复习资料 IP地址 子网划分

2.3.6     IP地址和子网划分

IP地址是用来标识网络中的计算机的逻辑地址，是一种便于网络中主机互通信的工具，其特点包括：

（1）唯一性，互联网络中的IP地址必须唯一；

（2）合法性，IP地址的使用要符合使用规则。

2.3.6.1 IP地址的表示与分类

IPv4 是互联网协议的第四版，也是第一个被广泛使用于互联网技术的协议。在这个协议中一个IP地址由32位二进制数组成，分为4个8位组，用“点分十进制整数” 表示。每部分的十进制的整数最大为255，最小为0。

为了区分IP地址中的网络号和主机号，我们必须先来了解一下子网掩码的概念。子网掩码是一个32位地 址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上还是在远程网上。子网掩码规定，用“1”代表网络部分，用“0”代 表主机部分。

如C类地址默认掩码255.255.255.0 即11111111.11111111.11111111.00000000

根据网络ID的不同，IP地址被划分为A、B、C、D、E五类，商业应用中只用到A、B、C三类。具体如表2-6。

表2-6   IP地址的类型

类型	网络号特征	默认子网掩码	网络数	每个网络的主机数
A类	第一个8位组的最高位为0	255．0．0．0	1~126	224-2
B类	前两个8位组的最高位为10	255．255．0．0	1~214	216-2
C类	前三个8位组的最高位为110	255．255．255．0	1~221	28-2
D类	不能指定给网络主机使用		224~239
E类			240~254

校 园网或企业网如果只是内部的互联网，可自己规定网上各主机的IP地址。如果是与因特网连接的，则要向因特网编号管理局（internet assigned numbers authority，简称IANA）的有关机构申请网络号。例如中国教育科研网的用户就要先向CERNET的网络中心申请网络号，然后再安排网络各主机的 地址。使用内部地址的用户，不要随便使用他人的IP地址，而应使用IANA在RFC1597中推荐的为私有网保留的IP地空间：

10.0.0.0-10.255.255.255（1个A类地址）

172.16.0.0-172.31.255.255（32个B类地址）

192.168.0.0-192.168.255.255（256个C类地址）

随 着互联网的迅速发展，计算机数量的增加，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，IPv6的开发便被提上日程。IPv6是下一版本的互联网协议，其IP地址 的长度为128，即有2~128-1个地址，表示方法为x: x: x: x: x: x: x: x:，其中每一个x都是十六进位值，共8个16位元位址片段，见表2-7。

表2-7   IPv6位址范围

IPv6位址范围	0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000: 0000
	ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff: ffff

2.3.6.2 子网划分

网 络上常常需要将大型的网络划分顾若干小网络，这些小网络称为子网。子网的划分原理是：将缺省子网掩码的一部分主机号占用为子网号，从而形成新的子网掩码。 在一个划分子网的网络中，每个地址包含一个网络地址、一个子网号和一个主机号。如原本互通的两台主机A   和B在划分子网后，因处于不同的子网而不再能直接通信。所以，划分子网有助于减少网络流量和广播。根据表2-8中所给IP参数测试图2-18中主机A和B 的连通性，并给出划分子网前后主机A和B的网络号。

表2-8   子网划分（1）

主机	IP地址	默认子网掩码	划分子网后的子网掩码
A	192.168.1.1	255.255.255.0	255.255.255.192
B	192.168.1.193	255.255.255.0	255.255.255.192

下面举例说明子网的划分。

例： 要将191.7.0.0这个网段为B类IP地址，则其默认子网掩码为255.255.0.0。要划分成6个子网，设子网为需要X，则有2x≥6，所以 X≥3，需用3位子网位。故划分子网后新的子网掩码是255.255.1 1 100000.0，即255.255.224.0。具体结果见表2-9。

表2-9   子网划分（2）

子网数	子网位  子网主机位	子网掩码
1	191.7.000  00000.0	255.255.224.0
2	191.7.001  00000.0	255.255.224.0
3	191.7.010  00000.0	255.255.224.0
4	191.7.011  00000.0	255.255.224.0
5	191.7.100  00000.0	255.255.224.0
6	191.7.101 00000.0	255.255.224.0
7	191.7.110  00000.0	255.255.224.0
8	191.7.111  00000.0	255.255.224.0

2.3.6.3 超网编址

划 分子网是把某个网络分成若干小较小的网络，超网则是把一些较小的网络组合成一个较大的网络。超网的划分原理是：将缺省子网掩码中的一部分网络位占用为子网 位，从而形成新的子网掩码。如将8个C类网络组成一个超网。设超网位需要X，则有2x≥8，所以X≥3，需用3位超网位。即将默认子网掩码的最低3位变成 主机位，网掩码是255.255.1 1 1 1 1000.0，即255.255.248.0，也可以表示为192.168.0.0/21。具体结果见表2-10。

表2-10   子网划分（3）

子网数	C类子网	默认子网掩码	超网掩码
1	192.168.00000 000.0	255.255.255.0	255.255.11111 000.0
2	192.168.00000 001.0	255.255.255.0	255.255.11111 000.0
3	192.168.00000 010.0	255.255.255.0	255.255.11111 000.0
4	192.168.00000 011.0	255.255.255.0	255.255.11111 000.0
5	192.168.00000 100.0	255.255.255.0	255.255.11111 000.0
6	192.168.00000 101.0	255.255.255.0	255.255.11111 000.0
7	192.168.00000 110.0	255.255.255.0	255.255.11111 000.0
8	192.168.00000 111.0	255.255.255.0	255.255.11111 000.0

2.3.6.4 无类别域间路由与可变长子网掩码

随 着网络的增加，边界路由器中的路由表项也急剧增加，太大的路由表计算超过了路由器的承受能力。1993年，fuller等人提出了一种将IP地址的分配和 路由信息集成的策略，这种策略被称为无类别域间路由（classless inter-domain routing，简称CIDR）。

无 类别域间路由的原理是：屏蔽码的低n位为0，（32-n）的高位为1，当n=8时就为用户分配一个C类网，n=16时就为用户分配一个B类网，n=24时 就为用户分配一个A类网。当n可变时，按用户的实际需要设定N的值，就是CIDR的分配策略。这种以大小可选的地址块分为配和选择路由的单位，以块的起始 地址作为目标网络号，和屏蔽码一起构成的一个集成的路由表项，就是所谓的无类别路由。它不再局限于用A、B、C类网络号来选择路由。

Ip subnet-zero

No ip subnet-zero

下 面通过实例来说明可变长子网掩码。（VLSM Variable Length Subnet Masking）RIPv1\igrp是有类路由协议，不支持VLSM，静态路由、RIPv2、EIGRP、OSPF、IS-IS（中间系统－中间系统协 议）和BGP（边界网关协议）都是无类路由协议，支持VLSM。

例：根据图2-19，利用所给定的网段192.168.8.0/24划分子网，给网络A、B、C分配IP地址，并节约使用IP。

具体分析如下：

（1）按照由大到小的原则，划分子网，使子网A中的主机数最多。具体见表2-11。

表2-11   子网划分（4）

已知C类网络	划分2个子风	网络A可使用IP
192.168.8.0/24	192.168.8.0/25	192.168.8.1/25
	192.168.8.128/25	192.168.8.126/25

将子网192.168.8.0/25分配给网络A，故网络A中可使用的IP地址数量为126个。

（2）按照由大到小的原则，划分子网，使子网B中的主机数最多。具体见表2-12。

表2-11   子网划分（5）

子网	划分2个子网	网络B可使用IP
192.168.8.128/25	192.168.8.128/26	192.168.8.129/26
	192.168.8.192/26	192.168.8.190/26

将子网192.168.8.128/26分配给网络B，故网络B中可使用的IP地址数量为62个。

（3）按照由小到大的原则，划分子网，使子网C中的主机数量最少。具体见表2-13。

表2-11   子网划分（6）

子网	划分16子网	网络C可使用IP
192.168.8.192/26	192.168.8.192/29	192.168.8.193/29
	192.168.8.196/29	192.168.8.194/29
	…
	192.168.8.248/29
	192.168.8.25229

 1.假设某单位已从NIC处得到一个C类IP地址类211.70.248.0，现根据需要将它划分为12个不同的子网，每个子网主机数不得超过14台。请确定每个子网的网络地址、开始和结束地址及广播地址，并计算出该网络的子网掩码。

2.现需要对一个局域网进行子网划分，其中，第一个子网包含2台计算机，第二个子网包含260台计算机，第三个子网包涵62台计算机，如果分配给该局域网一个B类地址128.168.0.0，请写出IP地址分配方案。

1、根据公式2的m次方大于等于n
其中m是要借的掩码位数。n是要划分的子网数。
原来的211.70.248.0是c类地址，掩码为24位，即255.255.255.0。根据需要代入公式m为4时满足条件。划分为28位，即255.255.255.240。共划分了16个子网，每个子网有16个IP，其中14个可用。每个子网范围如下：
211.70.248.0---211.70.248.15   211.70.248.0是网络地址，211.70.248.15是广播地址。有效IP为211.70.248.1---211.70.248.14
211.70.248.16--211.70.248.31   211.70.248.16是网络地址，211.70.248.31是广播地址。有效IP为211.70.248.17--211.70.248.30
211.70.248.32--211.70.248.47
211.70.248.48--211.70.248.63
211.70.248.64--211.70.248.79
211.70.248.80--211.70.248.95
211.70.248.96--211.70.248.111
211.70.248.112--211.70.248.127
211.70.248.128--211.70.248.143
211.70.248.144--211.70.248.159
211.70.248.160--211.70.248.175
211.70.248.176--211.70.248.191
211.70.248.192--211.70.248.207
211.70.248.208--211.70.248.223
211.70.248.224--211.70.248.239
211.70.248.240--211.70.248.255