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網(wǎng)絡(luò )號和主機號的計算方法
當前使用的IP地址有4個(gè)字節(32)組成,即IPV4編碼方式。每個(gè)IP地址包換兩部分:網(wǎng)絡(luò )號和主機號。當分配給主機號的二進(jìn)制位越多,則能標識的主機數就越多,相應地能標識的網(wǎng)絡(luò )數就越少,反之亦然。
IP地址分為五類(lèi),A類(lèi)保留給政府機構,B類(lèi)分配給中等規模的公司,C類(lèi)分配給任何需要的人,D類(lèi)用于組播,E類(lèi)用于實(shí)驗,各類(lèi)可容納的地址數目不同。
A、B、C三類(lèi)IP地址的特征:當將IP地址寫(xiě)成二進(jìn)制形式時(shí),A類(lèi)地址的第一位總是O,B類(lèi)地址的前兩位總是10,C類(lèi)地址的前三位總是110。
給出一個(gè)IP地址,我們可以通過(guò)子網(wǎng)掩碼確定這個(gè)IP地址的網(wǎng)絡(luò )號和主機號。
子網(wǎng)掩碼的作用就是將某個(gè)IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò )地址和主機地址兩部分。
例如
有一個(gè)C類(lèi)地址為: 192.9.200.13
其缺省的子網(wǎng)掩碼為: 255.255.255.0
則它的網(wǎng)絡(luò )號和主機號可按如下方法得到:
、 IP地址 192.9.200.13 轉換為二進(jìn)制11000000 00001001 11001000 00001101
、 子網(wǎng)掩碼255.255.255.0 轉換為二進(jìn)制11111111 11111111 11111111 00000000
、 將兩個(gè)二進(jìn)制數邏輯與(AND)運算后得出的結果即為網(wǎng)絡(luò )部分
11000000 00001001 11001000 00001101
AND 11111111 11111111 11111111 00000000
-------------------------------------------------------------
11000000 00001001 11001000 00000000
= 192 . 9 . 200 . 0
即網(wǎng)絡(luò )號為192.9.200.0
、軐⒆泳W(wǎng)掩碼取反再與IP地址邏輯與(AND)后得到的結果即為主機部分
11000000 00001001 11001000 00001101
AND 00000000 00000000 00000000 11111111
------------------------------------------------------------
00000000 00000000 00000000 00001101
= 0 . 0 . 0 . 13
即主機號為13(或者0.0.0.13)。
已知192.168.1.133、255.255.255.0,這個(gè)子網(wǎng)掩碼是C類(lèi)地址的默認的子網(wǎng)掩碼,在使用這個(gè)掩碼時(shí),這個(gè)IP地址并沒(méi)有劃分子網(wǎng),將其轉換為8位二進(jìn)制數,其中的1所的對應的部分就是網(wǎng)絡(luò )號,而0所對應的部分就是主機號。根據計算方法,192.168.1.0就是網(wǎng)絡(luò )號,0.0.0.133就是主機號。同時(shí)根據定義,主機號位全為一的地址為此網(wǎng)段的廣播地址可知,此時(shí)的廣播地址為192.168.1.255。此種情況是最常見(jiàn)的。
下面看下將網(wǎng)段劃分子網(wǎng)后的情況,如:已知192.168.1.133、255.255.255.192.判斷網(wǎng)絡(luò )號,主機號和廣播地址。
我們來(lái)看掩碼255.255.255.192,將其轉換成二進(jìn)制后和255.255.255.0對比可發(fā)現,前掩碼的前24位沒(méi)有變化,只是在原來(lái)表示主機號的部分頭兩位變成了1。
我們把IP地址中的前24位(192.168.1)不看,因為前24位對應掩碼沒(méi)有變化它們始終表示網(wǎng)絡(luò )號。
按照子網(wǎng)掩碼的定義,
子網(wǎng)掩碼1所對應的位為網(wǎng)絡(luò )號位
而0所對應的位為主機號位
如圖中深藍色部分所示,主機號中的兩位被用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò )號了,也就是子網(wǎng)號。(二進(jìn)制一位有0和1兩種表示,那么占用了兩位就有2*2=4種表示,這里占用了2位,也就是說(shuō)我們將原有的192.168.1.0這個(gè)網(wǎng)絡(luò )分成了四份,即4個(gè)子網(wǎng))這四段的網(wǎng)絡(luò )號分別是00000000、01000000、10000000、11000000,現在我們將它們轉換成10進(jìn)制就分別是0、64、128、192,現在把前24位加進(jìn)來(lái)。
這四段網(wǎng)絡(luò )分別是192.168.1.0~192.168.1.63、
192.168.1.64~192.168.1.127
192.168.1.128~192.168.1.191
192.168.1.192~192.168.1.255
現在我們來(lái)看廣播地址,既然我們把一個(gè)網(wǎng)段分成了四份,它就應該有4個(gè)廣播地址。廣播地址的定義是主機位全位1的地址就是廣播地址。
所以這四個(gè)網(wǎng)段的廣播地址末八位就是00111111、01111111、10111111、11111111,轉換成10進(jìn)制分別為63、127、191、255。加上原來(lái)的網(wǎng)絡(luò )號位,廣播地址就是
192.168.1.63
192.168.1.127
192.168.1.191
192.168.1.255
四個(gè)網(wǎng)段中刨除網(wǎng)絡(luò )地址和廣播地址中間的部分就是可用的主機IP地址了。
通過(guò)以上分析方法可知192.168.1.133這個(gè)IP地址的網(wǎng)絡(luò )號是192.168.1.128,主機號是0.0.0.5,廣播地址是192.168.1.191。
根據以上分析和計算方法,子網(wǎng)劃分建議按以下步驟和實(shí)例計算子網(wǎng)掩碼。
1、將要劃分的子網(wǎng)數目轉換為2的m次方。如要分8個(gè)子網(wǎng),8=23。
2、取上述要劃分子網(wǎng)數的2m的冪m。如23,即m=3。
3、將上一步確定的冪m按高序占用主機地址m位后轉換為十進(jìn)制。
如m為3 則是11100000,轉換為十進(jìn)制為224,即為最終確定的子網(wǎng)
掩碼。如果是C類(lèi)網(wǎng),則子網(wǎng)掩碼為255.255.255.224;如果是B類(lèi)網(wǎng),
則子網(wǎng)掩碼為255.255.224.0;如果是A類(lèi)網(wǎng),則子網(wǎng)掩碼為255.224.0.0。
在這里,子網(wǎng)個(gè)數n與占用主機地址位數m有如下等式成立:2m=n。
根據這些原則,將一個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò )分成4個(gè)子網(wǎng)。若我們用的網(wǎng)絡(luò )號為192.9.200.0,則該C類(lèi)網(wǎng)內的主機IP地址就是192.9.200.1~192.9.200.254
(因為全“0”和全“1”的主機地址有特殊含義,不作為有效的IP地址)
例:學(xué)校新建5個(gè)機房,每個(gè)房間有30臺機器,如果給定一C類(lèi)網(wǎng)絡(luò )地址:192.168.1.0,問(wèn)如何將其劃分為5個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼該如何設置?
答:23 =8(大于5的最小的2的整冪次數),取23的冪,即3,即占用了主機號中的高3位即為11100000,轉換為十進(jìn)制為224,所以該地址為C類(lèi)地址的子網(wǎng)掩碼應該設置為255.255.255.192。各機房IP和子網(wǎng)掩碼配置如下(已經(jīng)去掉廣播地址和網(wǎng)絡(luò )地址):
機房號 子網(wǎng)掩碼 IP地址范圍
機房1 255.255.255.224 192.168.1.1~192.168.1.30
機房2 255.255.255.224 192.168.1.33~192.168.1.62
機房3 255.255.255.224 192.168.1.65~192.168.1.94
機房4 255.255.255.224 192.168.1.97~192.168.1.126
機房5 255.255.255.224 192.168.1.129~192.168.1.158
即使你什么也不懂,按照第一頁(yè)的計算方法一樣可以算出準確的結果。
第二頁(yè)和第三頁(yè)是讓你知道“知其然”還要“知其所以然”的。
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