摘 要 为了便于网络管理,为了提高IP地址的使用效率,在网络地址中引入了子网的概念。本文就子网的划分、标识、子网地址的确定、每个子网所能容纳的主机数以及主机地址范围给以说明。
关键词 IP地址;子网;子网掩码;子网地址;主机地址
中***分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)72-0200-01
网络设计中,经常需要把一个大网划分为几个逻辑子网,这些子网的地址、主机数、主机地址范围如何确定呢?要掌握这些算法,首先要明确IP地址、子网掩码及子网的含义。
IP地址按层次结构来说,由网络地址和主机地址两部分组成。按组成形式来说,是由4组8位二进制位组成,每组之间用“.”隔开,一般采用点分十进制表示法,如10.78.51.12。为了满足不同网络的需要,IP地址又被划分为A到C3个基本类型。A类地址高8位表示网络地址(最高位为0),低24位表示主机地址;B类地址高16位表示网络地址(最高两位为10),低16位表示主机地址;C类地址高24位表示网络地址(最高3位为110),低8位表示主机地址。由此可知每类地址第1个十进制数的范围,A类为1-126,B类为128-191,C类为192-223。根据第1个十进制数据的大小,就可以知道是哪一类IP地址。还有两个与计算有关特殊IP,1)网络地址:是指网络号不空而主机号全0的IP地址,即网络本身;2)广播地址:是指网络号不空而主机号全1的IP地址。
子网掩码的作用是区分IP地址中的网络地址和主机地址,并将网络进一步划分为若干子网。子网掩码格式与IP地址相同,也由4组8位二进制位组成,网络地址所对应的部分全设为1,主机地址所对应的部分全设为0,也采用点分十进制表示法。有时也只给出网络地址所占的位数,如171.16.7.128/16,表示前16位为网络地址,即子网掩码为255.255.0.0。3类基本IP地址默认的子网掩码为,A类 255.0.0.0,B类 255.255.0.0,C类 255.255.255.0。
子网是指从一个网络地址上生成的逻辑网络,就是从主机地址最高位开始借位变为新的子网地址分配给每个子网,所剩余的部分仍为主机位。相应地在子网掩码中把借出的主机位也要设为1,标识为子网地址。有了子网的概念后,IP地址则由网络地址、子网地址和主机地址三部分组成,如果把子网地址对应的掩码用M标识,则3类基本IP地址对应的子网掩码格式应为,A类 255.M.0.0,B类 255.255.M.0,C类 255.255.255.M。
如果要划分子网,可以从主机地址中借出高X位作为子网地址分配给每个子网,则有子网数=2X(如果按RFC950标准划分子网数为2X-2,即减去子网地址中各位全0和各位全1的两个子网,但实际应用中,现在许多产品都支持全0和全1的子网,所以不需要-2了),每个子网所能容纳的主机数=2(主机地址位数-X)-2。每个子网的主机地址范围为子网地址+1到子网广播地址-1。相应地,在子网掩码中借出的高X位表示子网地址,也要设为1,以下举例说明。
例一、某公司有4个部门,要求给每个部门划分不同的子网,但都在192.168.0.0这个大网内,请问子网掩码如何确定、每个子网地址是多少、每个子网最多能容纳多少台主机、这些主机的地址范围是多少?
1、计算子网掩码
192.168.0.0是一个标准的C类地址,默认的子网掩码为255.255.255.0,即高24位表示网络地址,用低8位表示主机地址。现要分为22=4个子网,就要从低8位的主机地址中借出2位作为子网地址,借出的位在子网掩码中也要设为1,故子网掩码为255.255.255.(11000000)2,即255.255.255.192。
2、计算子网地址C类网络地址192.168.0.0,其子网地址是从低8位主机地址中借出的高2位组成的,所以4个子网地址依次应为192.168.0.(00000000)2;192.168.0.(01000000)2;192.168.0.(10000000)2;192.168.0.(11000000)2。
3、计算每个子网所能容纳的主机数:
低8位主机地址中借出高2位作为子网地址,剩余的6位表示主机地址,故每个子网所能容纳的主机数均为26-2=62台,主机地址范围为子网地址+1到子网广播地址-1。故不遵循RFC950标准的子网划分结果为:
如果按照RFC950标准划分,则需要从主机地址中借3位作为子网地址,减去子网地址全0和全1的两个子网,从其他6个子网中任选4个,对应的子网掩码为255.255.255.224。
例二、已知一个主机的IP地址是202.183.56.101 ,子网掩码是255.255.255.224问这个主机地址所在的网络地址、子网地址分别是多少?划分子网时从主机位借去了几位?分析:由IP地址第1个十进制数据可知,这是一个C类地址,前24位表示网络地址,所以该IP地址所在的网络地址为202.183.56.0。C类地址默认的子网掩码是255.255.255.0,可见题目给出的子网掩码最后一位224是划分子网形成的。化为二进制为255.255.255.(11100000)2,根据子网掩码的定义可知,划分子网时借用了主机地址的高3位。把IP地址化为二进制形式202.183.56.(01101111)2,取主机地址的前3位形成子网地址,故子网地址为202.183.56.96。也可以把IP地址和子网掩码都化为二进制形式,然后按位进行与运算,所得结果为子网地址。
以上是用C类地址举例的,A类B类地址划分子网的方法也一样。另外,熟记3类基本地址每类地址第1个十进制数的范围、默认的子网掩码和2的次幂,能迅速提高划分子网及计算地址的速度。
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