子网掩码,可变长子网掩码,ABC类IP网络地址详解
子網掩碼
定義
子網掩碼(subnet mask)又叫網絡掩碼、地址掩碼、子網絡遮罩,它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網,以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網掩碼不能單獨存在,它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分。
子網掩碼(subnet mask)是每個使用互聯網的人必須要掌握的基礎知識,只有掌握它,才能夠真正理解TCP/IP協議的設置。
子網掩碼——屏蔽一個IP地址的網絡部分的“全1”比特模式。對于A類地址來說,默認的子網掩碼是255.0.0.0;對于B類地址來說默認的子網掩碼是255.255.0.0;對于C類地址來說默認的子網掩碼是255.255.255.0。
利用子網掩碼可以把大的網絡劃分成子網,即VLSM(可變長子網掩碼),也可以把小的網絡歸并成大的網絡即超網。
規則
子網掩碼的設定必須遵循一定的規則。與二進制IP地址相同,子網掩碼由1和0組成,且1和0分別連續。子網掩碼的長度也是32位,左邊是網絡位,用二進制數字“1”表示,1的數目等于網絡位的長度;右邊是主機位,用二進制數字“0”表示,0的數目等于主機位的長度。這樣做的目的是為了讓掩碼與ip地址做按位與運算時用0遮住原主機數,而不改變原網絡段數字,而且很容易通過0的位數確定子網的主機數(2的主機位數次方-2,因為主機號全為1時表示該網絡廣播地址,全為0時表示該網絡的網絡號,這是兩個特殊地址)。只有通過子網掩碼,才能表明一臺主機所在的子網與其他子網的關系,使網絡正常工作。
表示方法
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子網掩碼通常有以下2種格式的表示方法:
1. 通過與IP地址格式相同的點分十進制表示
如:255.0.0.0 或255.255.255.128
2. 在IP地址后加上"/"符號以及1-32的數字,其中1-32的數字表示子網掩碼中網絡標識位的長度
如:192.168.1.1/24 的子網掩碼也可以表示為255.255.255.0
子網掩碼一般為255.255.255.0
可變長子網掩碼VLSM
VLSM(Variable Length Subnet Mask——可變長子網掩碼)
這種策略只能在所用的路由協議都支持的情況才能使用,例如開放式最短路徑優先路由選擇協議(OSPF)和高級距離矢量路由選擇協議(EIGRP).RIP版本1由于出現早于VLSM而無法支持.RIP版本2則可以支持VLSM.
VLSM允許一個組織在同一個網絡地址空間中使用多個子網掩碼.利用VLSM可以使管理員"把子網繼續劃分為子網",使尋址效率達到最高.
可變長子網掩碼實際上是相對于標準的類的子網掩碼來說的。
VLSM其實就是相對于類的IP地址來說的。A類的第一段是網絡號(前八位),B類地址的前兩段是網絡號(前十六位),C類的前三段是網絡號(前二十四位)。而VLSM的作用就是在類的IP地址的基礎上,從他們的主機號部分借出相應的位數來做網絡號,也就是增加網絡號的位數。各類網絡可以用來再劃分的位數為:A類有二十四位可以借,B類有十六位可以借,C類有八位可以借(可以再劃分的位數就是主機號的位數。實際上不可以都借出來,因為IP地址中必須要有主機號的部分,而且主機號部分剩下一位是沒有意義的,剩下1位的時候不是代表主機號就是代表廣播號,所以在實際中可以借的位數是在我寫的那些數字中再減去2) [1] 。
這是一種產生不同大小子網的網絡分配機制,指一個網絡可以配置不同的掩碼。開發可變長度子網掩碼的想法就是在每個子網上保留足夠的主機數的同時,把一個網分成多個子網時有更大的靈活性。如果沒有VLSM,一個子網掩碼只能提供給一個網絡。這樣就限制了要求的子網數上的主機數。
子網
IP地址均分為網絡位和主機位兩段,假設一個網絡中的主機為450臺,那么分配一個C類地址不夠用,分配一個B類地址又顯得太浪費,在這種情況下,就提出了子網化的概念,子網的定義就是把主機地址中的一部分主機位借用為網絡位。如在一個B類地址172.16/16,可以借用7位做為網絡地址,一個形如172.16.2/23的地址段就可以滿足該網絡的需求。其中172.16/16稱為主網,172.16.2/23稱為子網。
超網
子網化一定程度上減輕了IP地址空間緊張的壓力,但是由于在IP地址分配初期的考慮不周全,導致A類、B類地址在初其大量分配,資源相當緊張,而一些中型網絡又需要超過一個C的地址,這進只能分配幾個連續的C類地址塊。為了減小Internet路由表的數量,就提出了超網的概念,超網和子網的定義剛好相反,就是借用一部網絡位作為主機位。從而達到減小Internet路由表的目的。如192.168.0/24-192.168.3/24四個C類地址段,就是可超網化為192.168.0/22這樣一個超網。
CIDR(無類型域間路由)
隨著子網和超網概念的深入,IANA在分配IP地址過程中類別的概念越來越淡化,一般情況下就直接以地址塊的形式分配地址段,配合路由設備的支持,就出現了無類型域間路由的概念。它是一種工業標準,與IP地址一起使用的,用來顯示子網位數。例如,172.16.10.1/24就表示32位子網掩碼中有24個1。
簡單的說凡是借了位就用到了CIDR,
借少了位叫超網,比如:192.168.1.0/22
借多了位叫VLSM,比如:192.168.1.0/28
ABC類IP地址網絡
現在的IP網絡使用32位地址,以點分十進制表示,如172.16.0.0。地址格式為:IP地址=網絡地址+主機地址 或 IP地址=主機地址+子網地址+主機地址。
IP地址類型
最初設計互聯網絡時,為了便于尋址以及層次化構造網絡,每個IP地址包括兩個標識碼(ID),即網絡ID和主機ID。同一個物理網絡上的所有主機都使用同一個網絡ID,網絡上的一個主機(包括網絡上工作站,服務器和路由器等)有一個主機ID與其對應。IP地址根據網絡ID的不同分為5種類型,A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址。
1. A類IP地址
一個A類IP地址由1字節的網絡地址和3字節主機地址組成,網絡地址的最高位必須是“0”, 地址范圍從1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A類網絡有126個,每個網絡能容納1億多個主機。
2. B類IP地址
一個B類IP地址由2個字節的網絡地址和2個字節的主機地址組成,網絡地址的最高位必須是“10”,地址范圍從128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B類網絡有16382個,每個網絡能容納6萬多個主機 。
3. C類IP地址
一個C類IP地址由3字節的網絡地址和1字節的主機地址組成,網絡地址的最高位必須是“110”。范圍從192.0.0.0到223.255.255.255。C類網絡可達209萬余個,每個網絡能容納254個主機。
4. D類地址用于多點廣播(Multicast)。
D類IP地址第一個字節以“lll0”開始,它是一個專門保留的地址。它并不指向特定的網絡,目前這一類地址被用在多點廣播(Multicast)中。多點廣播地址用來一次尋址一組計算機,它標識共享同一協議的一組計算機。
5. E類IP地址
以“llll0”開始,為將來使用保留。
總結
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