参考: https://note.youdao.com/ynoteshare1/index.html?id=da314e05f47c7408237c1ed5b3d42989&type=note?auto
1.二进制和十进制的转换
首先记住冥跟位的对应关系,即你要明白2的N次方是多少,从左往右,分别是 128 64 32 16 8 4 2 1 ,这都是固定不变的,这很重要
十进制 ----> 二进制
从左往右,分别是 128 64 32 16 8 4 2 1 ,这都是固定不变的
比如上面的192,因为192=128+64,所以192对应的二进制数为11000000
再举例比如168,因为168=128+32+8,所以168对应的二进制数为10101000
二进制 ----> 十进制
其实,就是二进制中为1的位,他所对应的幂,相加即可。
比如10101000,对应的十进制数为 1* 128 + 1* 32 + 1*8 = 128 + 32 + 8 = 168
比如11000000,对应的十进制数为1*128 + 1*64 = 128 + 64 = 192
2.子网掩码和地址分类
子网掩码:用于确定IP地址的网络位,跟主机位,IP地址和子网掩码,必须同时出现,网络位必须为1,主机位必须为0
地址类型,可以分为3类:
- 网络地址:主机地址为0,即最小保留地址
- 主机地址:可用的主机IP地址
- 广播地址:主机地址为1,即最大保留地址
地址举例:100.1.1.0/255.255.255.0
首先:这个掩码所能确定的主机IP地址为0-255,那么
网络地址就是: 100.1.1.0(0),即最小保留地址
主机地址则是:100.1.1.(1-254),可以分配给主机的可用IP地址
广播地址则是:100.1.1.255 (255)即最大保留地址
3.IP地址分类
IP地址根据网络号和主机号来分,分为A、B、C三类及特殊地址D、E。全0和全1的都保留不用。
A类:(1.0.0.0-126.0.0.0)(默认子网掩码:255.0.0.0或 0xFF000000)第一个字节为网络号,后三个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“0”,所以地址的网络号取值于1~126之间。一般用于大型网络。
B类:(128.0.0.0-191.255.0.0)(默认子网掩码:255.255.0.0或0xFFFF0000)前两个字节为网络号,后两个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“10”,所以地址的网络号取值于128~191之间。一般用于中等规模网络。
C类:(192.0.0.0-223.255.255.0)(子网掩码:255.255.255.0或 0xFFFFFF00)前三个字节为网络号,最后一个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“110”,所以地址的网络号取值于192~223之间。一般用于小型网络。
D类:是多播地址。该类IP地址的最前面为“1110”,所以地址的网络号取值于224~239之间。一般用于多路广播用户[1] 。
E类:是保留地址。该类IP地址的最前面为“1111”,所以地址的网络号取值于240~255之间。
在IP地址3种主要类型里,各保留了3个区域作为私有地址,其地址范围如下:
A类地址:10.0.0.0~10.255.255.255
B类地址:172.16.0.0~172.31.255.255
C类地址:192.168.0.0~192.168.255.255
4.VLSM
将一个大的网络(确定到底是A类、B类、C类),分成小的子网,当IP地址进行子网划分后,被分成三个部分,网络位,子网位,主机位
例如
222.1.1.0/255.255.255.0,这是一个C类子网的默认掩码,但经过VLSM划分之后,可能会是这样
222.1.1.0/255.255.255.128
这里会涉及到一个借位的概念
而这个借位,实际上就是把网络位扩大,主机位缩小
例如222.1.1.0/24
地址: 11011110.00000001.00000001.00000000
子网掩码:11111111.11111111.11111111.00000000
而222.1.1.0/27
地址: 11011110.00000001.00000001 xxx00000
子网掩码:11111111.11111111.11111111 11100000
向主机位借了三位,借的三位,叫子网位
**********************与子网掩码的对应关系****************
**********************借位:0 1 2 3 4 5 6 7 8
**********************掩码:0 128 192 224 240 248 252 254 255
当一个网络地址经过VLSM划分之后,就没有固定的类别了,也就是说不属于ABC类,它叫做无类。
子网数:2^N次方,N为借用的位数(子网位)
主机数:2*M-2,M为主机部分剩下的位数(主机位),减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
举例说明:
例子1:
222.1.1.0/24 255.255.255.0(C类地址默认子网掩码是255.255.255.0,即/24,网络为占24位)
子网位: =0
多少个子网: =2^0=1,为什么,因为没有借位
主机位: =8,因为还剩下8位
每个子网主机:=2^8=256,为什么,因为最后一个八位组全为0
子网可用IP数:2^8=256-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址: 0
最小主机地址: 1
最大主机地址: 254
广播地址: 255
例子2:
222.1.1.0/27 255.255.255.224(C类地址默认子网掩码是255.255.255.0,即/24,网络为占24位)
子网位: =3
多少个子网: =2^3=8
主机位: =5
每个子网主机:=2^5=32
子网可用IP数:2^5=32-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址: 0 32 64 96 128 160 192 224
最小主机地址: 1 33
最大主机地址 :30 62
广播地址: 31 63
其他依次类推
例子3:
10.1.1.0 255.255.255.192(A类地址默认子网掩码是255.0.0.0,即/8,网络为占8位)
子网位:=18(8 + 8 + 2)
多少个子网:=2^18=自己算
主机位:=6
每个子网主机:=2^6=64
子网可用IP数:2^6=64-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址: 10.1.1.0 10.1.1.64 ........................
最小主机地址: 10.1.1.1 10.1.1.65
最大主机地址 : 10.1.1.62 10.1.1.126
广播地址: 10.1.1.63 10.1.1.127
例子4:
172.16.1.0 255.255.255.240(B类地址默认子网掩码是255.255.0.0,即/16,网络为占16位)
子网位: =12 (8 + 4)
多少个子网:=2^12=.........
主机位:=4
每个子网主机:=2^4=16
子网可用IP数:2^4=16-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址: 172.16.1.0 172.16.1.16 ........................
最小主机地址: 172.16.1.1 172.16.1.17
最大主机地址 : 172.16.1.14 172.16.1.30
广播地址: 172.16.1.15 172.16.1.31
例子5:
172.16.1.0 255.255.192.0(B类地址默认子网掩码是255.255.0.0,即/16,网络为占16位)
子网位: =2
多少个子网:=2^2=4
主机位:=14
每个子网主机:=2^14=.............
子网可用IP数:自己算,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
实际上就是
网络地址: 172.16.0.0 172.16.64.0 ........................................
最小主机地址: 172.16.0.1 172.16.64.1
最大主机地址 : 172.17.63.254 172.16.127.254
广播地址: 172.17.63.255 172.16.127.255
简便算法1
192.168.1.0
255.255.255.192 26位
多少个子网:= 当前掩码26-默认掩码24=2 2^2=4
每个子网主机:= 最大掩码32-当前掩码26=6 2^6=64
子网可用IP数:64-2
简便算法2
192.168.1.0
255.255.255.224 27位
多少个子网:= 当前掩码27-默认掩码24=3 2^3=8
每个子网主机:= 256-224=32
为什么是256,因为0-255是256个数
子网可用IP数:32-2
有效子网补充了解
什么是有效子网:
192.168.1.0
255.255.255.192 26位
子网位: =2
多少个子网:=2^2=4,(有效子网要减去2)
主机位: =6
每个子网主机:=2^6=64
子网可用IP数:2^6=64-2,减去2,因为网络地址跟广播地址不能用
子网 , 有效的主机 , 广播地址
192.168.1.0 , 192.168.1.1 到 192.168.1.62 , 192.168.1.63
192.168.1.64 , 192.168.1.65 到 192.168.1.126 , 192.168.1.127
192.168.1.128 , 192.168.1.129 到 192.168.1.190 , 192.168.1.191
192.168.1.192 , 192.168.1.193 到 192.168.1.254 , 192.168.1.255
其中192.168.1.0这个子网,实际上是192.168.1.0/24的主类网络号
而 192.168.1.255,实际上是192.168.1.0/24的主类网络的广播地址
所以,有效子网要减去第一个子网跟最后一个子网,也称为全0子网和全1子网,在一些老的设备上是不支持的,所以不能用,当然,现在的设备都不存在这个问题,都能用只是这个概念,大家一定要搞清楚
5.CIDR
VLSM是把主机位变成网络位,把线往右边移,将大的网络划分成小的子网
CIRD是把网络位变成主机位,把线往左移,把小的子网汇总成一个大的前缀
例子1:
192.168.16.0/24
192.168.17.0/24
192.168.18.0/24
192.168.19.0/24
这是四个子网
1、静态路由配置繁琐
2、在路由器路由表中,是4个不同的路由条目,而路由表是加载在路由器内存当中
如果经过汇总,则是 192.168.16.0 255.255.252.0 这是22位,用一个大的前缀,包含多条路由条目
快速算法
256-4=252,为什么是4,因为四个子网,在前两个8位组不变的情况下,255.255.252.0
例子2:
192.168.16.0/24
192.168.17.0/24
192.168.18.0/24
192.168.19.0/24
192.168.20.0/24
这是五个子网
快速算法
256-5=251,为什么是5,因为5个子网,在前两个8位组不变的情况下,255.255.251.0
如下截图