ip地址的子网划分

Abstract

前置知识：
IP地址长度为32位，常分成4个8位
IP地址常使用点分十进制来表示(0~255.0~255.0~255.0~255)
例如：114.114.114.114、 1.1.1.1、 8.8.8.8、 255.255.255.255
IP总共会有2^32 = 4,294,961,296个IP
引申出一个问题：如果没有合理的分配方式的话42亿个IP分配将会十分复杂。以下将会介绍如何更加合理的实现IP地址的子网划分。

分类的IP地址

IP地址总的分为两个部分，总长度为32位，分别是以下两个部分。其中又根据网络号与主机号不同长度又分为A、B、C类地址。如图示。
1. 网络号
2. 主机号
A类地址网络号有八位首位是0（第一部分十分位转二进制的第一位），B类地址网络号有16位首位是10（第一部分十分位转二进制的第一二位），C类地址的网络号有24位首位是110（第一部分十分位转二进制的第一二三位）

补充:D类(特殊用途)地址1110、E类地址1111

Example

计算 125.125.3.60 取出 125 十进制转二进制结果 01111101，在 01111101 首位是 0 开头，故 125.125.3.60 是A类地址

计算 163.70.31.23 取出 163 十进制转二进制结果 10100011，在 10100011 首位是 10 开头，故 163.70.31.23 是B类地址

计算 210.36.127.11 取出 210 十进制转二进制结果 11010010，在 11010010 首位是 110 开头，故 210.36.127.11 是C类地址

特殊的主机号

主机号全0表示当前网络段，不可分配为特定主机
主机号全1表示广播地址，向当前网络段所有主机发消息
- 例如：1.2.3.4是一个A类地址，1.0.0.0表示的是这个A类地址的网络段是不可以分配给特定主机的。1.255.255.255也是不允许分配给特定主机的，它表示的是一个广播地址，也是不允许分配给特定主机的。

特殊的网络号

A类地址网络段全0(00000000)表示特殊网络
A类地址网络段后7位全1(01111111:127)表示回环地址
B类地址网络段(10000000.00000000:128.0)是不可使用的
C类地址网络段(192.0.0)是不可使用的

Warning

127.0.0.1，通常被称为本地回环地址(Loopback Address)，不属于任何一个有类别地址类。它代表设别的本地虚拟接口，所以默认被看作是永远不会宕掉的接口。在Windows操作系统中也有相似的定义，所以通常在安装网卡前就可以ping通这个本地回环地址。一般都会用来检查本地网络协议、基本数据接口等是否正常的。

计算最子网数量及主机数量

划分子网

Question

问：某公司拥有100名员工，每人配备一个计算机，请问该公司应该申请哪种网络段呢？
答：首先查看计算最子网数量及主机数量，可知C类最大主机号有254个，因此申请C类地址是最节约IP地址的。所以这个公司应该申请C类的网络段。可以分配 192.10.10.0。

Question

问：某公司拥有256名员工，每人配备一个计算机，请问该公司应该申请哪种网络段呢？
答：首先查看计算最子网数量及主机数量，可知C类最大主机号有254个，满足不了，至少需要B类地址才能满足需求。通过分配B类地址可以解决该公司的需求，但是这里会有个问题，B类地址拥有2^16 - 2个主机数量，这个公司只使用了256，这就造成了很大的地址空间浪费。因为我们知道IP总共有42亿个，如果很多公司这么去用那么很快将会导致IP地址不够用，因此在IP地址分类上就提出了子网划分的概念

Question

问：子网号划分过多，有没有办法快速判断某个IP的网络号？
答：可以通过子网掩码，通过子网掩码可以快速的判断某一个IP是属于哪个网络号的。

子网掩码

主要是用于快速的判断某个IP属于哪个网络号
子网掩码和IP地址一样，都是32位置
子网掩码由连续的1和连续个0组成
某一个子网的子网掩码具备网络号位数个连续的1

计算IP的子网号

无分类编址 CIDR

CIDR中没有A、B、C类网络号、和子网划分的概念，主要网络划分过于复杂。
CIDR将网络前缀相同的IP地址称为一个 CIDR地址块

Warning

在CIDR中，除了网络前缀和网络号的概念不一样以外，子网掩码的使用及地址的计算都是一样的。

CIDR的记法

斜线记法
- 193.10.10.129/25