文章目录
- 一、子网掩码
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- [1. 产生背景](#1. 产生背景)
- [2. 定义](#2. 定义)
- [3. 分类](#3. 分类)
- 二、VLSM算法
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- [1. 得出下列参数](#1. 得出下列参数)
- [2. 计算划分结果](#2. 计算划分结果)
- [3. 举例子计算](#3. 举例子计算)
- 三、常见子网划分对应关系
- 四、练习
首先可以看下思维导图，以便更好的理解接下来的内容。
一、子网掩码
1. 产生背景
在网络规划中，使用自然分类来划分网络规模可能导致大量IP地址的浪费。由于IPv4地址资源已经耗尽，寻找更有效的地址分配方案变得至关重要。
2. 定义
子网掩码是一个由32位连续的1或0组成的掩码，用来衡量IP地址中网络位的长度。其中，1对应网络位，0对应主机位。
3. 分类
- 主类掩码：这种掩码与自然分类方法相符，但会造成IP地址的浪费。
- 可变长子网掩码（VLSM）：通过增加掩码长度，将一个大网段划分为多个子网，实现更灵活的地址分配。
- 无类域间路由（CIDR）：通过缩短子网掩码，将多个较小网段聚合成一个更大的网段，提高路由表的效率。
二、VLSM算法
1. 得出下列参数
为了进行VLSM子网划分，需要计算以下参数：
- 掩码借位数：将原掩码中的0变为1的位数。
- 掩码剩余位数。
- 本段掩码剩余位数。
2. 计算划分结果
根据计算得到的参数，可以进行如下计算：
- 子网数： 2 ( 借位数 ) 2^{(借位数)} 2(借位数)
- 每个子网可用IP地址数： 2 ( 剩余位数 ) − 2 2^{(剩余位数)} - 2 2(剩余位数)−2
- 每两个子网的间隔位数： 2 ( 本段剩余位数 ) 2^{(本段剩余位数)} 2(本段剩余位数)
3. 举例子计算
举例：
8.130.45.215/20
0000 1000,1000 0010,0010 1101,1101 0111
看20他是属于那个地方，20是属于45的部分，将45转化成为二进制为00101101，前四位为固定值，因为在二进制取了4位，那么固定值就是0010 剩余位都是0为网络地址，剩余位都是1为广播地址
网络地址：0000 1000,1000 0010,0010 0000，0000 0000转化为十进制那么网络地址就是8.130.32.0
广播地址：0000 1000,1000 0010,0010 1111，1111 1111转化为十进制那么广播地址就是8.130.47.255
因为8.130.45.215为A类地址所以是借位数为20-8=12
子网数：2^借位数12=4096
每个子网有多少IP地址：2^剩余位数（32-20）=4096
每个子网有多少可用IP：4096-2=4094
子网范围：
8.0.0.0-8.0.15.255
8.0.16.0-8.0.31.255
...
8.255.240.0-8.255.255.255
举例：192.168.197.100/28
1100 0000，1010 1000，1100 0101，0100 0100
看28在那个位置，28属于100的部分，将100转化为二进制0100 0100，前两位为固定值，因为在二进制取了4位，那么固定值就是0100，剩余位数都是0为网络地址，剩余位都是1为广播地址
网络地址：1100 0000，1010 1000，1100 0101，0100 0000转化为十进制那么网络地址就是：192.168.197.64
广播地址：1100 0000，1010 1000，1100 0101，0100 1111转化为十进制那么广播地址就是：192.168.197.79
因为192.168.197.100为C类IP地址所以是借位数是28-24=4
子网数：2^借位数4=16
每个子网有多少IP地址：2^剩余位数（32-28）=16
每个子网可用IP：16-2=14
子网范围：
192.168.197.0-192.168.197.15
192.168.197.16-192.168.167.31
...
192.168.197.240-192.168.197.255
三、常见子网划分对应关系
子网掩码：25，对应255.255.255.128，可用地址：126个。
子网掩码：26，对应255.255.255.192，可用地址：62个。
子网掩码：27，对应255.255.255.224，可用地址：30个。
子网掩码：28，对应255.255.255.240，可用地址：14个。
子网掩码：29，对应255.255.255.248，可用地址：6个。
子网掩码：30，对应255.255.255.252，可用地址：2个。
子网掩码：31，对应255.255.255.254，可用地址：2个（适用于PPP链路）。
子网掩码：32，对应255.255.255.255，可用地址：1个（适用于设备的Loopback接口）。
通过这些常见子网划分对应关系，可以更好地规划IP地址的分配。
四、练习
IP编址
题目
192.168.1.100/28
172.16.0.58/26
25.83.149.222/25
100.100.243.18/20
10.100.100.100/10
需求
每题分别计算
网络地址：
广播地址：
子网数：
每子网主机数：
每子网可用主机数：
子网范围：
解题
1. 192.168.1.100/28
每题分别计算
网络地址：192.168.1.96
广播地址：192.168.1.111
子网数：2^借位数=2^4=16
每子网主机数：2^剩余位2^(32-28)=16
每子网可用主机数：14
子网范围：
192.168.1.0-192.168.1.15
192.168.1.16-192.168.1.31
192.168.1.32-192.168.1.47
192.168.1.48-192.168.1.63
192.168.1.64-192.168.1.79
192.168.1.80-192.168.1.95
192.168.1.96-192.168.1.111
192.168.1.112-192.168.1.127
192.168.1.128-192.168.1.143
192.168.1.144-192.168.1.159
192.168.1.160-192.168.1.175
192.168.1.176-192.168.1.191
192.168.1.192-192.168.1.207
192.168.1.208-192.168.1.223
192.168.1.224-192.168.1.239
192.168.1.240-192.168.1.255
2. 172.16.0.58/26
每题分别计算
网络地址：172.16.0.0
广播地址：172.16.0.63
子网数：2^借位数10=1024
每子网主机数：2^剩余位数=64
每子网可用主机数：62
子网范围：172.16.0.0-172.16.0.63
172.16.0.64-127.16.0.127
...
172.16.255.192-172.16.255.255
3. 25.83.149.222/25
每题分别计算
网络地址：25.83.149.128
广播地址：25.83.149.255
子网数：2^借位数17=131072
每子网主机数：2^剩余位数（32-25）=128
每子网可用主机数：126
子网范围：25.0.0.0-15.0.0.127
25.0.0.128.0-25.0.0.255
...
25.255.255.128-25.255.255.255
4. 100.100.243.18/20
每题分别计算
网络地址：100.100.240.0
广播地址：100.100.255.255
子网数：2^借位数12=4096
每子网主机数：2^剩余位（32-20）4096
每子网可用主机数：4094
子网范围：100.0.0.0-100.0.15.255
100.0.16.0-100.0.31.255
...
100.255.240.0-100.255.255.255
5. 10.100.100.100/10
每题分别计算
网络地址：10.64.0.0
广播地址：10.127.255.255
子网数：2^借位数=4
每子网主机数：2^剩余位数=4194304
每子网可用主机数：4194302
子网范围：10.0.0.0-10.63.255.255.255
10.64.0.0-10.127.255.255
10.128.0.0-10.191.255.255
10.192.0.0-10.255.255.255
如有不详或错误，敬请指出。