子网划分的原因
我们知道,IP地址(IPv4)是一个4字节32位的正整数,所以,在同一网络中,一共最多能够放下2的32次方个主机,约等于43亿个主机,这就意味着,总共又43亿主机能够接入同一网络。但是到目前来看,这远远是不足以当今互联网的使用。
- 减少网络流量,使网络流量尽量保存在本地路由器中,提高网络速率。
- 简化管理,相比较庞大的网络系统,局域网的管理要容易的多。
- 有助于覆盖大型的地理区域,讲所有的小的LAN连接至WAN,提高系统的总体效率。
为此,需要我们来进行子网的划分。
划分子网
IP地址的分类
A类 0.0.0.0到127.255.255.255
B类 128.0.0.0到191.255.255.255
C类 192.0.0.0到223.255.255.255
D类 224.0.0.0到239.255.255.255
E类 240.0.0.0到247.255.255.255
私有IP地址和共有IP地址
可以看到图中,每个层次的路由器都有
- 子网IP(LAN口IP):表示自身下层的WAN口IP
- WAN口IP:表示自身本层的IP地址
也就是说,现在的IP地址,进行了分层管理。
路由器LAN口连接的主机都是属于当前的这个路由器子网中,子网内的主机的IP地址不能重复,但是子网间内部的主机IP地址可以重复
子网内的主机需要和外网进行通信时, 路由器将IP首部中的IP地址进行替换(替换成WAN口IP), 这样逐级替换, 最终数据包中的IP地址成为一个公网IP. 这种技术称为NAT(Network Address Translation,网络地址转换).
私有IP
10…,前8位是网络号,共16,777,216个地址
172.16.到172.31…,前12位是网络号,共1,048,576个地址
192.168.*,前16位是网络号,共65,536个地址
包含在这个范围中的, 都成为私有IP, 其余的则称为全局IP(或公网IP)
公网IP
除去私网IP,其余的都是公网IP
CIDR技术
CIDR(Classless Inter-Domain Routing,元类域间路由选择),我们需要这种网络表示法来表示网络,但是只能在一定程度上缓解(提高网络利用率,减少浪费,但是绝对上的IP地址并没有增加)仍然是不够用。这只是一种网络表示法,形如192.168.10.32/28前面的数字是网络地址,后面的28表示用前28位表示网络位,后面的32-28 = 4 位来表示主机位。
- 网络地址:192.168.10.32
- 子网掩码:255.255.255.240(前28位为1)
子网划分方式
根据子网掩码,如何确定子网个数?
首先,先看子网掩码向主机位借了几位。比如说,192.168.10.32/28 该IP地址中,有28位都是子网掩码为一的位数(11111111 11111111 11111111 1111 0000),但是,默认的C类IP地址子网掩码是24位,所以得出,改IP地址向主机位借了4位,所以可以用这四位来当网络位,2^4 = 16个子网。