計算子網數詳解

2021-07-03 00:15:57 字數 3207 閱讀 8467

概念普及

一、ip位址概念

ipv4

ipv4位址是乙個32位的二進位制數,它由網路id和主機id兩部份組成,用來在網路中唯一的標識的一台計算機。網路id用來標識計算機所處的網段;主機id用來標識計算機在網段中的位置。ip位址通常用4組3位十進位制數表示,中間用「.」分隔。比如,192.168.0.1。

ipv6

ipv6前面所講的32位ip位址稱之為ipv4,隨著資訊科技的發展,ipv4可用ip位址數目已經不能滿足人們日常的需要,據權威機構**到2023年要充分應用資訊科技,每個人至少需要10個ip位址,比如:計算機、筆記本、手機和智慧型化冰箱等。為了解決該問題開發了ipv6規範,ipv6用128位表示ip位址,其表示為8組4位16進製制數,中間為「:」分隔。比如,ab32:33ea:89dc:cc47:abcd:ef12:abcd:ef12。

二、ip位址分類

為了方便ip定址將ip位址劃分為a、b、c、d和e五類,每類ip位址對各個ip位址中用來表示網路id和主機id的位數作了明確的規定。當主機id的位數確定之後,乙個網路中是多能夠包含的計算機數目也就確定,使用者可根據企業需要靈活選擇一類ip位址構建網路結構。

a類

a類位址用ip位址前8位表示網路id,用ip位址後24位表示主機id。a類位址用來表示網路id的第一位必須以0開始,其他7位可以是任意值,當其他7位全為0是網路id最小,即為0;當其他7位全為1時網路id最大,即為127。網路id不能為0,它有特殊的用途,用來表示所有網段,所以網路id最小為1;網路id也不能為127;127用來作為網路迴路測試用。所以a類網路網路id的有效範圍是1-126共126個網路,每個網路可以包含2^24-2臺主機。

b類

b類位址用ip位址前16位表示網路id,用ip位址後16位表示主機id。b類位址用來表示網路id的前兩位必須以10開始,其他14位可以是任意值,當其他14位全為0是網路id最小,即為128;當其他14位全為1時網路id最大,第乙個位元組數最大,即為191。b類ip位址第乙個位元組的有效範圍為128-191,共16384個b類網路;每個b類網路可以包含2^16-2臺主機(即65534臺主機)。

c類

c類位址用ip位址前24位表示網路id,用ip位址後8位表示主機id。c類位址用來表示網路id的前三位必須以110開始,其他22位可以是任意值,當其他22位全為0是網路id最小,ip位址的第乙個位元組為192;當其他22位全為1時網路id最大,第乙個位元組數最大,即為223。c類ip位址第乙個位元組的有效範圍為192-223,共2097152個c類網路;每個c類網路可以包含2^8-2臺主機(即254臺主機)。

d類

d類位址用來多播使用,沒有網路id和主機id之分,d類ip位址的第乙個位元組前四位必須以1110開始,其他28位可以是任何值,則d類ip位址的有效範圍為224.0.0.0到239.255.255.255。

e類

e類位址保留實驗用,沒有網路id和主機id之分,e類ip位址的第一位元組前四位必須以1111開始,其它28位可以是任何值,則e類ip位址的有效範圍為240.0.0.0至255.255.255.254。其中255.255.255.2555表示廣播位址。

在實際應用中,只有a、b和c三類ip位址能夠直接分配給主機,d類和e類不能直接分配給計算機。

三、網路id、主機id和子網掩碼四、子網和cidr五、子網掩碼和網路id的快速計算方法

cidr的子網掩碼都是連續的1跟連線的0表示,則子網掩碼有以下幾種表示方法:

0000 0000 0

1000 0000 128

1100 0000 128+64=192

1110 0000 128+64+32=224

1111 0000 255-15=240

1111 1000 255-7=248

1111 1100 255-3=252

1111 1110 255-1=254

1111 1111 255

大家都知道11111111的十進位制數為255,那麼我們怎麼來快速計算子網掩碼呢?二進位制的1=1,11=3,111=7,1111=15;那麼1111 1110=255-1,1111 1100=255-3,1111 1000=255-8,1111 0000=255-15這樣是不是就很快呢?只要我們一旦確定子網掩碼中有多少位表示網路id,那麼我們馬上就可以寫出子網掩碼了。那麼,對於1000 0000,1100 0000和1110 0000 我們又該怎麼計算呢?27=8則1000 0000=128,1100 0000=128+64,1110 0000=128+64+32,所以我們不需要去記住每乙個為多少,只需要做做簡單的加減法就搞定子網掩碼的計算。

六、本地和遠端網路概念七、子網數和主機數的計算方法

例題:172.168.34.56/20 172.168.34.56/20 ,一共劃分為了多少個子網,各子網可以包含多少臺主機。

172.168.34.56是乙個b類位址,b類位址用16位表示網路id,題目中20位表示網路id,則子網位數為4位,那麼子網就有24次個(即從0000、0001到1111的16種變化)。

由於ip位址是32位,用20位表示網路id,則主機id的位數為12位,則每個子網可以包含212-2個ip位址,即可以包含4096個ip位址。

八、公共ip和私有ip位址

ip位址由iana(internet位址分配機構)管理和分配,任何乙個ip位址要能夠在internet上使用就必須由iana分配,iana分配的能夠在internet上正常使用的ip位址稱之為公共ip位址;iana保留了一部份ip位址沒有分配給任何機構和個人,這部份ip位址不能在internet上使用,此類ip位址就稱之為私有ip位址。為什麼私有ip位址不能在internet上使用呢?因為internet上沒有私有ip位址的路由。私有ip位址範圍包括:

a類:10.0.0.0/8 10.0.0.0/8 b類:172.16.0.0/12 172.16.0.0/12 即172.16.0.1-172.31.255.254共16個b類網路

c類:192.168.0.0/16 192.168.0.0/16 即192.168.0.1-192.168.255.254共256個c類網路

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