基本知识介绍

　　1.1网络中的每一个主机或路由器至少有一个IP地址;

　　在Internet中不允许有两个设备具有同样的IP地址;

　　1.2IP地址采用分层结构;

　　IP地址是由网络号(net ID)与主机号(host ID)两部分组成的。

　　1.3 IP地址的分类

　　IP地址长度为32位，点分十进制(dotted decimal)地址;

　　采用x.x.x.x的格式来表示，每个x为8位，每个x的值为0～255(例如 202.113.29.119);

　　根据不同的取值范围，IP地址可以分为五类;

　　IP地址中的前5位用于标识IP地址的类别：

　　A类地址的第一位为0;

　　B类地址的前两位为10;

　　C类地址的前三位为110;

　　D类地址的前四位为1110;

　　E类地址的前五位为11110。

　　2、一个C类地址划分为几个子网

　　一个C类地址是由24位的网络号与8位的主机号组成。如果一个单位得到一个C类IP地址，那么它可以在一个单独的网络中为254个主机与路由器分配IP地址。但是，如果该组织希望有更多的子网，那么他们同样需要进行子网地址划分的工作。

　　例如：一个机关网络的管理者从网络管理中心获得一个C类IP地址：212.26.220.0，该机关网络是由5个子网组成。

　　该网络需要有5个子网，如果考虑到2个作为保留的特殊地址，那么需要子网号的总数为7。显然，选择子网号位长为3即可满足用户要求。

　　划分子网后的地址结构如下面所示。我们选择使用子网掩码255.255.255.224，那么子网划分后的IP地址的子网号为3位，主机号为5位，其结构应该为：3位的子网号表示该机关网络允许有6个子网，5位的主机号表示每个子网上可以有30台主机。

　　子网掩码：255.255.255.0

　　C类地址：

←              netid                → ←        hostid      → 11111111 11111111 11111111 00000000        

　　(a)未划分子网

　　子网掩码：255.255.255.224

　　C类掩址：

←           netid                 → ←subnetid→ ←hostid→ 11111111 11111111 11111111 11100000          

　　(b)划分子网

　　使用在以上子网划分的方案中，该机关网络可用的IP地址为：

　　子网1：212.26.220.33～212.26.220.62

　　子网2：212.26.220.65～212.26.220.94

　　子网3：212.26.220.97～212.26.220.126

　　子网4：212.26.220.129～212.26.220.158

　　子网5：212.26.220.161～212.26.220.190

　　子网6：212.26.220.193～212.26.220.222

　　理解：子网id的变化为：001 010 011 100 101 110 六种(除去000 和 111)

　　子网主机id的变化为： 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 ... 11110 30种 (除去 00000 和 11111)

　　那么：各子网的范围是 子网id + 子网主机id最小值 ---- 子网id + 子网主机id最大值。

　　3、如何根据主机的IP地址判断是否属于同一个子网

　　在很多情况下需要根据两个主机的IP地址判断是否属于同一个子网。判断两台主机是不是在同一个子网中，其标准是看它们的子网地址是不是相同。在比较中需要将它们的地址用二进制形式表示。

　　例如，主机1与主机2的IP地址分别为156.26.27.71、156.26.27.110的主机，子网掩码为255.255.255.192判断它们是不是在同一个子网上。

　　解决的方法是：首先用二进制方式写出它们的IP地址：

　　主机1：10010010.00011010.00011011.01000111

　　主机2：10010010.00011010.00011011.01101110

　　在一个子网中，所有的主机都具有相同的子网掩码。当我们知道子网中一台主机的IP地址与子网掩码，将IP地址与子网掩码按位做与(AND)运算，其结果即为为该主机所在子网的子网号。可以将主机1的IP地址与子网掩码按位做与运算：

主机1的IP地址： 10010010.00011010.00011011.01000111 子网掩码： 11111111.11111111.11111111.11000000 与运算结果： 10010010.00011010.00011011.01000000 同样，我们也可以对主机2的IP地址156.26.27.110与子网掩码的二进制数，按位做与运算： 主机2的IP地址： 10010010.00011010.00011011.01101110 子网掩码： 11111111.11111111.11111111.11000000 与运算结果： 10010010.00011010.00011011.01000000 从与运算的结果看，它的子网也是0001101101。这就说明：主机1与主机2的网络号与子网号都相同，因此它们属于同一个子网。

　　但是，也不是所有IP地址在表面很相近的主机一定是属于同一个子网的。

　　例如：主机3与主机4的IP地址分别为156.26.101.88、156.26.101.132，使用子网掩码也是255.255.255.192。首先用二进制方式写出它们的IP地址：

　　主机3：10010010.00011010.01100101.01011000

　　主机4：10010010.00011010.01100101.10101110

　　根据以上方法进行比较，发现主机3的子网地址为0110010101，而主机4的子网地址为0110010110。那么，尽管二者的网络号相同，但是由于子网号不同，可以判断两台主机不在同一个子网中。

　　相同的子网掩码，不一定是一个子网。

　　4、可变长度子网掩码

　　在某种情况下，需要我们在子网划分时，子网号的长度是不同的。IP协议允许使用变长子网的划分。

　　例如某个公司申请了一个整个C类202.60.31.0的IP地址空间。该公司有100名员工在销售部门工作，50名员工在财务部门工作，50名员工在设计部门工作。要求我们为销售部门、财务部门与设计部门分别组建子网。

　　针对这种情况，我们可以通过可变长度子网掩码(VLSM)技术，将一个C类IP地址分为3个部分，其中子网1的地址空间是子网2与子网3的地址空间的两倍。那么，我们首先可以使用子网掩码为255.255.255.128将一个C类IP地址划分为两半。在二进制计算中，运算过程是：

主机的IP地址： 11001010.00111100.00011111.00000000 202.60.31.0 子网掩码： 11111111.11111111.11111111.10000000 255.255.255.128 与运算结果： 11001010.00111100.00011111.00000000 202.60.31.0 运算结果表明：我们可以将202.60.31.1～202.60.31.126作为了网1的IP地址，而将余下的部分进一步划分为两半。由于202.60.31.127第4个字节是全1，被保留作为广播地址，不能使用权用，子网1与子网2、子网3的地址空间交界点在202.60.31.128，可以使用子网掩码255.255.255.192。子网2与子网3的地址空间的计算过程为： 主机的IP地址： 11001010.00111100.00011111.10000000 202.60.31.128 子网掩码： 11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192 与运算结果： 11001010.00111100.00011111.10000000 202.60.31.128 现在我欠可以将平分后的两个较小的地址空间分配给子网2与子网3。对于子网2来说，第一个可用的地址是202.60.31.129，最后的一个可用的地址 202.60.31.190。子网2的第一个可用的地址是202.60.31.129到202.60.31.190。

　　因为下一个地址202.60.31.191中191是全1的地址，需要留做广播地址。接下来的一个地址是202.60.31.192，它是子网3的第一个地址。那么，子网3的IP地址应该是从202.60.31.193到202.60.31.254。所以，采用变长子网的划分的三个子网的IP地址分别为：

　　子网1：202.60.31.1 ～ 202.60.31.126;

　　子网2：202.60.31.129 ～ 202.60.31.190;

　　子网3：202.60.31.193 ～ 202.60.31.254。

　　其中：子网1使用的子网掩码为255.255.255.128，允许使用的IP地址数为126个;子网2与子网3的子网掩码为255.255.255.192(两个子网相同的掩码)，它们可以使用的IP地址数分别为61个。该方案可以满足公司的要求。

　　5、无类域间路由的超网掩码

　　1、为什么在研究无类域间路由技术?<