计算机网络-划分子网

IP地址

IP地址是给因特网上的每一个主机（或路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围是唯一的32位标识符。
层次化IP地址将32位的IP地址分为网络ID和主机ID。

IP地址分类，分为ABCDE类地址：

二进制与十进制的关系

从上图看出128以上的数字，二进制的第一位全为1，而128以前的数字，二进制的第一位全为0。

以A类地址为例，A类地址首位为0,那么开始IP范围是00000000-01111111（即十进制的0-127）
以此类推B类地址以10开头，范围是10000000-10111111（二进制的128-191）

特殊的IP地址
本地环回地址:127.0.0.1
windows设置IP自动获得后，没有被分配到IP地址而临时设置的IP地址:169.254.0.0

保留的私网地址

IP地址分为5类，其中A，B，C三类中各保留了3个区域作为私网地址，也就是局域网用的，私网地址不能在公网上出现，只能用在内部网路中，所有的路由器都不能发送目标地址为私网地址的数据报。
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

除此之外，有些IP地址被保留用于某些特殊目的，网络管理员不能将这些地址分配给结点：

• 整个IP地址全为1（255.255.255.255）的地址，它不被路由但会被送到相同物理网段上的所有主机。
• 节点地址全为0的地址，特指某个网段比如192.168.10.0，指的是192.168.10.0网络地址。
• 节点地址全为1的地址网络广播会被路由，并会发送到专门网络上的每台主机，IP地址大的网络字段定义这个网络，主机字段通常全为1，如192.168.10.255

子网掩码
子网掩码又叫网络掩码，地址掩码，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独使用，必须结合IP地址使用。它只有一个作用，就是将某个IP地址划分为主机部分和网络部分。

例子1：

假如有上面的AB机器，A主机想与B主机进行通信：
首先A主机需要判断B主机的IP地址是不是跟自己是在同一个网段
如何判断？拿自己的子网掩码255.255.255.0分别与AB主机的IP地址进行二进制的与运算，主机位归0，子网掩码为255.255.255.0，得出AB主机的网段是不同，分别是192.168.80.0和192.168.90.0。因为AB主机不在一个网段，所以A主机会把数据传给网关，让路由去转发。

例2：

依旧是AB主机，不过A主机的子网掩码为255.255.0.0，这样通信时进行与运算出来的网段都是192.168.0.0，因此A主机判断得出与B主机在同一个网段，A主机会直接把数据发给B主机而不通过路由。

子网掩码和IP地址进行与运算

二进制与运算，全1才为1，其他得0。因此网络位不变，主机为归零。

划分子网

1、为什么要进行子网划分

• 减少网络流量，减少广播域
• 优化网络性能，减少流量的效果体现
• 便于管理，有效利用和规划IP

2、子网划分需求

(1)确定需要的网络ID数:

• 每个LAN子网一个;
• 每条广域网连接一个。

(2)确定每个子网所需的主机数:

• 每个TCPIIP主机一个;
• 每个路由器接口一个。

(3)根据上述需求，确定如下内容:

• 一个用于整个网络的子网掩码;
• 每个物理网段的唯一子网ID;
• 每个子网的主机范围。

子网需求引用自：CSDN博客：子网划分详解与子网划分实例精析 作者： 逃离地球的小小呆

3、子网掩码计算