探究IP子网划分的原理
计算机网络基础教程:子网划分
5.1 子网划分5.1.1 为什么要划分子网如果你的单位申请获得一个B类网络地址172.50.0.0,你们单位的所有主机的IP地址就将在这个网络地址里分配。
如172.50.0.1、172.50.0.2、172.50.0.3…。
那么这个B类地址能为多少台主机分配IP地址呢?我们看到,一个B类IP地址有两个字节用作主机地址编码,因此可以编出216-2个,即六万多个IP地址码。
(计算IP地址数量的时候减2,是因为网络地址本身172.50.0.0和这个网络内的广播IP地址172.50.255.255不能分配给主机。
)能想象六万多台主机在同一个网络内的情景吗?它们在同一个网段内的共享介质冲突和它们发出的类似ARP这样那样的广播会让网络根本就工作不起来。
因此,需要把172.50.0.0网络进一步划分成更小的子网,以在子网之间隔离介质访问冲突和广播报。
将一个大的网络进一步划分成一个个小的子网的另外一个目的是网络管理和网络安全的需要。
我们总是把财务部、档案部的网络与其它网络分割开来,外部进入财务部、档案部的数据通讯应该受到限制才对。
我们来假设172.50.0.0这个网络地址分配给了铁道部,铁道部网络中的主机IP地址的前两个字节都将是172.50。
铁道部计算中心会将自己的网络划分成郑州机务段、济南机务段、长沙机务段…等铁道部的各个子网。
这样的网络层次体系是任何一个大型网络需要的。
下面是,郑州机务段、济南机务段、长沙机务段…等各个子网的地址是什么呢?怎么样能让主机和路由器分清目标主机在哪个子网中呢?这就需要给每个子网分配子网的网络IP地址。
通行的解决方法是将IP地址的主机编码分出一些位来挪用为子网编码。
我们可以在172.50.0.0地址中,将第3个字节挪用出来表示各个子网,而不再分配给主机地址。
这样,我们可以用172.50.1.0表示郑州机务段的子网,172.50.2.0分配给济南机务段作为该子网的网络地址,172.50.3.0分配给长沙机务段作为长沙机务段子网的网络地址。
探究IP子网划分的原理
B 类 1 X X X 网 X X X 0 G 类 ll0【 X X 网 = 【 X } ) D 类 E 类
络 主 络 网
机 主 络 主
机 1 8 1 1 2 - 9 机 l 2 2 3 9-2
组播 ( 2 ~ 3 ) 24 2 9 研 究 (4 ~ 5 ) 2O 2 5
我 们 发 现 在 表 l中 , 一 些 地 址 我 们 并 没 有 真 正 地使 用 到 , 有
这 些 地 址 , 们 都 称 之 为私 有 I 址 , 2展示 了所 有 可 用 的 私 我 P地 表
有 I 址 范 围 。私 有 地 址 的 出 现 , 为 了节 省 宝 贵 的 I P地 是 P地址 空
( 苏州相城 中等专 业学校 , 江苏 苏州 2 5 3 ) 1 1 1
[ 摘 要 】ne t It me 最基 本 的 网络 协 议 就是 TC /P 我 们 可 以通 过 I 寻 找 任 何 一 台主 机 . 为 I PI。 P去 因 P地 址给 因特 网 中的 每 一
台 电脑 规 定 了一 个 地 址 , 时 它 将 不 同大 小的 网络 和 不 同 类 型 的 系统 连 接 在 一 起 。 是 由 于 网络 数 量 的 庞 大 。 加 的 I 同 但 增 P
3 子 网划 分 进 一 步对 网络 进 行 分 层
被 应 用 程 序 和 主机 用 来 将 信 息 发 送 给 网络 上 所 有 结 点 的 地 址 在 I P地 址 里 面 . 们 认 为 2 5 5 . 5 5 我 5 . 52 . 5用 于指 向 所 有 网 2 52 络 , 有 的 节 点 . 下 之 意 也 就 是 121 . 5 5 所 眼 7 . 2 . 5是 指 向 121. 652 7 .6 O0上 的所 有 子 网 和 主 机 的 , 1. 5 5 . 5是 指 向 网 络 1L . 而 02 . 52 52 5 00 .
IP地址种类与子网划分
IP地址、子网掩码详解第一章、IP地址的介绍一、IP地址的分类把整个Internet网堪称单一的网络,IP地址就是给每个连在Internet网的主机分配一个在全世界范围内唯一的标示符,Internet管理委员会定义了A、B、C、D、E五类地址,在每类地址中,还规定了网络编号和主机编号。
在TCP/IP协议中,IP地址是以二进制数字形式出现的,共32bit,1bit就是二进制中的1位,但这种形式非常不适用于人阅读和记忆。
因此Internet管理委员会决定采用一种"点分十进制表示法"表示IP地址:面向用户的文档中,由四段构成的32 比特的IP地址被直观地表示为四个以圆点隔开的十进制整数,其中,每一个整数对应一个字节(8个比特为一个字节称为一段)。
A、B、C类最常用,下面加以介绍。
本文介绍的都是版本4的IP地址,称为IPv4.1、A类地址:网络标识范围1~126,有27 -2=126个网段(减2是因为0不用,127留作它用)主机标识占3组8位二进制数,有224-2=16777216台主机(减2是因为全0地址为网络地址,全1为广播地址)。
缺省子网掩码:255·0·0·0换算成二进制为11111111·00000000·00000000·000000002、B类地址:网络标识范围128~191,有214 =16384个网段主机标识占2组8位二进制数,有216-2=65533台主机,适用于结点比较多的网络。
缺省子网掩码:255·255·0·0 换算成二进制为11111111·11111111·00000000·000000003、C类地址:网络标识范围192~223,有221 =2097152个网段主机标识占1组8位二进制数,有28-2= 254台主机,适用于结点比较少的网络。
IP地址与子网划分
IP地址与子网划分IP地址和子网划分是计算机网络中非常重要的概念。
IP地址是用于标识网络中设备的唯一地址,而子网划分则是将一个网络划分为多个子网,以提高网络管理和安全性。
本文将详细介绍IP地址的分类和子网划分的原理和应用。
一、IP地址的分类IP地址由32位二进制数表示,通常以四个十进制数(例如192.168.0.1)表示。
根据IP地址的规模和功能要求,通常可以分为以下几类:1. A类地址:从1.0.0.0到126.0.0.0,其中第一位为0,适用于大规模网络;2. B类地址:从128.0.0.0到191.255.0.0,其中前两位为10,适用于中等规模网络;3. C类地址:从192.0.0.0到223.255.255.0,其中前三位为110,适用于小规模网络;4. D类地址:从224.0.0.0到239.255.255.255,用于多点广播;5. E类地址:从240.0.0.0到255.255.255.255,保留为将来使用。
不同类别的IP地址可以容纳的主机数量不同,A类地址最多可容纳约16,777,214个主机,B类地址最多可容纳约65,534个主机,C类地址最多可容纳约254个主机。
二、子网划分的原理子网划分是将一个网络划分为多个子网,以便更好地管理和组织网络。
在进行子网划分时,需要使用子网掩码来确定网络地址和主机地址的边界。
子网掩码是一个32位的二进制数,用于将IP地址中的网络部分与主机部分进行划分。
子网掩码中所有网络部分的位都为1,所有主机部分的位都为0。
例如,对于一个C类地址的IP地址192.168.0.1,默认的子网掩码为255.255.255.0,表示前24位是网络部分,后8位是主机部分。
通过对子网掩码进行调整,可以将一个网络划分为多个子网。
例如,将默认的子网掩码255.255.255.0调整为255.255.255.128,表示前25位是网络部分,后7位是主机部分。
这样就将原网络划分为了两个子网,分别可以容纳128个主机。
子网划分实验报告
子网划分实验报告一、实验目的:1.学习并理解子网划分的概念和原理;2.掌握子网划分的方法和步骤;3.实际操作网络设备进行子网划分。
二、实验原理:子网划分是在网络中将一个大的网络划分为若干个较小的子网,通过划分子网可以提高网络的管理性、安全性和性能。
子网划分的原理主要包括IP地址、掩码和子网划分位数的概念。
在IPv4中,IP地址由32位二进制数组成,其中前面的数位用于网络地址,后面的数位用于主机地址。
掩码是一个32位的二进制数字,用来指示网络地址中哪些位是网络位,哪些位是主机位。
子网划分位数是指将掩码中的主机位划分为子网位和主机位的数目。
三、实验步骤:1.确定网络的IP地址和掩码:假设本次实验网络的IP地址为192.168.0.0,掩码为255.255.255.0;2.确定子网划分位数:根据实际需求,确定本次实验的子网划分位数为2;3.计算子网数量:将子网划分位数转换为二进制,并计算出子网的数量。
在本次实验中,划分2位即可得到4个子网;4.分配子网IP地址:将IP地址中的主机位进行划分,为每个子网分配IP地址;5.配置网络设备:根据实验需求,将网络设备的IP地址设置为对应子网的网关地址,并进行相应的配置;6.测试网络连通性:在子网划分完成之后,进行网络连通性的测试,确保子网之间可以正常通信。
四、实验结果与分析:通过实验,成功完成了对一个网络进行子网划分的操作。
通过子网划分,可以将一个大的网络划分为若干个较小的子网,方便对网络进行管理和控制。
同时,通过子网划分还可以提高网络的安全性,将不同的部门或用户隔离开来,防止不同子网之间的非法访问。
五、实验总结:通过本次实验,我学习并掌握了子网划分的概念、原理和操作步骤。
子网划分在实际的网络中起到了很重要的作用,可以有效地提高网络的管理和控制能力,提高网络的安全性和性能。
我将继续深入学习网络相关知识,不断提高自己的技术水平。
实验5-1 子网划分实践
实验5-1 子网划分实践一、实验目的(1)理解子网掩码相关原理,掌握通过子网掩码划分子网的方法。
(2)可变长子网掩码(Variable Length Subnet Mask,VLSM)的原理及子网划分的方法二、相关理论子网掩码是一个32位地址,在没有划分子网前,IP地址分为网络号和主机号两部分。
例如C类网络IP地址格式如下:若要将一个网络划分为若干个子网,可以从主机号中取出n位作为子网号,此时可划分出2n个子网。
例如若要将一个C类网划分为8个子网,则应用公式:2n≥N 即 2n≥8 => n=3说明子网位数为3位,将会从主机位中借出最高的三位作为子网位,剩余的5位仍然作为主机号使用,相应的子网掩码也有原先的255.255.255.0,变成了255.255.255.224。
则IP 地址格式如下:VLSM:当利用子网划分技术来进行IP地址规划时,经常会遇到各子网主机规模不一致的情况。
例如,对一家企业或公司来说,可能在公司总部会有较多的主机,而分公司或部门的主机数会相对较少。
为了尽可能地提高地址利用率,必须根据不同子网的主机规模来进行不同位数的子网划分,从而会在网络内出现不同长度的子网掩码长度并存的情况。
通常将这种允许在同一网络范围内使用不同长度子网掩码的情况称为可变长子网掩码(Variable Length Subnet Mask,VLSM)。
三、实验内容(1)等长子网掩码划分(2)VLSM子网划分四、实验步骤情景1:现在有一个学校的计算机系,新建了三个实验室,主机数量分别是62台、48台、50台。
现给一C类网络地址192.168.1.0/24,请将其进行子网划分,并分配给这三个实验室使用,如图5-24。
图5-24 实验室结构图(1)按照子网数量进行划分,子网数量为3,则应用公式:2n ≥N 即 2n≥3 => n=2n=2,说明子网位数为2位,将会从主机位中借出最高的两位作为子网位,剩余的6位仍然作为主机号使用,相应的子网掩码也由原先的__________________,变成了______________________,如图5-25。
IP地址的子网划分和子网掩码
IP地址的子网划分和子网掩码IP地址是互联网中常用的网络协议,用于标识网络上的设备。
网络管理员需要将IP地址分配给各个设备,以实现网络通信。
在这个过程中,子网划分和子网掩码扮演着重要的角色。
本文将详细介绍IP地址的子网划分和子网掩码的概念、原理及应用。
一、IP地址的基本概念IP地址(Internet Protocol Address)是一个用于标识通信节点或者主机地址的数值,由32位二进制数组成。
为了方便人们使用,IP地址通常被表示为四组用点分隔的十进制数(例如192.168.0.1)。
二、子网划分的概念与原理子网划分(Subnetting)是指将一个大的IP地址空间划分成若干个较小的子网,以便更有效地管理和利用IP地址。
通过子网划分,可以将网络划分成不同的子网,每个子网可以包含一定数量的IP地址。
子网划分的原理基于IP地址的二进制表示。
在IPv4中,32位的IP地址被分为网络部分和主机部分,其中网络部分用于标识网络,主机部分用于标识设备。
子网掩码则决定了IP地址中哪些位属于网络部分,哪些位属于主机部分。
三、子网掩码的概念与作用子网掩码(Subnet Mask)是一个32位的二进制数,用于将IP地址中的网络部分和主机部分进行分隔。
在二进制表示中,子网掩码中的1表示网络部分,0表示主机部分。
子网掩码的作用是定义了网络地址的范围,以及主机地址在网络中的唯一性。
通过与IP地址进行AND运算,可以判断一个IP地址属于哪一个子网。
四、子网划分和子网掩码的应用子网划分和子网掩码在网络管理和划分中发挥着重要的作用。
通过合理地划分子网,可以提高网络的安全性、管理性和性能。
在实际应用中,通过合理地选择子网掩码,网络管理员可以根据需求将IP地址按照不同的规模分配给各个子网。
例如,一个较大的网络可以划分成多个子网,不同的子网可以服务于不同的部门或者地区。
此外,子网划分和子网掩码还可以用于实现网络隔离和VLAN的划分。
网络IP地址的子网划分与地址池管理
网络IP地址的子网划分与地址池管理网络IP地址是互联网通信的基础,而子网划分和地址池管理则是用于更有效地管理和分配这些IP地址的方法。
在本文中,将探讨网络IP地址的子网划分以及如何进行地址池的管理。
一、网络IP地址的子网划分网络IP地址是一个32位的二进制数,通常表示为四个由点分隔的十进制数。
子网划分是将一个大的IP地址空间划分成更小的子网,以满足不同网络的需求。
1. IP地址的分类根据IP地址的前缀位数,IP地址被分为A类、B类、C类、D类和E类。
其中A类地址以0开头,B类地址以10开头,C类地址以110开头,D类地址以1110开头,E类地址以1111开头。
2. 子网掩码子网掩码用于指示哪些IP地址位用于网络地址,哪些位用于主机地址。
子网掩码通常与IP地址一起使用,按位进行与运算,以确定该IP地址属于哪个子网。
3. 子网划分子网划分基于子网掩码,通过将一些主机位用作子网位,将IP地址空间划分为若干个子网。
子网划分可以根据网络需求而灵活进行,以适应不同规模的网络。
二、地址池管理地址池管理是指对可用的IP地址范围进行有效的分配和管理,以确保每个网络设备都能够获得唯一的IP地址并实现网络互联。
1. IP地址分配对于大规模的网络,通常将IP地址范围划分为多个子网,并为每个子网分配一个IP地址池。
根据不同子网的需求,可以灵活地分配IP 地址,以确保足够的地址资源。
2. 动态主机配置协议(DHCP)DHCP是一种网络协议,用于自动分配和管理IP地址。
通过DHCP 服务器,可以自动将IP地址分配给网络设备,以便设备能够快速连接到网络。
3. 地址转换由于IPv4地址空间的有限性,通过地址转换(NAT)可以将私有IP地址转换为公共IP地址,以实现多个设备共享一个公共IP地址的方式。
4. IP地址监测和审计对于大型网络,需要进行IP地址的监测和审计,确保地址的分配和使用符合规定和管理政策。
通过监测和审计,可以及时发现和解决IP地址冲突和滥用问题。
IP地址与子网划分讲解
IP地址与子网划分讲解作者:李石新IP地址简介IP地址分为五类:·A类用于大型网络(能容纳网络126个,主机1677214台)·B类用于中型网络(能容纳网络16384个,主机65534台)·C类用于小型网络(能容纳网络2097152个,主机254台)·D类用于组播(多目的地址的发送)·E类用于实验另外,全零(0.0.0.0.)地址指任意网络。
全1的IP地址(255.255.255.255)是当前子网的广播地址。
在因特网中,每台计算机的每个连接都有一个由授权单位分配的用于彼此区别的号码,即IP地址。
IP地址采用层次结构,按照逻辑结构划分为两个部分:网络号和主机号。
网络号用于识别一个逻辑网络,而主机号用于识别网络中的一台主机的一个连接。
因此,IP地址的编址方式携带了明显的位置消息。
一个完整的IP地址由个字节,即32位数字组成,为了方便用户理解和记忆,采用点分十进制标记法,中间使用符号“.”隔开不同的字节。
例如:采用32位形式的IP地址如下00001010 00000000 00000000 00000001采用十进制数的形式如下10.0.0.1A类地址(1)A类IP地址。
由1个字节的网络地址和3个字节的主机地址,网络地址的最高位必须是“0”。
如:0XXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX(X代表0或1)(2)A类IP地址范围:1.0.0.1---126.255.255.254(3)A类IP地址中的私有地址和保留地址:①10.X.X.X是私有地址(所谓的私有地址就是在互联网上不使用,而被用在局域网络中的地址)。
范围(10.0.0.1---10.255.255.254)②127.X.X.X是保留地址,用做循环测试用的。
B类地址(1)B类IP地址。
由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址,网络地址的最高位必须是“10”。
如:10XXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX.XXXXXXXX(X代表0或1)(2)B类IP地址范围:128.0.0.1---191.255.255.254。
IP子网划分与子网汇聚
IP子网划分与子网汇聚1.主机通信在网络中不同主机之间通信的情况可以分为两种:①同一网段中两台主机之间相互通信。
②不同网段中两台主机之间相互通信。
为了区分这两种情况,进行通信的计算机就需要获取远程主机IP地址的网络部分来做出判断。
①如果源主机的网络地址=目标主机的网络地址,则为相同网段主机之间的通信。
②如果源主机的网络地址≠目标主机的网络地址,则为不同网段主机之间的通信。
2.子网掩码对于一台计算机来说,如何知道远程主机IP地址的网络地址呢?这就需要借助子网掩码。
与IP地址一样,子网掩码也是由32个二进制位组成。
对于IP地址的网络部分用“1”表示,对于IP地址的主机部分用“0”表示。
和IP地址一样,子网掩码也通常用4个点分十进制表示。
当为网络中的节点分配IP地址时,也一并要给出每个节点所使用的子网掩码。
有了子网掩码后,只要把IP地址和子网掩码做逻辑“与”运算,就可得出IP 地址的网络地址。
可以将“与”运算看成是乘法运算。
“与”运算法则:0和任何数相与都等于0,1和任何数相与都等于任何数本身。
xx,“与”运算取小。
① 0与0等于0② 0与1等于0③ 1与0等于0④ 1与1等于1A、B、C类默认子网掩码① A类地址默认子网掩码:255.0.0.0② B类地址默认子网掩码:255.255.0.0③ C类地址默认子网掩码:255.255.255.0子网掩码的作用就是确定IP地址中哪一部分是网络ID,哪一部分是主机ID。
IP地址和掩码与运算求网络地址实例:有一个IP地址192.168.12.30,子网掩码是255.255.255.0,求该IP地址的网络地址。
根据IP地址和子网掩码做逻辑“与”运算就可得出网络地址的规则,现做法如下:①将192.168.12.30用32位的二进制形式表示11000.101000.001100.000110②将255.255.255.0用32位的二进制形式表示1111.1111.1111.0000③将32位的IP地址和32位的子网掩码进行逻辑“与”运算11000.101000.001100.000110与——————————————————1111.1111.1111.0000=11000.101000.001100.0000=192.168.12.0那么IP地址的网络地址就是192.168.12.0。
自考 计算机网络原理 考点之IP地址与子网掩码的计算与划分
关于IP地址与子网掩码的学习心得首先,不要管这个IP是A类还是B类还是C类,IP是哪一类对于解题是没有任何意义的,因为在很多题中B类掩码和A类或是C类网络一起出现,不要把这认为是一个错误,很多时候都是这样出题的。
其次,应该掌握以下一些知识:1、明确“子网”的函义:子网就是把一个大网划分为几个小网,每个小网的IP地址数目都是一样多的。
这个小网就叫做这个大网的子网。
大网可以是A类大网(A类网络),也可以是B类大网,还可能是C类大网。
⑴、二进制数转为十进制(这里顺便说一下二进制数转为十进制的问题:在不牵涉到IP地址时的二进制到十进制的转换,采用的是“低次方相加”的方式,但是牵涉到IP 地址时(算广播地址时除外,算广播地址时还是采用“低次方相加”)的二进制到十进制的转换就不能采用这种方式了,而是直接用2的N次方的方法来转换:比方说在不牵涉到IP地址的计算时,将二进制的111转换为十进制,采用的方法是(2的2次方+2的1次方+2的0次方,即4+2+1),得到的结果是十进制的7。
但是在计算IP地址时的的二进制到十进制的转换就不能采用这种方式了,二进制的111转换为十进制时,看到有几个“1”,就表示为2的几次方,这里有三个“1”,就是2的3次方,即在计算IP地址时,二进制的111转换为十进制就是2的3次方,2的3次方的结果是8。
)⑵、网络的总个数和可用个数A类网络的个数有2的7次方个,即128个。
根据网络规范的规定,应该再去除128个中的第一个和最后一个,那么可用的A类网络的个数是126个。
B类网络的个数有2的14次方个,即16384个。
根据网络规范的规定,应该再去除16384个中的第一个和最后一个,那么可用的B类网络的个数是16382个。
C类网络的个数有2的21次方个,即2097152个。
根据网络规范的规定,应该再去除16384个中的第一个和最后一个,那么可用的C类网络的个数是2097150个。
⑶、网络的总IP数和可用IP地址数每个A类大网(A类网络)中容纳2的24次方个IP地址,即16777216个IP地址;每个B类大网中容纳着2的16次方个IP地址,即65536个IP地址;每个C类大网中容纳着2的8次方个IP地址,即256个IP地址。
子网的划分概念
子网的划分概念子网的划分是对一个给定的IP地址空间进行分割,以便更有效地管理网络资源和控制网络流量。
它基于子网掩码来确定网络中的主机地址和子网地址。
在理解子网的划分之前,我们先来了解一下IP地址和子网掩码的概念。
IP地址是由32位二进制数字组成的地址,用于唯一地标识计算机或设备在网络上的位置。
IPv4使用32位地址,而IPv6则使用128位地址。
IP地址被分为网络地址和主机地址两部分,网络地址用于标识网络,而主机地址用于标识网络中的主机。
子网掩码是一个32位二进制数字,用于指示IP地址中哪些位是网络地址,哪些位是主机地址。
它与IP地址进行逻辑与运算,以便确定网络地址。
子网掩码中的1表示网络地址的位,而0表示主机地址的位。
子网掩码的位数取决于网络的规模,常见的子网掩码有24位、16位、8位等。
子网的划分实际上就是将一个大的IP地址空间划分成多个较小的子网,每个子网都有自己的网络地址和主机地址范围。
子网划分的目的是更好地管理网络资源和控制网络流量。
通过划分子网,可以将一个大型网络分割成多个更小的网络,使得网络管理更加灵活和高效。
子网的划分通常根据网络的规模、拓扑结构和需求等因素进行决定。
在进行子网划分时,需要考虑以下几个方面:1.网络规模:根据网络中主机的数量和需求,决定子网的大小和数量。
如果网络中的主机较多,那么需要划分更多的子网;如果主机较少,可以划分较少的子网。
2.网络拓扑结构:根据网络的物理结构和布线方式,确定子网的位置和连接方式。
子网应该能够与其他子网和网络进行通信,并且能够方便地管理和控制。
3.IP地址分配:划分子网后,需要为每个子网分配IP地址。
IP地址应该根据子网掩码进行分配,以确保网络地址和主机地址的正确性。
通常,每个子网都有一个独立的IP地址段。
4.路由配置:在子网划分后,需要配置路由器以实现子网之间的通信。
路由器需要知道每个子网的网络地址,并根据需要转发数据包。
路由器也可以配置子网掩码,以实现更精确的路由。
子网划分_实验报告
一、实验目的1. 掌握子网划分的基本原理和方法。
2. 熟悉IP地址的分类和子网掩码的设置。
3. 能够根据实际需求进行合理的子网划分。
4. 理解子网划分在网络规划中的重要作用。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 软件工具:Packet Tracer 7.23. 硬件设备:路由器、交换机、PC等三、实验原理子网划分是将一个大的网络划分为若干个小的网络,以提高网络性能、安全性以及便于管理。
子网划分的基本原理如下:1. 确定网络地址和子网掩码:根据网络规模和需求,确定合适的网络地址和子网掩码。
2. 计算子网号:通过子网掩码计算得到子网号。
3. 划分子网:根据子网号将网络划分为若干个子网。
4. 分配IP地址:为每个子网分配IP地址,并设置网关。
四、实验内容1. 实验一:划分一个C类地址为4个子网(1)网络地址:192.168.1.0/24(2)子网掩码:255.255.255.192(3)子网划分结果:- 子网1:192.168.1.0/26,第一个可用地址:192.168.1.64,最后一个可用地址:192.168.1.126- 子网2:192.168.1.128/26,第一个可用地址:192.168.1.192,最后一个可用地址:192.168.1.254- 子网3:192.168.2.0/26,第一个可用地址:192.168.2.64,最后一个可用地址:192.168.2.126- 子网4:192.168.2.128/26,第一个可用地址:192.168.2.192,最后一个可用地址:192.168.2.2542. 实验二:划分一个B类地址为16个子网(1)网络地址:172.16.0.0/16(2)子网掩码:255.255.192.0(3)子网划分结果:- 子网1:172.16.0.0/18,第一个可用地址:172.16.64.0,最后一个可用地址:172.16.127.255- 子网2:172.16.128.0/18,第一个可用地址:172.16.192.0,最后一个可用地址:172.16.255.255- ...(以此类推)- 子网16:172.17.0.0/18,第一个可用地址:172.17.64.0,最后一个可用地址:172.17.127.2553. 实验三:根据实际需求进行子网划分(1)网络地址:10.0.0.0/8(2)子网掩码:255.255.224.0(3)需求:将网络划分为25个子网,每个子网容纳100台主机- 子网划分结果:- 子网1:10.0.0.0/19,第一个可用地址:10.0.64.0,最后一个可用地址:10.0.127.255- 子网2:10.0.128.0/19,第一个可用地址:10.0.192.0,最后一个可用地址:10.0.255.255- ...(以此类推)- 子网25:10.1.0.0/19,第一个可用地址:10.1.64.0,最后一个可用地址:10.1.127.255五、实验结果与分析1. 实验一:通过子网划分,将一个C类地址划分为4个子网,满足了实验需求。
子网划分 实验报告
子网划分实验报告本次实验的目的是学习和掌握子网划分的原理和方法,通过实际操作和计算,了解如何划分子网并正确配置网络设备。
实验原理:子网划分是根据网络的需求和规模,将一个大的网络划分为多个小的网络,从而提高网络的管理和性能。
划分子网需要通过IP地址的划分来实现,将一部分IP 地址用于划分子网,剩下的IP地址用于主机地址。
子网划分需要考虑以下几个因素:1. IP地址的划分:根据子网的规模和需求,选择合适的IP地址段进行划分。
2. 子网掩码:子网掩码用于判断IP地址的网络部分和主机部分,通过子网掩码可以确定网络地址和主机地址。
3. 主机数和子网数:根据需求确定每个子网的主机数,以及划分的子网数目。
4. 网关设置:每个子网都需要设置一个网关,用于不同子网之间的通信。
实验步骤:1. 确定IP地址段:根据需求确定一个IP地址段,在本实验中假设使用192.168.1.0/24作为初始IP地址段。
2. 计算子网掩码:根据子网的规模和需求,计算子网掩码。
以192.168.1.0/24为例,如果需要划分为4个子网,则子网掩码可选择为255.255.255.192。
3. 划分子网:根据子网掩码,将IP地址段划分为多个子网。
以192.168.1.0/24为例,划分为4个子网后,可以得到以下结果:- 子网1:192.168.1.0/26 (主机范围:192.168.1.1-192.168.1.62,广播地址:192.168.1.63)- 子网2:192.168.1.64/26 (主机范围:192.168.1.65-192.168.1.126,广播地址:192.168.1.127)- 子网3:192.168.1.128/26 (主机范围:192.168.1.129-192.168.1.190,广播地址:192.168.1.191)- 子网4:192.168.1.192/26 (主机范围:192.168.1.193-192.168.1.254,广播地址:192.168.1.255)4. 设置网关:为每个子网设置一个网关,一般为子网的第一个IP地址。
ip子网的划分
子网划分在实际工作中往往是先知道每个子网的主机数,让你划分子网。
其实很简单。
首先你算一下主机数更接近于2 的几次方,那么主机位数就是几位。
32减去主机位就是网络位。
举例说明。
1、假如给你一个C类IP地址192.168.0.0。
假如你想划分2个子网,一个里面有100台电脑,另一个有50台电脑。
100大于2的6次方,小于2的7次方,所以主机位数取7位。
那么网络位数就是32-7=25位。
25位的子网掩码11111111.11111111.11111111.10000000 换算成10进制的就是255. 255. 255. 128,这就是第一个子网的子网掩码,网络号为192.168.0.0/25,网络地址192.168.0.0,主机地址192.168.0.1~192.168.0.126,广播地址192.168.0.12750大于2的5次方,小于2的6次方,所以主机位数取6位。
那么网络位数就是32-6=26位。
26位的子网掩码11111111.11111111.11111111.11000000 换算成10进制的就是255. 255. 255. 192,这就是第二个子网的子网掩码,网络号为192.168.0.128/26,网络地址192.168.0.128,主机地址192.168.0.129~192.168.0.190,广播地址192.168.0.1912、浅析VLSM(可变子网掩码)子网划分子网:IP地址均分为网络位和主机位两段,假设一个网络中的主机为450台,那么分配一个C类地址不够用,分配一个B类地址又显得太浪费,在这种情况下,就提出了子网化的概念,子网的定义就是把主机地址中的一部分主机位借用为网络位。
如在一个B类地址172.16/16,可以借用7位做为网络地址,一个形如172.16.2/23的地址段就可以满足该网络的需求。
其中172.16/16称为主网,172.16.2/23称为子网。
解一个题:VLMS设计(可变子网掩码)一个192.168.100.0/24的C类地址段,现在需要划分5个区域的地址段为A B C D E1) A区域有100台主机,它的网段的网段号和子网掩码是多少2) B区域有25台主机,它的网段的网段号和子网掩码3)C区域有20台主机,它的网段的网段号和子网掩码4) D区域有12台主机设备,它的网段的网段号和子网掩码5) E区域的路由器接口网络号是192.168.100.248 子网掩码是255.255.255.252 ,路由器2个接口分别是?因为A区域要100台主机,那么能容纳的最小的子网规模为128,那么就要求主机位得有7位才能表示128台主机号,那么就要借用一个主机位,那么A区域的网段号为192.168.100.0 子网掩码为255.255.255.128对于B区域要25台主机,能容纳的最小子网规模为32,那么就要5位表示主机位就好了,那么子网掩码就变成了255.255.255.224,网络号为192.168.100.128。
如何划分子网和分配子网掩码
为了提高IP地址的使用效率,引入了子网的概念。
将一个网络划分为子网:采用借位的方式,从主机位最高位开始借位变为新的子网位,所剩余的部分则仍为主机位。
这使得IP地址的结构分为三级地址结构:网络位、子网位和主机位。
这种层次结构便于IP地址分配和管理。
它的使用关键在于选择合适的层次结构--如何既能适应各种现实的物理网络规模,又能充分地利用IP地址空间(即:从何处分隔子网号和主机号)。
子网掩码的作用简单地来说,掩码用于说明子网域在一个IP地址中的位置。
子网掩码主要用于说明如何进行子网的划分。
掩码是由32位组成的,很像IP地址。
对于三类IP地址来说,有一些自然的或缺省的固定掩码。
如何来确定子网地址如果此时有一个I P地址和子网掩码,就能够确定设备所在的子网。
子网掩码和IP地址一样长,用32bit组成,其中的1表示在IP地址中对应的网络号和子网号对应比特,0表示在IP地址中的主机号对应的比特。
将子网掩码与IP地址逐位相“与”,得全0部分为主机号,前面非0部分为网络号。
要划分子网就需要计算子网掩码和分配相应的主机块,尽管采用二进制计算可以得出结论,但采用十进制计算方法看起来要比二进制方法简单许多,经过一番观察和总结,我终于得出了子网掩码及主机块的十进制算法。
首先要明确一些概念:类范围:IP地址常采用点分十进制表示方法X.Y.Y.Y,在这里X=1--126时称为A类地址;X=128--191时称为B类地址;X=192--223时称为C类地址;如10.202.52.130因为X=10在1--126范围内所以称为A类地址类默认子网掩码:A类为255.0.0.0B类为255.255.0.0C类为255.255.255.0当我们要划分子网用到子网掩码M时,类子网掩码的格式应为A类为255.M.0.0B类为255.255.M.0C类为255.255.255.MM是相应的子网掩码如:255.255.255.240十进制计算基数:256,等一下我们所有的十进制计算都要用256来进行。
IP地址与子网划分课堂PPT
多播地址
E 类地址 1 1 1 1 0
保留为今后使用
.
18
IP 地址中的网络号字段和主机号字段
A 类地址 0
net-id 8 bit
host-id 24 bit
B 类地址 1 0
E 类n1地6etb-i址idt 保留为今后使用
host-id 16 bit
C 类地址 1 1 0
net-id 24 bit
net-id 8 bit
host-id 24 bit
B 类地址 1 0
net-id 16 bit
host-id 16 bit
C 类地址 1 1 0
net-id 24 bit
host-id 8 bit
D 类地址 A1 1类1 0地址的网络号字多 段播 地ne址t-id 为 1 字节
E 类地址 1 1 1 1 0
.
6
1、什么叫做IP地址? 2、IP地址的组成到底是什么样的呢?
IP地址的组成到底是什么样的呢?
IP地址由网络号net-id和主机号host-id组成, 共32bits
下面我们来看一个32位的IP地址: 10000000 00001011 00000011 00011111
.
8
IP地址的组成到底是什么样的呢?
子网划分:
IP地址被划分成了3部分:
网络号+子网号+主机号
子网掩码:
子网掩码与IP地址一样,也是由32位2进制数组 成,当然和IP地址一样,我们平时为了方便, 将子网掩码写成4个10进制数,用.隔开。比如 255.255.240.0就是一个合法的子网掩码。
.
29
子网掩码
.
30
如何判断子网掩码是否合法?
2.2.3-1子网划分
• 157.54.128.0/21 • 157.54.136.0/21…….. • 157.54.248.0/21
– 157.54.248.0/24 – 157.54.249.0/24……… – 157.54.254.0/24
以下情况应该避免使用零子网: (a)试题隐含使用有类路由协议; (b)用no ip subnet-zero配置命令配 置路由器。 在其他情况下,可以使用零子网。
CIDR无类子网划分技术
2.CIDR地址块的分配 在RFC 1519标准中,将世界划分为4个区域, 并将一部分C类地址空间分配给这些区域。具体 的分配是: 欧洲区域从194.0.0.0~195.255.255.255; 北美区域从198.0.0.0~199.255.255.255; 中美和南美区域从200.0.0.0~ 201.255.255.255; 亚太区域从202.0.0.0~203.255.255.255。
子网掩码必须与IP地址成对使用;子网掩码 的值高位连续为1时,对应的IP地址值为子网号; 子网掩码值连续为0时,对应的IP地址值为主机 号。 子网掩码单独使用时没有任何意义。
有类子网划分技术
3.子网的划分方法
在划分子网之前,应当先分析网络目前的需 求和将来的扩展,子网划分步骤如下:
第一步:确定网络中物理网段的数量,以及每个物 理网段上主机的数量。 第二步:计算需要的掩码二进制位数。
CDIR子网聚合
• 某公司申请到1个网络地址块(共8个C类网络地址): 210.31.224.0/24~210.31.231.0/24 • 聚合后的子网掩码和地址前缀各是多少?
• • • • • • • • 210.31.224.0 210.31.225.0 210.31.226.0 210.31.227.0 210.31.228.0 210.31.229.0 210.31.230.0 210.31.231.0 1101 0010.0001 1111.11100 000.0000 0000 1101 0010.0001 1111.11100 001.0000 0000 1101 0010.0001 1111.11100 010.0000 0000 1101 0010.0001 1111.11100 011.0000 0000 1101 0010.0001 1111.11100 100.0000 0000 1101 0010.0001 1111.11100 101.0000 0000 1101 0010.0001 1111.11100 110.0000 0000 1101 0010.0001 1111.11100 111.0000 0000
ip数据报分片的原因与方法
ip数据报分片的原因与方法
IP数据报分片是在网络传输过程中,将一个大的IP数据包分割成多个更小的数据包进行传输的过程。
IP数据报分片的原因是因为不同的网络和设备所能容纳的数据包大小不同,如果一个IP数据包的大小超过了某个网络或设备所能容纳的大小,那么就需要将其分割成多个小的IP数据包进行传输。
这种技术可以增加网络的灵活性和稳定性,使得大的数据包也可以被传输。
IP数据报分片的方法是通过IP协议的分片机制来实现的。
当一个IP 数据包需要分割成多个小的数据包时,发送端的IP层会将原始数据包进行分割,并为每个分割后的数据包分配一个唯一的标识符。
这些分割后的数据包会按照顺序进行传输,并在接收端的IP层重新组合成原始的数据包。
IP数据报分片虽然可以提高网络传输的可靠性和稳定性,但它也会带来一些额外的开销和延迟。
因为分割后的数据包需要在接收端重新组合,所以在传输过程中会增加额外的处理时间,这会导致网络传输的延迟增加。
同时,分割后的数据包的数量也会增加,会占用更多的网络带宽,这会导致网络传输的效率降低。
因此,在进行IP数据报分片时,需要权衡传输效率和数据包的完整性,选择合适的数据包大小和分片策略。
ip分片的原理
IP分片的原理及分析分片是分组交换的思想体现,也是IP 协议解决的两个主要问题之一。
在IP 协议中的分片算法主要解决异种网最大传输单元(MTU) 的不同. 但是分组在传输过程中不断地分片和重组会带来很大的工作量还会增加一些不安全的因素。
1 IP分片的定义IP分片是网络上传输IP报文的一种技术手段。
IP协议在传输数据包时,将数据报文分为若干分片进行传输,并在目标系统中进行重组。
这一过程称为分片(fragmentation)。
2 IP分片的原因通常要传输的IP报文的大小超过最大传输单位MTU(Maximum Transmission Unit)时就会产生IP分片情况。
IP分片通常发生在网络环境中。
比如说,在以太网(Ethernet)环境中可传输最大IP报文大小(MTU)为1500字节。
而传输的报文大小要比1500字节(不包括以太协议的首部和尾部18个字节)大,这个时候就需要利用到分片技术,经分片后才能传输此报文。
另外,使用UDP很容易导致IP分片,而很难强迫TCP发送一个需要进行分片的报文。
3 IP分片的原理及分析分片和重新组装的过程对传输层是透明的,其原因是当IP数据报进行分片之后,只有当它到达下一站时,才可进行重新组装,且它是由目的端的IP层来完成的。
分片之后的数据报根据需要也可以再次进行分片。
IP分片和完整IP报文差不多拥有相同的IP头,ID域对于每个分片都是一致的,这样才能在重新组装的时候识别出来自同一个IP报文的分片。
在IP头里面,16位识别号唯一记录了一个IP包的ID(ipid),具有同一个ID的IP分片将会重新组装;而13位片偏移则记录了某IP片相对整个包的位置;而这两个表中间的3位标志则标志着该分片后面是否还有新的分片。
这三个域就组成了IP分片的所有信息,接受方就可以利用这些信息对IP数据进行重新组织。
3.1标志字段的作用标志字段在分片数据报中起了很大作用,在数据报分片时把它的值复制到每片中。
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探究IP子网划分的原理
[摘要] Internet最基本的网络协议就是TCP/IP。
我们可以通过IP去寻找任何一台主机,因为IP地址给因特网中的每一台电脑规定了一个地址,同时它将不同大小的网络和不同类型的系统连接在一起,但是由于网络数量的庞大,增加的IP寻址的难度,我们不得不将大型的网络进行子网划分,划分为若干的小型网络,同时我们还可以利用可变子网掩码来进一步精细地调整每个子网。
[关键词]IP寻址;子网划分;可变子网掩码(VLSM)
1 引言
IP地址的到来为我们描绘了一个广阔的景象,但同时也给我们带来了一系列的问题:首先我们如何解决某网络上的主机与另一个不同网络上的主机进行通信,其次如果全球每人均有电脑且都分配一个至多个IP地址,那么我们该如何解决IP地址的数量问题。
2 IP寻址解决主机间通信问题
主机与主机之间通信,每个数据包都被指定了发送者和接收者的IP地址,每个接收了数据包的路由器都是基于数据包的目的IP地址来决定路由的。
发送者的IP地址我们一般称为源IP,而接收者的IP地址一般称为目的IP,我们可以通过源和目的确定通信的路径。
对应于整个互联网而言,IP地址数量惊人,如何去寻找232个IP地址中的源和目的是需要解决的问题。
2.1 IP地址中的网络地址和广播地址
2.1.1网络地址
IP中网络地址是将数据包发送到远程网络的路由中使用的名称。
我们来看一个通俗的例子,张三是南京人,那么张三的所属就南京,南京就是张三的网络地址,因为南京有很多人,而张三只是其中一员,这一员我们称为主机。
这样我们就可以确定一个公式:
2.1.2广播地址
被应用程序和主机用来将信息发送给网络上所有结点的地址。
在IP地址里面,我们认为255.255.255.255用于指向所有网络,所有的节点,眼下之意也就是172.16.255.255是指向172.16.0.0上的所有子网和主机的,而10.255.255.255是指向网络10.0.0.0上所有的子网和主机的,192.168.1.255是指向网络192.168.1.0上所有的子网和主机的。
2.2 分层的IP寻址方案
如何解决IP地址因数量庞大而导致IP寻址困难这个难题,方法就是使用两级或者三级的分层化寻址方案。
因特网的设计者决定根据网络的大小来创建网络的类别。
这些类别分为A类网络、B类网络、C类网络、D类网络和E类网络,如表1所示,其中D类网络我们又称为组播,E类网络适用于研究,也就是说,我们真正可以接触的网络有A、B和C三类。
我们发现在表1中,有一些地址我们并没有真正地使用到,这些地址,我们都称之为私有IP地址,表2展示了所有可用的私有IP地址范围。
私有地址的出现,是为了节省宝贵的IP地址空间,为了满足广泛需要的安全目的,我们要注意这些私有IP地址允许被私有的网络所使用,但是绝对不可以通过因特网。
3 子网划分进一步对网络进行分层
我们已经将网络划分成A、B和C类3类,但是我们只是定义了网络。
如果你想拥有一个网络地址,并从中创建6个网络的话,应该做以下处理。
3.1 子网划分基础
3.1.1固定的子网掩码
子网掩码是一个32位的二进制值,接收IP数据包的一方可以从IP地址的主机号部分中区分出子网IP号地址。
二进制子网掩码中的1表示精确匹配网络位或者是子网位。
在A类、B类和C类地址中,默认的子网是不可以改变的,表3阐述了有类网络中各种地址默认的子网掩码的格式和范围。
3.1.2可变子网掩码
VLSM是为了有效地使用CIDR和路由汇总来控制路由表的大小,对子网进行层次化编址,以便最有效地利用现有的地址空间。
当从ISP那里得到一个成块的地址,如193.168.10.32/28,我们可以把它看到两个部分,第一部分就是193.168.10.32,第二部分就是28。
显然,通过第一部分,发现它属于有类网络中的C类IP地址,而第二部分就是子网掩码,28表示32位二进制中有28个1,有4个0,即转化为十进制就是255.255.255.240。
3.2 进行子网划分
3.2.1子网划分的原则
(1)这个被选用的子网掩码会产生的子网数是
2x=子网数目。
我们首先通过子网掩码来初步判断是属于哪一类的IP地址,根据不同的类别,判断出不同的网络位数。
(2)每个子网中又会有多少个合法的主机号可用
2y- 2=每个子网中主机的数目。
y是非掩码位的位数,即子网掩码二进制位中0的个数,同样我们在判断子网掩码的位数的时候,也要首先初步判断该IP地址是属于哪一类别。
(3)这些合法的子网号
256- 子网掩码=块大小,即增量值。
我们通过增量值,可以知道下一个网段是从哪里开始的。
(4)每个子网的广播地址
每个子网都是有网络地址和广播地址所分割的。
(5)在每个子网中,哪些是合法的主机号
合法主机地址是那些介于子网的网络地址和广播地址之间的IP地址,但是同时也要注意的是,在VLSM子网划分中,并非全0就是网络地址,全1就是广播地址。
3.2.2C类地址的子网划分
C类地址的网络位一共有3个字节24位,那么我们的CIDR值也就必须从/24~/32开始取数。
其中/24也就是传统意义上的C类地址。
假设从ISP那边获得了一个C类的IP地址:193.168.10.0/25。
由于/25对应的二进制子网掩码是11111111111111111111111110000000,十进制表示为255.255.255.128。
我们将对C类网络地址193.168.10.0进行子网划分。
193.168.10.0=网络地址
255.255.255.128=子网掩码
我们通过子网划分的五大原则,有如下分析步骤:
(1)有多少个子网
由上述获得的C类IP地址,已经得知/25对应的子网掩码的二进制和十进制表示,那么11111111111111111111111110000000中第四部分首位二进制位为1,因此子网的数量为21=2个子网。
(2)每个子网中有多少台主机
这里面第四部分中有7个0表示主机位,因此我们通过计算可以得到27- 2=126,也就是说我们现在的所拥有的主机数量为126台。
(3)我们有多少个合法的子网
合法的子网其实计算相当的简单,也就是256- 128=128。
这里面是从0开始计算的,因此我们所得到的块地址大小为128,可以得到两块,也就是合法的子网为0、128。
(4)每个子网的广播地址是什么
还记得我们在讨论IP地址中广播地址的时候,假设了一个结论,就是对于一个真实的IP地址,只要所有以255结尾的IP地址都是该网络地址的广播地址。
(5)哪些是合法的主机号
合法的主机号就是介于子网的网络地址和广播地址之间的地址。
找出这些合法主机地址的最简单的方法,就是写出该子网地址和广播地址。
如表4所示。
两个不同的子网之间的通信必须通过路由器去完成,下面罗列一下该IP子网划分的逻辑拓扑图1。
4 总结
我们通过上述的分析和实例可知,子网的划分其实分成两大类:固定子网掩码和可变子网掩码。
子网的划分缩减了主机的数量,同时通过汇总,把原先数量庞大或者是杂乱无章的网段,通过相同的网络块,再一次把网络汇聚在一起,最后投入到因特网中进行使用。
我们正是通过分久必合和合久必分的思想,来提高整个网络的IP寻址的效率。
主要参考文献
[1][美]JeffDoyle.TCP/IP路由技术[M]. VolumeI.北京:人民邮电出版社,1998.
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