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瑞哥傾力創(chuàng)作:硬核啃掉子網(wǎng)劃分!

 新用戶0118F7lQ 2022-06-02 發(fā)布于山東

你好,這里是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)盟站。

子網(wǎng)劃分在網(wǎng)工平時工作中必不可少,隨著各類子網(wǎng)劃分工具的盛行,基本上絕大多數(shù)人都不會選擇去手動劃分了。但是作為曾經(jīng)入門網(wǎng)絡(luò)幾大難點之一:子網(wǎng)劃分,我們還是要了解其背后的原理,以及手動劃分的方法。

本文適合:

  • 在校大學生,剛好學到了子網(wǎng)劃分,自己想不清楚的
  • 已經(jīng)工作的網(wǎng)工,想要掌握手動劃分的方法的

如果覺得看了本文后,你可以很輕松的掌握手動子網(wǎng)計算的方法,別忘了分享給身邊的同學或者同事哦。

讓我們直接開始吧!

  • 什么是子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼?

  • 什么是子網(wǎng)劃分?

    • 為什么要進行子網(wǎng)劃分?

  • 如何進行子網(wǎng)劃分計算 ?

  • 實戰(zhàn)例子

  • 彩蛋

    • 1、子網(wǎng)掩碼表

    • 2、無類域間路由

  • 總結(jié)

什么是子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼?

在講子網(wǎng)劃分前,有必要解釋一下“子網(wǎng)”和“子網(wǎng)掩碼”。

我們都知道常見的IP地址類型有A類、B類、C類,D類、E類,用的比較多的就是A、B、C三類。每類地址包含的主機數(shù)各不一樣,但是講真的,都不少。

當設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)時,網(wǎng)絡(luò)會為設(shè)備分配一個 IP 地址,該 IP 地址由兩部分組成:網(wǎng)絡(luò)部分主機部分,IP 地址的網(wǎng)絡(luò)部分標識整個網(wǎng)絡(luò),而主機部分標識設(shè)備。

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IP 地址中包含的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址在沒有子網(wǎng)掩碼的情況下無法區(qū)分,子網(wǎng)掩碼將 IP 地址拆分為網(wǎng)絡(luò)和主機地址來理解 IP 地址。

  • 子網(wǎng)是將 IP 網(wǎng)絡(luò)邏輯劃分為多個較小的網(wǎng)段。
  • 子網(wǎng)掩碼將IP地址拆分為主機地址和網(wǎng)絡(luò)地址,從而定義IP地址的哪一部分屬于設(shè)備,哪一部分屬于網(wǎng)絡(luò),子網(wǎng)掩碼是一個 32 位二進制數(shù)。
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什么是子網(wǎng)劃分?

子網(wǎng)劃分可以將一個大的網(wǎng)絡(luò)細分為較小的、更適合組織、單位使用的網(wǎng)絡(luò)。子網(wǎng)劃分的結(jié)果是子網(wǎng)數(shù)量增加,而可用主機 IP 地址數(shù)量減少,每個子網(wǎng)稱為IP子網(wǎng)。

為什么要進行子網(wǎng)劃分?

  • 提高安全性:子網(wǎng)化使通過網(wǎng)絡(luò)通道建立安全單元變得更加容易,以避免數(shù)據(jù)泄露。
  • 有助于防止 IP 地址的浪費。
  • 通過減小路由表的大小來提高路由器的效率。
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如何進行子網(wǎng)劃分計算 ?

下面進入到本文最重要的部分,進行子網(wǎng)計算,希望大家睜大眼睛看好,一次看不會看2遍。

假設(shè)我們地址為172.16.1.0/24,可以看出子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0,主機地址還剩下8位,那么創(chuàng)建的最大主機數(shù)就是256.

現(xiàn)在我們把256看做是一個整體塊,如下圖:

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現(xiàn)在對172.16.1.0網(wǎng)絡(luò)進行子網(wǎng)劃分,我們先劃分為兩個子網(wǎng),我想象一下,一切為2.

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這個時候,我們將一個C類地址172.16.1.0劃成了兩個子網(wǎng),這個時候,頭腦別犯糊,問一下自己:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址是什么?
  • 廣播地址是什么?
  • 子網(wǎng)掩碼是什么?
  • 可用的主機 IP 地址有哪些?

第一步:確定網(wǎng)絡(luò)地址

我們看到上面一張圖,地址被等分位兩塊,都是128。

?????? 記筆記:網(wǎng)絡(luò)地址就是子網(wǎng)中第一個地址

所以這兩個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址就是172.16.1.0172.168.1.128.

子網(wǎng)1:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.1.0

子網(wǎng)2:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.1.128

第二步:確定廣播地址

?????? 記筆記:網(wǎng)絡(luò)地址就是子網(wǎng)中最后一個地址。

所以這兩個子網(wǎng)的廣播地址就是172.16.1.127172.168.1.255.

子網(wǎng)1:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.1.0
  • 廣播地址:172.16.1.127

子網(wǎng)2:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.1.128
  • 廣播地址:172.16.1.255

第三步:確定子網(wǎng)掩碼

網(wǎng)上算子網(wǎng)掩碼的步驟太官方,太繁瑣,不利于記憶,這里瑞哥直接教大家一個最好記得辦法。

上面我們將一個大網(wǎng)(256)劃成了兩塊(128和128),那么我們的子網(wǎng)掩碼就是:

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那么我們可以很快速的得出兩個子網(wǎng)掩碼:

  • 256 - 128 = 128 ——> 255.255.255.128
  • 256 - 128 = 128 ——> 255.255.255.128

子網(wǎng)1:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.1.0
  • 廣播地址:172.16.1.127
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.128

子網(wǎng)2:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.1.128
  • 廣播地址:172.16.1.255
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.128

第四步:確定可用主機 IP 地址范圍

這個也不用看網(wǎng)上那些八股文了,瑞哥這里再教大家一個快速方法。

主機范圍代表啥?

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?????? 記筆記:第一個可用主機就是網(wǎng)絡(luò)地址下一個地址,最后一個可用主機就是廣播地址前一個地址

那么我們可以快速的得出范圍:

  • 172.16.1.1 ~ 172.16.1.126
  • 172.16.1.129 ~ 172.16.1.254

子網(wǎng)1:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.1.0
  • 廣播地址:172.16.1.127
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.128
  • 主機范圍:172.16.1.1 ~ 172.16.1.126

子網(wǎng)2:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.1.128
  • 廣播地址:172.16.1.255
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.128
  • 主機范圍:172.16.1.129 ~ 172.16.1.254

到此我們就非??焖俚乃愠隽司W(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、子網(wǎng)掩碼、主機范圍。

這里我們做個小總結(jié):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:主網(wǎng)絡(luò)地址中每個子網(wǎng)絡(luò)中的第一個IP地址。
  • 廣播地址:該特征表示網(wǎng)絡(luò)地址中每個子網(wǎng)絡(luò)中的最后一個IP地址。
  • 子網(wǎng)掩碼:主機數(shù)量 - 塊大小
  • 第一個主機地址:網(wǎng)絡(luò)地址 之后的下一個 IP 地址由第一個主機地址表示。
  • 最后一個主機地址:廣播地址之前的 IP 地址表示為最后一個主機地址。
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實戰(zhàn)例子

假設(shè)某公司申請到網(wǎng)絡(luò)192.168.1.0/24,現(xiàn)在公司一共有7個部門,分別是前端研發(fā)部、后端研發(fā)部、運維部、實施部、測試部、商務(wù)部、財務(wù)部,其中要求最大部門分配的IPV4數(shù)量不超過25個,求每個部門的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、子網(wǎng)掩碼、可用主機范圍?

192.168.1.0/24,C類地址,掩碼是24,還剩8位,那么最大主機可用數(shù)量就是2^8 - 2 = 254 ,減2,是減去了網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址,這兩個地址不用于普通的主機地址,這個要牢記的。

要求最大部門分配的IPV4數(shù)量不超過25個,25在2^4=16 和 2^5=32 之間,最終我們確定是 2^5 = 32,那么就意味著只需要劃分 256 / 32 = 8個子網(wǎng)就行,我們用其中6段子網(wǎng)即可。

所以接下來我們就用上面劃分塊的方法將192.168.1.0/24分為8個子網(wǎng)。

首先還是主機位為256:

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分8塊就是:

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記住口訣:

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:主網(wǎng)絡(luò)地址中每個子網(wǎng)絡(luò)中的第一個IP地址。
  • 廣播地址:該特征表示網(wǎng)絡(luò)地址中每個子網(wǎng)絡(luò)中的最后一個IP地址。
  • 子網(wǎng)掩碼:主機數(shù)量 - 塊大小
  • 第一個主機地址:網(wǎng)絡(luò)地址之后的下一個 IP 地址由第一個主機地址表示。
  • 最后一個主機地址:廣播地址之前的 IP 地址表示為最后一個主機地址。

第1個子網(wǎng):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.0
  • 廣播地址:192.168.1.31
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224
  • 主機范圍:192.168.1.1 ~ 192.168.1.30

第2個子網(wǎng):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.32
  • 廣播地址:192.168.1.63
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224
  • 主機范圍:192.168.1.33 ~ 192.168.1.62

第3個子網(wǎng):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.64
  • 廣播地址:192.168.1.95
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224
  • 主機范圍:192.168.1.65 ~ 192.168.1.94

第4個子網(wǎng):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.96
  • 廣播地址:192.168.1.127
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224
  • 主機范圍:192.168.1.97 ~ 192.168.1.126

第5個子網(wǎng):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.128
  • 廣播地址:192.168.1.159
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224
  • 主機范圍:192.168.1.129 ~ 192.168.1.158

第6個子網(wǎng):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.160
  • 廣播地址:192.168.1.191
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224
  • 主機范圍:192.168.1.161 ~ 192.168.1.190

第7個子網(wǎng):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.192
  • 廣播地址:192.168.1.223
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224
  • 主機范圍:192.168.1.193 ~ 192.168.1.222

第8個子網(wǎng):

  • 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.224
  • 廣播地址:192.168.1.255
  • 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224
  • 主機范圍:192.168.1.225 ~ 192.168.1.254

是不是很快就算出來了,而且很難出錯,再也不用去管啥借位不借位的概念了!

彩蛋

1、子網(wǎng)掩碼表

圖片

2、無類域間路由

無類域間路由CIDR 消除了 IPv4 地址的原始分類,它使單個網(wǎng)絡(luò)前綴和掩碼能夠表示多個網(wǎng)絡(luò)的聚合,也稱為超網(wǎng)

CIDR 地址表示簡化了地址和掩碼的表示。

CIDR 表示法將子網(wǎng)掩碼位數(shù)附加到網(wǎng)絡(luò)地址,我們不使用點分符號來編寫地址和掩碼,而是在子網(wǎng)掩碼中附加正斜杠 (/) 和位數(shù)。

舉個栗子,我們有個ip地址:192.168.3.0,掩碼是255.255.254.0,這個時候我們用CIDR就可以表示為192.168.3.0/23

圖片

總結(jié)

子網(wǎng)劃分是用于將單個物理網(wǎng)絡(luò)劃分為多個較小的邏輯子網(wǎng)絡(luò),子網(wǎng)劃分有助于減少網(wǎng)絡(luò)流量并隱藏網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性,當必須在局域網(wǎng) (LAN) 的多個段上分配單個網(wǎng)絡(luò)號時,子網(wǎng)劃分是必不可少的。

本文主要介紹了:

  • 什么是子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼?
  • 什么是子網(wǎng)劃分?
  • 為什么要進行子網(wǎng)劃分?
  • 如何進行子網(wǎng)劃分計算 ?
  • 子網(wǎng)掩碼表
  • 無類域間路由

朋友們,你明白了嗎?

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