网段
網(wǎng)段
目錄
1含義
2IP地址
3計算方法
4二進(jìn)制
5IP網(wǎng)段
6子網(wǎng)掩碼
含義
通常使用同一物理層的設(shè)備之間必然通過相同的傳輸介質(zhì)直接相互連接,(如交叉雙絞線直接連接的兩臺主機(jī)),
但是兩組其傳輸介質(zhì)并非直接相連的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如果它們的傳輸介質(zhì)通過工作在物理層的擴(kuò)展設(shè)備如中繼器和集線器等轉(zhuǎn)接連接,則仍然被視為同一物理層中的設(shè)備,是一個而非兩個網(wǎng)段。
另外,工作在數(shù)據(jù)鏈路層或更高層的設(shè)備如網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器等等,由它們連接起來的兩組設(shè)備仍然分別處于各自獨立的物理層,因此是兩個網(wǎng)段。
網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)兩個網(wǎng)段的橋接功能,同時也起到重發(fā)器的作用,即延長線路距離及信號再生和轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)原理上也工作在數(shù)據(jù)鏈路層,可實現(xiàn)多個網(wǎng)段的信息交換,網(wǎng)橋和交換機(jī)可以隔離兩個網(wǎng)段,可以防止在某一個網(wǎng)段的數(shù)據(jù)被無條件地廣播到另一網(wǎng)段,這是因為網(wǎng)橋接到數(shù)據(jù)幀后,判斷接收到的數(shù)據(jù)幀目的地址是否和源地址在同一網(wǎng)段,是的話,就不再轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)被稱為多端口網(wǎng)橋,交換機(jī)的每個端口可以連接一個網(wǎng)段。[1]
前面所討論的學(xué)術(shù)定義是“網(wǎng)段”在物理層的嚴(yán)格定義,“網(wǎng)段”還有一些不嚴(yán)格的含義,比如指代以太網(wǎng)上的一個廣播域,這是數(shù)據(jù)鏈路層上一個獨立的內(nèi)部相互作用區(qū)域。
或者在中文的網(wǎng)絡(luò)知識入門中,這個詞更經(jīng)常地被誤用來指代“子網(wǎng)”,也就是網(wǎng)絡(luò)層中由網(wǎng)關(guān)或路由器等設(shè)備隔開的不同部分。例如IP為 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254 的設(shè)備就位于掩碼 255.255.255.0 的同一子網(wǎng)中,這句話經(jīng)常被說成“位于192.168.0.x ‘網(wǎng)段’中”,如果不涉及網(wǎng)絡(luò)層之下的結(jié)構(gòu),這么說不會引起混淆,但是在深入探討互聯(lián)網(wǎng)底層結(jié)構(gòu)的時候,應(yīng)該避免使用“網(wǎng)段”來指代“子網(wǎng)”。
IP地址
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IP默認(rèn)分配的子網(wǎng)掩碼每段只有255或0
A類的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼 255.0.0.0 一個子網(wǎng)最多可以容納1677萬多臺電腦
B類的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼 255.255.0.0 一個子網(wǎng)最多可以容納6萬臺電腦
C類的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼 255.255.255.0 一個子網(wǎng)最多可以容納254臺電腦
要想在同一網(wǎng)段,只要網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識相同就可以了,那要怎么看網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識呢?首先要做的是把每段的IP轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制。
把子網(wǎng)掩碼切換至二進(jìn)制,我們會發(fā)現(xiàn),所有的子網(wǎng)掩碼是由一串連續(xù)的1和一串連續(xù)的0組成的(一共4段,每段8位,一共32位數(shù))。
255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000
255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
這是A/B/C三類默認(rèn)子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制形式,其實,還有好多種子網(wǎng)掩碼,只要是一串連續(xù)的1和一串連續(xù)的0就可以了(每段都是8位)。如11111111.11111111.11111000.00000000,這也是一段合法的子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼決定的是一個子網(wǎng)的計算機(jī)數(shù)目,計算機(jī)公式是2的m次方,其中,我們可以把m看作后面0的個數(shù)。如255.255.255.0轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制,那就是11111111.11111111.11111111.00000000,后面有8個0,那m就是8,255.255.255.0這個子網(wǎng)掩碼可以容納2的8次方(臺)電腦,也就是256臺,但是有兩個IP是不能用的,那就是最后一段不能為0和255,減去這兩臺,就是254臺。
計算方法
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00 把將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的四段數(shù)字(每段要是8位,如果是0,可以寫成8個0,也就是00000000)
11111111.1111111.11111000.00000000
然后,數(shù)數(shù)后面有幾個0,一共是有11個,那就是2的11次方,等于2048,這個子網(wǎng)掩碼最多可以容納(2048-2)=2046臺電腦。
我們再來看看這個改為默認(rèn)子網(wǎng)掩碼的B類IP
如IP:188.188.0.111,188.188.5.222,子網(wǎng)掩碼都設(shè)為255.255.254.0,在同一網(wǎng)段嗎?
先將這些轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制
188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111
188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011110
255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000
分別AND,得
10111100.10111100.00000000.00000000
10111100.10111100.00000100.00000000
網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識不一樣,即不在同一網(wǎng)段。
判斷是不是在同一網(wǎng)段,你會了吧,下面,我們來點實際的。
一個公司有530臺電腦,組成一個對等局域網(wǎng),子網(wǎng)掩碼和IP設(shè)多少最合適?
子網(wǎng)掩碼不說了,前面算出結(jié)果來了11111111.11111111.11111100.00000000,也就是255.255.252.0
我們需要確定的是IP如何分配,首先,選一個B類IP段,這里就選188.188.x.x吧
這樣,IP的前兩段確定的,關(guān)鍵是要確定第三段,只要網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識相同就可以了。我們先來確定網(wǎng)絡(luò)號。(我們把子網(wǎng)掩碼中的1和IP中的 對就起來,0和*對應(yīng)起來,如下:)
255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000
188.188.x.x 10111100.10111100. **.********
網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識 10111100.10111100. 00.00000000
由此可知, *處隨便填(只能用0和1填,不一定全是0和1)
二進(jìn)制
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IP(A) 188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111
IP(B) 188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011110
Mask 255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000
255.255.254.0 是由23個1組成,也就是23位掩碼。簡單的說,由左往右數(shù)1,把十進(jìn)制的IP換算成二進(jìn)制后,前23位1相同的情況下就屬于同一個網(wǎng)段內(nèi)的IP,24位后的1隨意變化,屬于同一網(wǎng)段。例中IP(A) 188.188.0.111,通過這個23位限制,可以看出的范圍就是屬于 188.188.0.0~188.188.1.255范圍,只有在這個范圍內(nèi),才屬于同一個網(wǎng)段內(nèi)IP。IP(B)同網(wǎng)段的IP范圍是188.188.4.0~188.188.5.255的范圍,顯然不在IP(A)的范圍內(nèi),所以IP(A)與IP(B)不是同一網(wǎng)段內(nèi)IP。
分別and運(yùn)算,得
10111100.10111100.00000000.00000000
10111100.10111100.00000100.00000000
網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識不一樣,即不在同一網(wǎng)段
IP網(wǎng)段
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企業(yè)規(guī)模越來越大,從原來的十幾臺,到幾十臺,幾百臺。那么所需的IP地址數(shù)量也越來越多。我們都知道C類一個網(wǎng)段的IP地址數(shù)為0-255,除去0和255,只能有254臺電腦,如果超過254臺電腦,就需要增加IP地址,如何增加IP地址呢,為此就需要子網(wǎng)掩碼。
IPv4的地址由四段數(shù)字組成(以后將擴(kuò)充更改),常分為三類IP:
A類:0.0.0.0到127.255.255.255
B類:128.0.0.0到191.255.255.255
C類:192.0.0.0到223.255.255.255
子網(wǎng)掩碼
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在同一網(wǎng)段,要求網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識相同。網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識就是用IP的二進(jìn)制與子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制數(shù)據(jù)作'與'運(yùn)算(可用WINDOWS計算器算二進(jìn)制),所得結(jié)果,而不是IP地址前幾段相同就表示在同一網(wǎng)段。若網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識相同,就表示在同一網(wǎng)段。
例:192.168.0.1 255.255.255.0的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識為:192.168.0.0
192.168.0.1: 11000000.10101000.00000000.00000001
255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
做 “與”運(yùn)算
11000000.10101000.00000000.00000000
結(jié)果:192.168.0.0
子網(wǎng)掩碼決定了一個子網(wǎng)的計算機(jī)數(shù)目,簡單的算法就是2的M次方。M表示二進(jìn)制的子網(wǎng)掩碼后面0的數(shù)目。
例:255.255.255.0
二進(jìn)制:11111111.11111111.11111111.00000000
后面有8個0,那M就是8,這個子網(wǎng)掩碼可以容納2的8次方(臺)電腦,也就是256臺,去掉0和255就是254臺電腦。
實例:一個公司有530臺電腦,組成一個對等網(wǎng),子網(wǎng)掩碼如何設(shè)?IP如何設(shè)?
2的M次方=530,求得M=10
那么子網(wǎng)掩碼最后為10個0,如此便是:11111111.11111111.11111100.00000000
換成十進(jìn)制便是:255.255.252.0
再看IP,我們選一個B類IP,例如:188.188.×.×
前兩段按B類要隨便設(shè)就可以,關(guān)鍵是第三段,只要網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識相同就可以在同一網(wǎng)段就可以,我們先看網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識:
255.255.252.0:11111111.11111111.11111100.00000000
188.188.×.×: 10111100.10111100.??????××.××××××××
網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識: 10111100.10111100.??????00.00000000
上邊×號無論填0和1結(jié)果都是0
?處填0和1都一樣,我們就全填0,結(jié)果便是IP便是:
10111100.10111100.000000××.××××××××,這個IP共有530臺電腦,IP最后一段分給254臺,一共要分530/254=2.086段,進(jìn)一法則要分成3段,所以IP地址000000××處分成三個不同的數(shù)據(jù)即可,例:00000001,00000010,00000011,分別是1,2,3,這樣IP地址就確定了188.188.1.×,188.188.2.×,188.188.3.×。
總結(jié)
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