网段划分

物理上在一个网段,逻辑上不在一个网段

则通讯必须经过路由器

只要不在一个网段就要经过路由器

路由表

 

由于有类地址之间跨度太大,不利于使用,现在生产环境中使用的是无类地址。

无类地址:网络ID,主机ID不确定

CIDR:无类域间路由

无类域间路由表示法

IP/网络ID位数

 

172.20.0.123

netmask:子网掩码

32位二进制数,书写十进制

网络ID位数,netmask对应就是1

主机ID位数,netmask为0

如果设定为16位网络ID则子网掩码为:

255.255.0.0

 

因此

A类

255.0.0.0

 

B类

255.255.0.0

 

C类

255.255.255.0

 

只要保证前面是连续1后面是连续0就可能是子网掩码,能成为子网掩码的数字包括:

00000000  0

10000000  128

11000000  192

11100000   224

11110000   240

11111000   248

11111100   252

11111110   254

11111111   255

 

172.20.0.123 网络ID位数是22位,netmask?

172.20.0.123/22     无类域间表示法

就是前22位全是1

11111111.11111111.11111100.x

11111100   252

255.255.252.0

 

练习:

1、200.222.123.23/26

1)netmask?  255.255.255.192

2)主机数? 2^(32-26)-2=62

 

2、如果网段中只有2台主机,怎么分配子网掩码最节约地址?

通过主机公式可知:

2^(32-X)-2=2

X=30

30位的子网掩码为:

255.255.255.252

 

公式:

1)网络(网段)数量=2^可变网络ID位数

2)一个网络的主机数量=2^主机ID位数-2=2^(32-网络ID位数)-2

3)网络ID=IP与子网掩码netmask  相与运算   1^0 0  1^1 1  0^0 0

192.168.1.100

255.255.255.0

192.168.1.0   网络ID

 

在同一网段就是同一网路ID

练习:

1、

172.20.222.123/20

172.20.230.100/20

是否在同一网段

 

/20对应子网掩码为:

255.255.240.0

 

小技巧:因为240 二进制位11110000所以只看前4位即可

则相与为:

1)172.20.11010000.x

172.20.208.0

2)127.20.11100000.x

172.20.224.0

因此不在同一网段

 

2、192.168.1.100/16

192.168.2.100/16

是否在同一网段?

网络ID:192.168.0.0

 

3、192.168.1.100/24

192.168.2.100/24

是否在一个网段?

网络ID:192.168.1.0

192.168.2.0

不在

 

4、A:192.168.1.100/16

B:192.168.2.100/24

是否同一网段?

子网掩码:

1)255.255.0.0

2)255.255.255.0

相与:

1)192.168.0.0

2)192.168.2.0

结论:

从A发往B 用192.168.0.0,所以在A角度在同一网段

从B发往A用192.168.2.00,B子网掩码与A的地址相与为192.168.1.0,所以在B角度不在同一网段。

 

如果在同一网段,则直接发送ARP广播找即可,如果不在同一网段,就要发往默认网关,

 

单臂路由:只有一个接口在使用,且同一接口配置了2个IP地址。

 

练习:

1、192.168.199.111/21

1)网络ID

2)netmask

3)主机数

4)min ip ,max ip

 

1)与子网掩码相与得

192.168.192.0

2)21个1得出子网掩码

255.255.248.0

3)2^(32-21)=2^11-2=2046

4)前21位不能动,最小的为

192.168.11000 000.00000001

最大的为

192.168.11000 111.11111110

所以

最小:192.168.192.1/21

最大:192.168.192+7.254=

192.168.199.254/21

 

 

2、

222.111.188.123  netmask: 255.255.255.192

1)网络ID

2)CIDR

3)主机数

4)min ip,max ip

 

1)222.111.188.11000000

222.111.188.01XXXXXX

222.111.188.64

2)222.111.188.123/26

3)2^(32-26)-2=62

4)min ip

222.111.188.01 000001

222.111.188.65

max ip

222.111.188.01 111110

222.111.188.126

 

 

划分子网:

 

将一个大网络(主机多=主机ID位数,网络ID位数少)划分成多个小网络(主机少=主机ID位数少,网络ID位数多)

实现方式:

网络ID位向主机ID位借N位,划分成2^N个小网

 

公式:

1)网络(网段)数量=2^可变网络ID位数

2)一个网络的主机数量=2^主机ID位数-2=2^(32-网络ID位数)-2

3)网络ID=IP与子网掩码netmask  相与运算

4)划分子网数=划分成2^N个(网络ID位向主机ID位借N位)

 

10.0.0.0/8

借一位划分成2个小网

10.0 0000000.0.0

10.1 0000000.0.0

10.0.0.0/9

10.128.0.0/9

 

10.0.0.0/9

min ip ,max ip

10.0.0.1

10.127.255.254

导致10.127.255.255不可用

 

10.128.0.0/9

min ip,max ip

10.128.0.1

10.255.255.254

导致10.128.0.0也不可用

 

结论

划分子网会导致边界地址不可用

 

10.0.0.0/8 划分32个子网

1)新的子网netmask

2)新的子网:min netid ,max netid

3)新的子网存放最多的主机数是多少?

4)max netid IP:  min ip , max ip?

 

1)2^N=32

N=5

5+8=13

255.11111000.0.0

255.248.0.0

2)min netid:

10.00000 000.0.0

10.0.0.1/13

max netid:

10.11111 000.0.0

10.248.0.0/13

3)2^(32-13)-2=524288

4)max netid IP:min ip

10.248.0.1

max ip

10.255.255.254

 

河南省10.248.0.0/13,划分17个地市

1)新的子网netmask

2)新的子网:min netid ,max netid

3)新的子网存放最多的主机数是多少?

4)max netid IP:  min ip , max ip?

 

1)2^N>=17

N=5

13+5=18

255.255.192.0

2)min netid

10.248.0.0/18

max netid

10.11111000.00 000000.0       1

10.11111111.11 000000.0

10.255.192.0/18 理论上最大

实际是第17个:

10.11111 100.00 000000.0

10.252.0.0/18

3)2^(32-18)-2=16382

4)max netid IP:min ip

10.252.0.1

max ip

10.252.63.254

 

工作中,可以在网络中找小工具程序来计算。

最好自己掌握,对于以后架构规划有帮助。

 

如果按照A,B,C,总共多少个网段?

A:

0xxxxxxx.x.x.x

2^7-2=126

B:

10xxxxxx.xxxxxxxx.x.x

2^14=16384

C:

110xxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.x

2^21=2097152

126+16384+2097152=2113662

 

合并超网

优化IP地址分配,路由表里面的记录减少,提高了效率。

多个小网合并成一个大网,主机ID位向网络ID位借位

合并的网络必须在同一网段

220.78.168.0/24

220.78.169.0/24

220.78.10101 000.0

220.78.10101 001.0

220.78.10101 111.0

220.78.175.0/24

必须找到共同点才能合并

220.78.10101 000.0   220.78.168.0/21

从左到右,相同的当网络ID,不同的当主机ID

 

合并新网络有可能把没有要求合并的网络加入到新网

例如合并

192.168.000000 01.0/24

192.168.000000 10.0/24

会导致以下原没要求的子网加入新网

192.168.000000 11.0/24

192.168.000000 00.0/24

导致路由表中出现一些不相干的网络,所以合并时一般要包含所有组合可能性后再合并。

 

 

公共IP和私有IP区别在于公有网络的路由器上有没路由记录

 

公共IP地址

A 1.0.0.0到9.255.255.255

B 128.0.0.0到172.15.255.255

172.32.0.0到191.255.255.255

C 192.0.0.0到192.167.255.255

192.169.0.0到233.255.255.255

分配到的每一个地址全球唯一

 

私有IP地址

A   10.0.0.0到10.255.255.255

B    172.16.0.0到172.31.255.255

C    192.168.0.0到192.168.255.255

没有路由,只能局域网使用

 

私有地址要想访问公有网络,必须做地址转换,否则无法访问。

NAT

地址转换

 

特殊地址:

0.0.0.0

0.0.0.0不是一个真正意义上的IP地址。它表示一个集合:所有不清楚的主机和目的网络。

255.255.255.255

限制广播地址。对本机来说,这个地址指本网段内(同一广播域)的所有主机

127.0.0.1~127.255.255.254

本机回环地址,主要用于测试。在传输介质上永远不应该出现目的地址为“127.0.0.1”的数据包。

224.0.0.0到239.255.255.255

组播地址,224.0.0.1特指所有主机,224.0.0.2特指所有路由器。224.0.0.5指OSPF 路由器,地址多用于一些特定的程序以及多媒体程序

169.254.x.x

如果Windows主机使用了DHCP自动分配IP地址,而又无法从DHCP服务器获取地址,系统会为主机分配这样地址。

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