子网划分与VLSM

1、IP 地址IP 地址是由 32 位二进制来表示的，但为了便于记忆，在实际配置中常使用十进制来表示。 因此首先要熟练 二进制、八进制、十进制、十六进制之间相互转换 。数进制的转换? 十进制与二进制之间的转换1 ) 十进制转换为二进制，分为整数部分和小数部分 整数部分方法：除 2 取余法，即每次将整数部分除以 2 ，余数为该位权上的数，而商 继续除以 2 ，余数又为上一个位权上的数，这个步骤一直持续下去，直到商为0为止，最后读数时候，从最后一个余数读起，一直到最前面的一个余数。例：将十进制的 168 转换为二进制分析 : 第一步，168 除以 2,商84, 余数为0。第二步，将商84除以 2 ，商

2、 42 余数为 0。第三步，将商42除以 2 ，商 21 余数为 0。第四步，将商21除以 2 ，商 10 余数为 1。第五步，将商10除以 2 ，商 5 余数为 0。第六步，将商5 除以 2 ，商 2 余数为 1 。第七步，将商2 除以 2 ，商 1 余数为 0 。第八步，将商1 除以 2 ，商 0 余数为 1 。15读数，因为最后一位是经过多次除以2 才得到的，因此它是最高168 转换为二进制结果为第九步， 位，读数字从最后的余数向前读，即十进制的 10101000 。2 ) 小数部分方法：乘 2 取整法，即将小数部分乘以 2 ，然后取整数部分，剩下的小数部 分继续乘以 2 ，然后取整数部

3、分，剩下的小数部分又乘以 2 ，一直取到小数部分 为零为止。 如果永远不能为零， 就同十进制数的四舍五入一样， 按照要求保留多 少位小数时，就根据后面一位是 0 还是 1 ，取舍，如果是零，舍掉，如果是 1 ， 向入一位。换句话说就是 0 舍 1 入。读数要从前面的整数读到后面的整数。例 1 ：将 0.125 换算为二进制分析：第一步，将0.125 乘以2，得0.25, 则整数部分为 0,小数部分为 0.25;第二步, 将小数部分 0.25 乘以 2,得 0.5, 则整数部分为 0,小数部分为 0.5;第三步, 将小数部分 0.5 乘以2,得1.0, 则整数部分为 1,小数部分为 0.0;第四

4、步,读数,从第一位读起 ,读到最后一位 ,即为 0.001 。得出结果：将 0.125 换算为二进制( 0.001 ) 2例 2, 将 0.45 转换为二进制(保留到小数点第四位)从上面步骤可以看出，当第五次做乘法时候，得到的结果是 0.4 ，那么小数 部分继续乘以 2，得0.8 ，0.8 又乘以 2的，到 1.6 这样一直乘下去，最后不可 能得到小数部分为零，因此，这个时候只好学习十进制的方法进行四舍五入了， 但是二进制只有 0 和 1 两个，于是就出现 0 舍 1 入。这个也是计算机在转换中 会产生误差，但是由于保留位数很多，精度很高，所以可以忽略不计。那么，我们可以得出结果将 0.45

5、转换为二进制约等于 0.01111)2)法3)注意他们的读数方向上面介绍的方法是十进制转换为为二进制的方法，需要大家注意的是： 十进制转换为二进制，需要分成整数和小数两个部分分别转换 当转换整数时，用的除 2 取余法，而转换小数时候，用的是乘 2 取整168.125 转换为二进制10101000.0111 。然后相加之和即是十进因此，我们从上面的方法，我们可以得出十进制数为 10101000.001, 或者十进制数转换为二进制数约等于3 ) 二进制转换为十进制 不分整数和小数部分方法：按权相加法， 即将二进制每位上的数乘以权， 制数。例 将二进制数 101.101 转换为十进制数。得出结果：(

6、101.101 )2=(5.625)10二进制转换成十进制需要注意的是1 ) 要知道二进制每位的权值2 ) 要能求出每位的值二进制与八进制之间的转换1 ) 二进制转换为八进制方法：取三合一法，即从二进制的小数点为分界点，向左(向右)每三位取成一位，接着将这三位二进制按权相加， 得到的数就是一位八位二进制数， 然后， 按顺序进行排列, 小数点的位置不变, 得到的数字就是我们所求的八进制数。 如 果向左（向右）取三位后,取到最高（最低）位时候,如果无法凑足三位,可以 在小数点最左边（最右边） ,即整数的最高位（最低位）添 0,凑足三位。例将二进制数 101110.101 转换为八进制得到结果：将

7、101110.101 转换为八进制为 56.5 将二进制数 1101.1 转换为八进制得到结果：将 1101.1 转换为八进制为 15.42 ） 将八进制转换为二进制方法：取一分三法, 即将一位八进制数分解成三位二进制数, 用三位二进制按权相加去凑这位八进制数,小数点位置照旧。例： 将八进制数 67.54 转换为二进制因此,将八进制数 67.54 转换为二进制数为 110111.101100, 即110111.1011首先将八进制按照从左到右，每位展开为三位，小数点位置不变，然后，按 每位展开为22 ,21 ,20 （即4、2、）三位去做凑数，即aX 22+ b X 21 +c X 20= 该

8、位上的数（ a=1 或者 a=0 ， b=1 或者 b=0 ， c=1 或者 c=0 ） , 将 abc 排列 就是该位的二进制数接着，将每位上转换成二进制数按顺序排列最后，就得到了八进制转换成二进制的数字。二进制与八进制的互换需要注意的是：1 ） 他们之间的互换是以一位与三位转换,这个有别于二进制与十进制转 换2） 在做添 0 和去 0 的时候要注意,是在小数点最左边或者小数点的最右 边（即整数的最高位和小数的最低位）才能添 0 或者去 0,否则将产生错误二进制与十六进制的转换方法：与二进制与八进制转换相似, 只不过是一位 （十六） 与四位（二进制） 的转换,下面具体讲解：1 ） 二进制转换

9、为十六进制方法：取四合一法,即从二进制的小数点为分界点,向左（向右）每四位取成一位,接着将这四位二进制按权相加, 得到的数就是一位十六位二进制数, 然0 ，凑足四位。后，按顺序进行排列， 小数点的位置不变， 得到的数字就是我们所求的十六进制 数。如果向左（向右）取四位后， 取到最高（最低）位时候，如果无法凑足四位， 可以在小数点最左边（最右边） ，即整数的最高位（最低位）添例：将二进制11101001.1011转换为十六进制得到结果：将二进制 11101001.1011转换为十六进制为E9.B 例：将 101011.101 转换为十六进制2B.A因此得到结果：将二进制 101011.101 转

10、换为十六进制为（2） 将十六进制转换为二进制方法：取一分四法， 即将一位十六进制数分解成四位二进制数， 用四位二进 制按权相加去凑这位十六进制数，小数点位置照旧。将十六进制 6E.2 转换为二进制数如：将十六进制 6E.2 转换为二进制为 01101110.0010 即 110110.001? 四、八进制与十六进制的转换方法：一般不能互相直接转换，一般是将八进制（或十六进制）转换为二进 制，然后再将二进制转换为十六进制（或八进制） ，小数点位置不变。那么相应 的转换请参照上面二进制与八进制的转换和二进制与十六进制的转换。五、八进制与十进制的转换1 ）八进制转换为十进制方法：按权相加法， 即将八

11、进制每位上的数乘以位权， 然后相加之和即是十 进制数。例：将八进制数67.35转换为十进制2）十进制转换为八进制十进制转换成八进制有两种方法：1 ）间接法：先将十进制转换成二进制，然后将二进制又转换成八进制2 ）直接法：前面我们讲过，八进制是由二进制衍生而来的，因此我们可以 采用与十进制转换为二进制相类似的方法， 还是整数部分的转换和小数部分的转 换，下面来具体讲解：整数部分方法：除8取余法，即每次将整数部分除以8，余数为该位权上的数，而商 继续除以8，余数又为上一个位权上的数，这个步骤一直持续下去，直到商为0为止，最后读数时候，从最后一个余数起，一直到最前面的一个余数。小数部分方法：乘8取整

12、法，即将小数部分乘以8，然后取整数部分，剩下的小数部 分继续乘以8，然后取整数部分，剩下的小数部分又乘以 8，一直取到小数部分 为零为止。如果永远不能为零，就同十进制数的四舍五入一样，暂取个名字叫3舍4入。例：将十进制数796.703125转换为八进制数解：先将这个数字分为整数部分 796和小数部分0.703125整数部分小数部分因此，得到结果十进制796.703125转换八进制为1434.55?六、十六进制与十进制的转换十六进制与八进制有很多相似之处，大家可以参照上面八进制与十进制的转 换自己试试这两个进制之间的转换。互联网上唯一标识主机有两种方式，一种是主机 一种是网卡的MACIP地址（公

13、网IP地址）， 地址，这两种地址都是全球唯一性的。IP地址的结构网络号主机号192.168. 1.10255.255.255.网络号表示主机位于哪个子网，主机号标识子网内的具体主机，子网掩码确 定主机位于哪个子网内。确定网络位置方法就是用主机 IP地址和子网掩码做逻 辑与操作。如果不同的IP地址与子 网掩码做逻辑与运算后结果相同， 则这些主 机可以相互通信，若不同则要通过路由器来转换。IP地址类A 类：0XXXXXXX.IP地址类不同类别的IP地址具有不同的地址范围，从而使不同规模的使用 不同的地址个数。IP地址分为A、B、C、D、E五类：00000000. 00000000 .0000000

14、000000001.01111110.因此A类网络地址为：1 126，默认子网掩码为：255.0.0.0; A类主机范围特别大，主要用在最高级别的ISP ;注意这里网络地址不能全为 0或全为1，其中01111111 （十进制127 ） 用来表示自身，通常做回环测试使用。如果 32位全为0，则报送默认路由，若 32位全1，则向本地子网广播。00000 .00000000B 类：10XXXXXX. XXXXXXXX. 00010000000. 00000000.10111111. 11111111.因此B类网络地址为：128.0 191.255，默认子网掩码为：255.255.0.0 B类地址每个

15、网络拥有65534台主机，总网络数为16384个。C 类：110XXXXX. XXXXXXXX. XXXXXXXX. 0000000011000000. 00000000. 00000000.11011111.11111111.11111111.因此 C 类网络地址为：192.0.0 223.255.255，默认子网掩码为：255.255.255.0; C类地址每个网络拥有254台主机，总网络数为200万个;C类地址用于规模较小的网络，当不能满足时，常常使用超网来解决。D类地址以1110开始的，用于多路广播地址。E类地址以1111开始的，用于实验使用。子网划分与VLSM（变长子网掩码）前面我们

16、讲的IP地址范围都是默认子网掩码，特点是网络地址位数都采用 整个8位二进制数（十进制255）表示，其中二进制1对应的是网络地址部分， 0对应的是主机地址部分。VLSM&法就是不采用完整8位子网掩码来划分网络地 址，如：11000000.10101000.00000001.00001010 (192.168.1.10 )11111111.11111111.11110000.00000000 (255.255.240.0 )说明C类IP地址子192.168.1.10 对应子网掩码255.255.240.0 ,也可表示为 192.168.1.10/20, 这样网络数变少了，每个网络主机数增加

17、了。采用子网划分的优点是可以减少网络流量， 提高网络性能， 简化管理及易于 扩大地理范围。如何划分子网 ?首先要熟记 2 的幂：2 的 0 次方到 10 次方的值分别 为：1,2,4,8,16,32,64,128,256， 512 和 1024 。还有要明白的是 ： 子网划分是借助于取走主机位 ,把这个取走的部分作为子网位。因此这个意味划分越多的子 网 , 主机将越少。子网掩码用于辨别 IP 地址中哪部分为网络地址 ,哪部分为主机地址 ,有 1 和 0 组成,长 32 位,全为 1 的位代表网络号 .不是所有的网络都需要子网 ,因此就引 入 1 个概念： 默认子网掩码 （default sub

18、net mask）.A 类 IP 地址的默认子网掩 码为 255.0.0.0;B 类的为 255.255.0.0;C 类的为 255.255.255.0划分子网的几个捷径 :1. 你所选择的子网掩码将会产生多少个子网？：2的x次方-2（x代表掩码位,即2进制为 1 的部分）2. 每个子网能有多少主机?: 2的y次方-2（y代表主机位,即2进制为0的部 分）3. 有效子网是 ?： 有效子网号 =256-10 进制的子网掩码 （结果叫做 block size 或 base number）4.每个子网的广播地址是 ?:广播地址=下个子网号 -15.每个子网的有效主机分别是 ?：忽略子网内全为 0和全

19、为 1的地址剩下的就 是有效主机地址 .最后有效 1 个主机地址 =下个子网号-2（ 即广播地址 -1）面看具体实例 :C类地址例子：网络地址192.168.10.0;子网掩码255.255.255.192（/26）1 .子网数=2*2-2=22. 主机数=2的 6次方-2=623. 有效子网数 ：block size=256-192=64; 所以第一个子网为 192.168.10.64,第二个为 192.168.10.1284. 广播地址 : 下个子网 -1. 所以 2 个子网的广播地址分别是 192.168.10.127和 192.168.10.1915. 有 效 主机 范围 是 : 第一

20、 个 子 网 的 主 机地 址 是 192.168.10.65 到到 192.168.10.190192.168.10.126; 第二个是 192.168.10.129B类地址例子1:网络地址：172.16.0.0;子网掩码 255.255.192.0(/18)1 .子网数=2*2-2=2所以第一个子网为172.16.64.0, 最2.主机数=2的 14次方-2=163823. 有效子网 ?:block size=256-192=64;后 1 个为 172.16.128.0172.16.127.255172.16.64.1 到4. 广播地址 : 下个子网 -1. 所以 2 个子网的广播地址分别

21、是和 172.16.191.2555. 有 效 主 机 范 围 是 : 第 一 个 子 网 的 主 机 地 址 是172.16.127.254; 第二个是 172.16.128.1 到 172.16.191.254B类地址例子2:网络地址：172.16.0.0; 子网掩码255.255.255.224(/27)1.子网数=2的11次方-2=2046(因为B类地址默认掩码是255.255.0.0,所以网络位为 8+3=11)2.主机数=2的 5次方-2=303. 有效子网 ?:block size=256-224=32; 所以第一个子网为 172.16.0.32, 最后 1 个为 172.16.

22、255.1924. 广播地址 : 下个子网 -1. 所以第一个子网和最后 1 个子网的广播地址分别是 172.16.0.63 和172.16.255.2235. 有效主机范围是 : 第一个子网的主机地址是 172.16.0.33 到172.16.0.62;最后 1 个是 172.16.255.193 到172.16.255.223面以某公司为例，讨论 VLSM 子网划分的方法。假设该公司分配了一个C类地址，该公司的网络拓扑结构见图1。为方便起 见，这里用保留地址 192.168.1.0 作为例子进行说明。从图1可以看到，由于总公司、分公司分布于 4处，总公司、分公司及 各部门所拥有的主机数各不

23、相同，因此需要对192.168.1.0进行子网化。因该公司部门1和部门3均有20台主机，因此，产生的较大的子网集中必须有两个 以上这样的子网，每个都至少有 20个主机地址，由于C类地址192.168.1.0 的掩码是24位长，具体掩码如下：255.255.255.0=1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000将掩码扩展一位（共25位），使用第25位作为子网标志，这样可寻址 2 个子网（0和1 ）。可是，地址全0的子网是被保留的（这和分配网络号一样）， 地址全1的子网也是被保留的（用作全子网的广播），这样就没有可用的剩余子 网了。将掩码扩展2位（共26位），可

24、以产生4个子网（00，01，10，11 ）。 因为地址全0、全1的子网被保留，于是还剩下 2个可用的子网，用于表示主 机的部分为最右边8位中剩下的6位，6位可表示64个独立的主机地址，其中 全0的地址被保留标志子网本身，全1的地址被保留用作广播，这样还剩62个 可用的地址，由于该公司最大的子网有20台主机，若用这样的子网会浪费地址， 因此可再将掩码向右扩展1位（共27位），这样可得到8个子网（000，001， 010，011，100，101，110，111 ），其中6个子网是可用的（因为地址全 0、 全1的子网被保留），在最右边8位中还剩5位用于主机分配，5位可表示32 个独立的主机地址，其中

25、全 0的地址被保留标志子网本身，全 1的地址被保留 用作广播，还剩下30个可用的地址。如果再将掩码向右扩展一位（共 28位） 时，可知每个子网中只有14个地址，不能满足实际需要（必须有2个子网均支 持20个以上主机地址），至此，最终将192.168.1.0 子网化使用的子网掩码是 255.255.255.224 ，或192.168.1.0/27，即使用27位子网掩码，得到能用的子网设为子网 A、子网B、子网C、子网D、子网E和子网F,参见下面的图2。nil inr im 1111.1111 1111孑H.111itAti Qoooa111 dbMtXk.ioio 1-Ooo恨国加* 3T>

26、;110OWOO.10101000.00000001001ODDOO子w闱卫*駁）192 16S111 oouoa. t O-l1.01000000子珥B（剧亠.as192 1651.9611000000.101 atOOO.OOOOQOD 1.011ooooo于#一96* .127>152 185 1.111 doaeoo.1 a 1 aiDooooMebo 1-IM0 6000RD(.!2e，.159132160,1,1M110CXnOO.101 刖(KW.OOTOOM 1/01OOOOQissimnw!11 WWOO.101 OtOOO.OeXHOOD 1.110odooo19S1

27、66 t K4110COOOO.101 罰 000,00000001jnil00000(SS(.Z£4- S5S)和分位子、192.168.1.144/28我们将子网A、子网B分配给部门1和部门3 （每个子网中可用主机地址 为30个），另外根据实际情况：总公司部门2、分公司部门4、分公司1 公司3各有10余台主机，因此，对子网D和子网E再进行子网化，用28 网掩码 255.255.255.240（ 或 192.168.1.128/28 和 192.168.1.160/28 即28 位掩码），得到子网192.168.1.128/28分公192.168.1.160/28 和 192.16

28、8.1.176/28，分别分配给总公司部门 2、司部门4、分公司1和分公司3，每个子网可用主机数为14个。这样，我们会剩余3个子网（否则，这些子网均得用上）。将子网C和子网 E留作公司以后发展时使用。将子网F进一步细分，用于总公司与各公司之间的 广域网链路上。由于点到点的广域网链路需要的地址很少，只要2个地址用在每一条链路的两端上的每个路由器上， 对子网F进一步子网化，使它能工作在广 域网链路上，取 30位子网掩码255.255.255.252 或192.168.1.192/30，得到子网如下：192.168.1.192/30192.168.1.196/30192.168.1.200/3019

29、2.168.1.204/30192.168.1.208/30192.168.1.212/30192.168.1.216/30192.168.1.220/30从中取 192.168.1.192/30、192.168.1.196/30和 192.168.1.200/30这 3 个子网，每个子网中可用的主机地址有两个(实际上每个子网中有 4 个主 机地址， 它包括子网 ID 、广播地址以及 2 个可分配的地址)，分别用于总公司至 各个分公司的广域网链路上(例如 : 192.168.1.193 和 192.168.1.194 用于 总公司和分公司 1 之间的广域网链路上， 192.168.1.197

30、和 192.168.1.198 用于总公 司至 分 公司 2 之间 的广域网 链路上 ，192.168.1.201 和 192.168.1.202 用于总公司至分公司 3 之间的广域网链路上) ，剩余的子网留 作以后公司网络扩展时使用。也叫做无类域间路由， 使用超 因此使用超网的前提条件是有超网超网作用是将多个网络地址结合在一起使用， 网可以将连续的较小的网络合并成一个大的子网， 多个连续的小网络。下面举例说明：分 别 是 202.21.53.0/24 至某公司申 请了 5 段 C 类 IP 地址 ，如何202.21.57.0/24 ，但因为公办地点比较集中，公司不想外购路由等设备， 将它们划

31、分在同一子网呢？202.21.53.0/24202.21.54.0/24202.21.55.0/24202.21.56.0/24202.21.57.0/2411001010.00010101.00110101.0000000011001010.00010101.00110110.0000000011001010.00010101.00110111.0000000011001010.00010101.00111000.0000000011001010.00010101.00111001.00000000从上可以看出， 第一、二段及第三段的前四位完全相同， 从第五位开始发生 变化，因此将上五段 I

32、P 划分子网掩码为 255.255.240.0 ，则所有主机都位于 同一个子网中了，主机 IP 地址范围为： 202.21.53.0 到 202.21.57.255 ，第 一个和最后一个分别为网络地址和广播地址。私有地址和保留地址私有地址属于非注册地址， 专门为组织机构内部使用私有地址。 这些地址是 不会被 Internet 分配的，它们在 Internet 上也不会被路由，虽然它们不能直 接和 Internet 网连接，但通过技术手段仍旧可以和 Internet 通讯。A 类地址中的私有地址和保留地址： 10.0.0.0 至 U 10.255.255.255是私有地址。 127.0.0.0 至 127.255.255.255 是保留地址，用做循环测试用的。B 类地址的私有地址和保留地址： 172.16.0.0 到 172.31.255.255是私有地址是保留地址。C类地址中的私有地址：192.168.0.0至 192.168.255.255 是私有地址。 169.254.0.0至 U 169.254.255.255NAT （网络地址转换）NAT 网络地址转换属接入广域网技术 ,是一种将私有 （保留）地址转化为合法 IP 地址的转换技术 ,它被广泛应用于各种类型 Internet 接入方式和各