机号可按如下方法得到： 将IP地址192920013转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101 将子网掩码2552552550转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000 将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分11000000 00001001 11001000 00001101 AND 11111111 11111111 11111111 00000000 11000000 00001001 11001000 00000000结果为， 即网络号为19292000。 将子网掩码取反再与IP地址逻辑与（AND）后得到的结果即为主机部分11000000 00001001 11001000 00001101 AND 00000000 00000000 00000000 11111111 00000000 00000000 00000000 00001101 结果为3，即主机号为13。 三、子网划分与实例根据以上分析，建议按以下步骤和实例定义子网掩码。 1、将要划分的子网数目转换为2的m次方。如要分8个子网，8=23。 2、取上述要划分子网数的2的m次方的幂。如23，即m=3。 3、将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后转换为十进制。如m为3 则是11100000，转换为十进制为224，即为最终确定的子网掩码。如果是C类网，则子网掩码为24；如果是B类网，则子网掩码为；如果是C类网，则子网掩码为。 在这里，子网个数与占用主机地址位数有如下等式成立：2m=n。其中，m表示占用主机地址的位数；n表示划分的子网个数。根据这些原则，将一个C类网络分成4个子网。若我们用的网络号为1929200，则该C类网内的主机IP地址就是54（因为全“0”和全“1”的主机地址有特殊含义，不作为有效的IP地址），现将网络划分为4个部分，按照以上步骤： 4=22，取22的幂，即2，则二进制为11，占用主机地址的高序位即为11000000，转换为十进制为192。这样就可确定该子网掩码为：92，4个子网的IP地址范围