计算机网络：划分子网

Posted 2021-06-12 Zeker62

从两级到三级IP地址

普通古老的IP地址的分类会造成IP地址的浪费和C类IP地址的不够用等问题。二级结构：网络号+主机号 已经远远不能满足当代互联网的需求。所以科学家发明了划分子网的方法。将二级结构变成了三级结构：网络号+子网号+主机号。
子网号的存在能够更细致地划分网路IP，能够增加网络IP地址的利用率。两级机构十分的乱，三级机构能够加强网络的结构性。

划分子网的基本思路

• 一个拥有许多物理网络的单位，可将所属物理网络划分为若干个子网。划分子网是属于单位内部的事情，本单位意外的网络看不见这个网络是由多少个子网组成，因为这个单位对外仍然表现为一个网络。
• 划分子网的方法是从网络的主机号借用若干位作为子网号，当然主机号也就减少了相同的位数。于是两级IP地址在本单位内部就变成了三级IP地址 。
• IP数据报找到网络号连接在本单位网络上的路由器，然后再根据目的的网络号和子网号找到目的子网。

如图是一个B类网络

现在将他们划分成子网，假定子网号占用了8位

这样子网就划分好了。

子网掩码

那么现在的问题就是，如果有一个地址为145.13.3.10的地址，那么路由器如何将转发到子网地址145.13.3.0呢。
由于32位的IP地址本身并没有包含任何关于子网划分的信息，所以必须引入新的信息来进行补充。
于是就有了子网掩码这个概念。

子网掩码：就相当与遮掩一样的编码。
把三级IP地址的子网掩码和三级IP地址相与，即可得出子网的网络地址。

下面是三类网络地址的默认掩码

子网掩码是一个网络或者子网的重要属性。以一个b类地址为例子，说明可以划分多少个子网和主机号

补充

• 子网掩码使用与IP 地址相同的编址格式，即32 位长度的二进制比特位，也可分为4个8位组并采用点十进制来表示。
• 但在子网掩码中，与IP 地址中的网络位部分对应的位取值为“1”，而与IP 地址主机部分对应的位取值为“0”。这样通过将子网掩码与相应的IP 地址进行求“与”操作，就可决定给定的IP 地址所属的网络号（包括子网络信息）。例如，102.2.3.3/255.0.0.0 表示该地址中的前8 位为网络标识部分，后24 位表示主机部分，从而网络号为102.0.0.0；而102.2.3.3/255.255.248.0 则表示该地址中的前21 位为网络标识部分，后11 位表示主机部分。
• 于传统的A 、B 和C 类网络，其对应的子网掩码应分别为255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0。这些子网掩码被称为默认的子网掩码，默认的子网掩码就是表示传统的不划分子网的分类IP的子网掩码。
• 从通信的角度来看，不同子网的通信就是不同IP网络的通信，必须经过路由器等三层设备。
  一般来说要求子网号不能全0或全1，所以从这个角度来说，划分了子网后使得部分原来传统的有效的IP地址现在成为无效的IP地址，例如：174.12.6.2?如果从分类IP看是有效的，但如果使用子网掩码255.255.240.0的话，该IP地址又是无效的，因为子网号为0，即使允许子网号全0和全1的地址，划分子网后广播地址和网络地址增多，导致可用于主机的地址减少。因此划分子网后的可用地址数实际上是减少了的。