计算机网络之子网划分

子网掩码的计算步骤
确定要划分的子网数目以及每个子网的主机 数目。 求出子网数目对应二进制数的位数N及主机数 目对应二进制数的位数M。 对该IP地址的原子网掩码，将其主机地址部 分的前N位置 1或后M位置0 即得出该IP地址 划分子网后的子网掩码。
例如：
子网掩码的计算步骤举例
对B类网络135.41.0.0/16需要划分为20个能容纳200 台主机的网络。
222.1.1.3
R1 222.1.5.1
222.1.1.4 222.1.6.1 N3 222.1.6. LAN2 222.1.2.
222.1.2.1
222.1.5.2
222.1.3.1 R3
N2 222.1.5.
222.1.6.2 222.1.2.5 N1 222.1.4. R2
222.1.2.2
9～16
17～32 33～64
4
5 6
11111111.11111111.11111111.11110000
11111111.11111111.11111111.11111000 11111111.11111111.11111111.11111100
255.255.255.240
255.255.255.248 255.255.255.252
How to Create Subnets
首先要熟记2的幂：2的0次方到9次方的值 分别为：1,2,4,8,16,32,64,128,256和512。 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。
Subnet Masks
子网划分与掩码的设置
子网划分是通过借用IP地址的若干位主机位来充当子网地址从而将原网络划分 为若干子网而实现的。
以C类网络为例 ：
子网数 1～2 3～4 5～8 子网 位数 1 2 3 子网掩码（二进制） 11111111.11111111.11111111.10000000 11111111.11111111.11111111.11000000 11111111.11111111.11111111.11100000 子网掩码（十进制）每个子网 主机数 255.255.255.128 255.255.255.192 255.255.255.224 126 62 30
14
6 2
Classless Inter-Domain Routing (CIDR)值
1.掩码255.0.0.0:/8 2.掩码255.128.0.0:/9 3.掩码255.192.0.0:/10 4.掩码255.224.0.0:/11 5.掩码255.240.0.0:/12 6.掩码255.248.0.0:/13 7.掩码255.252.0.0:/14 8.掩码255.254.0.0:/15 9.掩码255.255.0.0:/16 10.掩码255.255.128.0:/17 11.掩码255.255.192.0:/18 12.掩码255.255.224.0:/19 13.掩码255.255.240.0:/20 14.掩码255.255.248.0:/21 15.掩码255.255.252.0:/22 16.掩码255.255.254.0:/23 17.掩码255.255.255.0:/24 18.掩码255.255.255.128:/25 19.掩码255.255.255.192:/26 20.掩码255.255.255.224:/27 21.掩码255.255.255.240:/28 22.掩码255.255.255.248:/29 23.掩码255.255.255.252:/30
判定两个主机是不是在同一个网络中？ 如何确定网络号？
主机一 222.21.160.6即： 11011110.00010101.10100000.00000110 255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000 逻辑与运算结果为： 11011110.00010101.10100000.00000000 222 21 160 0 主机二 222.21.160.73 即： 11011110.00010101.10100000.01001001 255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000 逻辑与运算结果为： 11011110.00010101.10100000.01000000 222 21 160 64 两个结果不同，也就是说，两台主机不在同一网络。
IP 地址中的网络号字段和主机号字段
A 类地址 0 net-id 8位 B 类地址 1 0 host-id 24 位
net-id 16 位
C 类地址 1 1 0 net-id 24 位
host-id 16 位
host-id 8位 多播地址
D 类地址 1 1 1 0
E 类地址 1 1 1 1
保留为今后使用
综合实例1本例通过子网数来划分子网，未考虑主机数。
一家集团公司有12家子公司，每家子公司又有4个部门。 上级给出一个172.16.0.0/16的网段，让给每家子公司以及子公 司的部门分配网段。 思路：既然有12家子公司，那么就要划分12个子网段，但是每 家子公司又有4个部门，因此又要在每家子公司所属的网段中 划分4个子网分配给各部门。 步骤： A. 先划分各子公司的所属网段。 有12家子公司，那么就有2的n次方≥12，n的最小值=4。因 此，网络位需要向主机位借4位。那么就可以从172.16.0.0/16 这个大网段中划出2的4次方=16个子网。
IP 地址的编址方法
• 分类的 IP 地址。这是最基本的编址方法， 在 1981 年就通过了相应的标准协议。 • 子网的划分。这是对最基本的编址方法的 改进，其标准[RFC 950]在 1985 年通过。 • 构成超网。这是比较新的无分类编址方法。 1993 年提出后很快就得到推广应用。
分类 IP 地址
因为16＜20＜32，所以，子网位只须占用5位主机位 就可划分成32个子网，可以满足划分成20个子网的 要求。 B类网络的默认子网掩码是255.255.0.0，二进制为 11111111.11111111.00000000.00000000 现在子网又占用了5位主机位，划分子网后的子网掩码 应该为 11111111.11111111.11111000.00000000 转换为十进制应该为255.255.248.0。
Classless Inter-Domain Routing (CIDR)
CIDR叫做无类域间路由。 ISP常用这样的方法给客户分配地址,ISP提供 给客户1个块(block size)。 类似这样：192.168.10.32/28，这排数字告诉 你子网掩码是多少，/28代表多少位为1,最大 /32。 必须知道的是：不管是A类还是B类还是其他 类地址，最大可用的只能为/30，即保留2位给 主机位。
222.1.3.2
222.1.4.2
222.1.4.1
B
互联网
222.1.2.4 222.1.2.3
【例】已知 IP 地址是 141.14.72.24，子网掩 码是 255.255.192.0。试求网络地址。
(a) 点分十进制表示的 IP 地址 (b) IP 地址的第 3 字节是二进制 (c) 子网掩码是 255.255.192.0 (d) IP 地址与子网掩码逐位相与 141 141 . . 14 14 . 72 . 24 24
A B
C
2,097,151 (221 1) 192.0.1 223.255.255
254
IP 地址的一些重要特点
(1) IP 地址是一种分等级的地址结构。分两个等级 的好处是： • 第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网 络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位 自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。 • 第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来 转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以 使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路 由表所占的存储空间。
128.11.3.31
2. 常用的三种类别的 IP 地址
IP 地址的使用范围
网络 类别 最大 网络数 126 (27 – 2) 16,383(214 1) 第一个 可用的 网络号 1 128.1 最后一个 可用的 网络号 126 191.255 每个网络 中最大的 主机数 16,777,214 65,534
.0 1 0 0 1 0 0 0 .
1111111111111111 11000000 00000000
141
.
14
.01000000 .
0
(e) 网络地址（点分十进制表示）
141
.
14
.
64
.
0
子网划分(subnetting)的优点
1.减少网络流量 2.提高网络性能 3.简化管理 4.易于扩大地理范围
子网划分
2009年10月22日
分类的 IP 地址
• 我们把整个因特网看成为一个单一的、抽 象的网络。IP 地址就是给每个连接在因特 网上的主机（或路由器）分配一个在全世 界范围是唯一的 32 位的标识符。 • IP 地址现在由因特网名字与号码指派公司 ICANN (Internet Corporation for Names and Numbers)进行分配
IP 地址的一些重要特点
(2) 实际上 IP 地址是标志一个主机（或路由器） 和一条链路的接口。 • 当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就 必须同时具有两个相应的 IP 地址，其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为 多归属主 机(multihomed host)。 • 由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样 它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网 络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。
子网掩码的计算步骤举例
对B类网络135.41.0.0/16需要划分为20个能容纳200台主机 的网络。 现在我们再来看一看每个子网的主机数。 子网中可用主机位还有11位，2的11次方＝2048，去掉主机位 全0和全1的情况，还有2046个主机ID可以分配，而子网能容 纳200台主机就能满足需求，按照上述方式划分子网，每个 子网能容纳的子网数目远大于需求的主机数目，造成了IP地 址资源的浪费。 为了更有效地利用资源，我们也可以根据子网所需主机数来划 分子网。还以上例来说，128＜200＜256，即2^7＜200＜ 2^8，也就是说，在B类网络的16位主机位中,保留8位主机位， 其它的16－8＝8位当成子网位，可以将B类网络138. 96.0.0 划分成256(2^8)个能容纳256－1－1－1=253台（去掉全0全 1情况和留给路由器的地址）主机的子网。此时的子网掩码 为11111111.11111111.11111111.00000000，转换为十进 制为255.255.255.0。
IP 地址的一些重要特点
(3) 用转发器或网桥连接起来的若干个局域网 仍为一个网络，因此这些局域网都具有同 样的网络号 net-id。 (4) 所有分配到网络号 net-id 的网络，范围很 小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围 的广域网，都是平等的。
互联网中的 IP 地址
222.1.1.1 LAN1 222.1.1. LAN3 222.1.3.3 222.1.3. 222.1.1.2
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。 由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，因此就引入默认 子网掩码(default subnet mask)。 A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0 B类IP地址的默认子网掩码为255.255.0.0 C类IP地址的默认子网掩码为255.255.255.0
• 每一类地址都由两个固定长度的字段组成， 其中一个字段是网络号 net-id，它标志主 机（或路由器）所连接到的网络，而另一 个字段则是主机号 host-id，它标志该主机 （或路由器）。 • 两级的 IP 地址可以记为：
IP 地址 ::= { <网络号>, <主机号>} ::= 代表“定义为”
(4-1)
点分十进制记法
机器中存放的 IP 地址 是 32 位 二进制代码 每隔 8 位插入一个空格 能够提高可读性 将每 8 位的二进制数 转换为十进制数 采用点分十进制记法 则进一步提高可读性 10000000000010110000001100011111 10000000 00001011 00000011 00011111 128 11 3 31