網絡初識 —— 子網劃分

問題場景:

同一vlan裏的幾臺windows服務器想要能互相訪問,ip分別是192.168.1.1, 192.168.2.1, 192.168.3.1

對ip是否在同一網段的理解:

我們平時只從ip本身去判斷ip組是否在同一網段其實是錯誤的,要判斷ip組中的ip是否屬於同一網段,其實是將ip和子網掩碼全部轉化爲32位的二進制數字,然後通過【位與】得到一個32位的二進制數字,如果所有的ip經過上述轉化爲得到的32位二進制數字一致,那我們就可以判定它們屬於同一網段,也就可以互相通信

提示:

子網掩碼每一位只能爲0、128、192、224、240、248、252、254、255,其餘的無效因爲子網掩碼所包含的二進制位數最後一位之前的位必須爲1,不能爲0,而除了前面列到的這幾個數字之外都不滿足前提條件

計算方法:

192.168.1.1換算位32位的二進制數字爲  11000000.10101000.00000001.00000000

假設子網掩碼爲255.255.255.0,那它轉換爲二進制數字爲 11111111.11111111.11111111.00000000

兩者通過位與運算:

11000000.10101000.00000001.00000000

11111111.11111111.11111111.00000000


11000000.10101000.00000001.00000000 

* 換算爲十進制數字爲 192.168.1.0,也就是說上述ip和掩碼所對應的網段爲:192.168.1.0網段 

用相同的方法計算其他ip所屬網段:
其實很明顯的可以看出,如果ip爲192.168.2.1子網掩碼爲255.2255.255.0的情況下,計算得出他所屬192.168.2.0網段,很明顯兩者不在同一個網段,但是我們又想讓它們之間可以進行通信,所以我們只能調整子網掩碼,使它們換算後屬於同一網段,根據上面的提示,我們可以再算算255.255.254.0,可以計算後發現她所對應的網段還是192.168.2.0網段,還是達不到要求,看起來之只調整其中一個無法達到我們的需求,那我們就將192.168.1.1和192.168.2.1的子網掩碼都設置爲255.255.252.0,這樣的話即可滿足,結果如下:

192.168.2.1換算位32位的二進制數字爲  11000000.10101000.00000010.00000000

兩者通過位與運算:

192.168.1.1

11000000.10101000.00000001.00000000

11111111.11111111.11111100.00000000


11000000.10101000.00000000.00000000 

* 換算爲十進制數字爲 192.168.0.0,也就是說上述ip和掩碼所對應的網段爲:192.168.0.0網段

192.168.2.1

11000000.10101000.00000010.00000000

11111111.11111111.11111100.00000000


11000000.10101000.00000000.00000000

* 換算爲十進制數字爲 192.168.0.0,也就是說上述ip和掩碼所對應的網段爲:192.168.0.0網段,那這樣的話192.168.1.1和192.168.2.1就屬於同一網段了,它們就可以通信

 

可以互相通信:

子網劃分 —— 根據主機位劃分

下面我們分析子網掩碼255.255.255.252是怎麼劃分子網的。將該子網掩碼轉換成二進制爲30個1和2個0,表示每個子網中只有4個IP地址(2的2次方),192.168.1.0-255的地址段共可劃分64個子網,第一個子網的地址範圍是192.168.1.0-192.168.1.3,第二個子網的地址範圍是192.168.1.4-192.168.1.7,依次類推。其中每個子網第一個和最後一個IP地址不可用,可用的只有2個IP地址。也就是說:如果子網掩碼設置爲255.255.255.252,那麼該子網只能容納兩臺電腦,而且這兩臺電腦的IP必須在一個子網內才能正常聯網,例如一臺電腦的IP設爲192.168.1.10,另外一臺電腦的IP必須設置爲192.168.1.9

劃分情況:

通過位與運算:
192.168.1.0   —— 11000000.10101000.00000001.00000000

192.168.1.1  —— 11000000.10101000.00000001.00000001

192.168.1.2 —— 11000000.10101000.00000001.00000010

192.168.1.3 —— 11000000.10101000.00000001.00000011

255.255.255.252 —— 11111111.11111111.11111111.11111100

可以看出上述四個ip跟掩碼255.255.255.252取位與後結果都爲11000000.10101000.00000001.00000000 即所屬同一個網段,當ip爲192.168.1.4(11000000.10101000.00000001.00000100)的時候,他算出來的結果是192.168.1.4不屬於同一個網段,自然不能通信,同理當掩碼爲其他合理值時,計算方法相同

實戰:

某個小型公司有四個部門:行政、研發、營銷、售後,每個部門各40臺計算機接入公司局域網交換機,如果要在192.168.1.0網段爲每個部門劃分子網,子網掩碼應該怎麼設置,每個子網的地址範圍分別是什麼?

解答:

1. 192.168.1.0網段共256個地址【可用254】,劃分4個子網,每個子網需要64個地址
2. 64是2的6次方,子網掩碼應該以6個0結尾,剩下的用1補齊,由26個1和6個0組成,轉換成十進制是255.255.255.192
3. 每個子網共64個IP地址,掐頭去尾後可用地址只有62個,第1個子網的可用IP地址範圍是:192.168.1.1-62,第2個子網可用IP      地址範圍是192.168.1.65-126,第1個子網的可用IP地址範圍是:192.168.1.129-190,第2個子網可用IP地址範圍是                      192.168.1.193-254
4. 該公司各部門計算機按照3中的IP地址範圍進行設置,所有計算機的子網掩碼都必須設置爲255.255.255.192,設置完畢後各部      門內的計算機能正常聯網,不同部門間的計算機無法直接聯通

局域網ip不夠用 —— 擴充ip

根本解決方案 -- 修改子網掩碼,擴大網段,其實前邊提到的192.168.1.1跟192.168.2.1互相通信就是典型案例

說明一:

子網掩碼是“255.255.255.0”的網絡:最後面一個數字可以在0~255範圍內任意變化,因此可以提供256個IP地址。但是實際可用的IP地址數量是256-2,即254個,因爲主機號不能全是“0”或全是“1”

說明二:

子網掩碼是“255.255.0.0”的網絡:後面兩個數字可以在0~255範圍內任意變化,可以提供65536個IP地址。但是實際可用的IP地址數量減2,即65534

說明三:

我們平時沒有必要把掩碼範圍設置那麼大,如果將子網掩碼設置過大,也就是說子網範圍擴大,那麼根據子網尋徑規則,很可能發往和本地機不在同一子網內的目的機的數據,會因爲錯誤的判斷而認爲目的機是在同一子網內,根據我們所需的ip個數設定掩碼即可

舉例:

比如局域網有500臺電腦,我們該怎麼設置IP和掩碼呢?

通過圖中看到,我們可以選擇掩碼爲255.255.254.0,IP選擇使用C類就可以192.168.0.2-192.168.1.254等

說明:

有部分來自與網絡,有問題歡迎留言~

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