1. 为什么要划分子网
基于ip地址划分子网,那么为什么要划分子网?
所谓的划分子网,首先要明白的是这个“子”字,所谓的“子”字就是指在原有的网络上,再次划分出来的网络。
比如:一个标准的C类ip地址:192.168.3.0/24,那么192.168.3.0/26则是192.168.3.0/24的一个子网,一个标准的B类ip地址:172.16.0.0/16,那么172.16.5.0/24就是172.16.0.0/16的一个子网,一个标准的A类ip地址14.0.0.0/8,那么14.2.0.0/16则是14.0.0.0/8的一个子网。
由此,我们从这个例子中可以看出:C类的网络的掩码是24位,而C类网络的子网的掩码一定是大于24位的,B类网络的掩码是16位,那么B类网络的子网的掩码一定是大于16位的,同理,A类网络的子网的掩码一定是大于8位的。换句话说,子网是从主类网络的基础上划分出来的。
图1
如果你还是不明白为什么要划分子网,我们来看图1,从图1可以看出该网络的网络地址是141.14.0.0,根据该ip地址的第一个字节我们可知这是一个B类地址,其中141.14是net-id部分占16位,host-id占16位,在前面的学习中我们说过主机位表示一个网段下的ip总数,因此在141.14网络中大概有2的16次方 - 2 = 65534台主机。(这里减2是因为141.14.0.0是一个网络地址,141.14.255.255是一个广播地址,这两个地址不是有效的ip地址,不能作为主机ip地址使用)。
也就是说在B类地址中,一个网络中理论上是可以容纳六万五千多台电脑的,但是在实际的网络中是不会在同一个网络下有这么多台电脑的。如果把141.14这个网段划归给一个人数为3万的机构组织使用,那么还有3万多个ip地址就造成了浪费。
另外在141.14同一网络下的电脑主机是可以相互通信的,一个主机发送了广播数据,其他主机都会接收到数据,这可能让该网络下充斥着大量的广播数据造成网络拥塞问题,但是在现实中往往是不需要这种大量的广播的,划分这么大的网络是不科学的,所以就需要根据原有的141.14网络进行再次划分子网。
2. 怎么划分子网
重点来了!!!下面我们通过这种图来进行划分子网。
图2
在图2中141.14.0.0网络进行划分成了4个小的子网络,这四个子网分别是:
141.14.0.0是第一个子网,其子网内主机的ip地址范围是141.14.0.1 到 141.14.63.254
141.14.64.0是第二个子网,其子网内主机的ip地址范围是141.14.64.1 到141.14.127.254
141.14.128.0是第三个子网,其子网内主机的ip地址范围是141.14.128.1 到141.14.191.254
141.14.192.0是第四个子网,其子网内主机的ip地址范围是141.14.192.1 到 141.14.255.254
那么这4个子网络是怎么进行划分出来的呢?下面我们通过一个例子来说明。
根据前面所学可知,172.16.0.0是一个B类地址,一个比较大的B类网络,B类网络的子网掩码是十进制下是255.255.0.0,二进制下的子网掩码是net-id全部为1,主机位host-id全为0,这是在划分子网之前的网络。只有一个172.16.0.0大的网络,且255.255.0.0在划分前是这个大的网络的掩码,(子网掩码是划分后的子网络的掩码,每一个子网络对应着一个子网掩码)。
子网的划分需要进行借位,从左边主机位的第一位依次开始借,而且借位必须是连续的,不能跳跃。
如果把B类网络地址分成两部分,即网络位(net-id)和主机位(host-id)分开来看的话,172.16.0.0网络在划分为4个子网络后,网络位始终是不变的(172.16部分始终不变),分成4个子网络后,每一个子网络代表着借位部分host-id的一种组合方式,因此host-id前2位会有四种组合方式,即00、01、10、11,也就是说主机位始终只有前2位在变化,其他位保持不变。
172.16.0.0网络在划分4个子网后,分别是:
172.16.0.0是第一个子网
172.16.64.0是第二个子网
172.16.128.0是第三个子网
172.16.192.0是第四个子网
其实上面的4个子网是通过子网掩码(255.255.192.0)和ip地址进行“与运算”计算得出的,具体计算过程如下所示:
这时,我们再看这四个子网络的主机位,是不是只有主机位的前2位在变化,这一变化的红色部分我们可以称为子网部分。
根据上面这种借位的方式可以快速算出可以划分多少个子网,比如:如借2位,那么就是2的2次方。即主机位的子网部分有四种组合方式,因此可以划分4个子网。要说明的是这个2次方表示借的位数,这里我们在划分子网时借了2位,所以是2的2次方。如果借了3位,那么就是2的3次方,即主机位的子网部分就有8中组合方式(000,001,010,011,100,101,110,111),因此可以划分8个子网,借4位以此类推。简单来说,你借了几位就是2的几次方。
对于第一个子网络172.16.0.0来说,当子网络的主机位全部为0的时候,表示的是一个网络地址172.16.0.0,也是此网络中的一个最小值,此值不能分配给电脑使用,当172.16.0.0子网络的主机位全部为1的时候,表示的是一个直接广播地址172.16.63.255,是此网络中的一个最大值,此值不能分配给电脑使用。也就是说172.16.64.0网络能分配给主机使用的ip地址范围是172.16.0.1 到 172.16.63.254。
对于第二个子网络172.16.64.0来说,跟第一个子网络同理,也就是说子网络172.16.64.0能够分配给主机的ip地址范围是:172.16.64.1 到172.16.127.254,网络地址为172.16.64.0,而直接广播地址为172.16.127.255。
划分子网后的子网掩码的网络位的值全部为1,子网部分(红色部分)保持不变,其他主机位全部为0: