摘要：在网络规划、配置和故障排除中，正确理解和使用IP地址和子网掩码是确保网络性能和安全性的关键。
上午好，我的网工朋友。
在网络规划、配置和故障排除中，正确理解和使用IP地址和子网掩码是确保网络性能和安全性的关键。
特别是在大型企业或数据中心环境中，合理的IP地址规划可以显著提高网络的可管理性和可靠性。
而不正确的IP地址规划可能导致网络冲突、资源浪费以及难以维护的问题。今天就来和大家聊聊IP地址段与子网掩码对应，每个网工都得有！
今日文章阅读福利：《 IP地址管理与子网划分（278页超绝干货笔记）》
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01 IP地址简介IP地址（Internet Protocol Address）是分配给每个连接到互联网或局域网设备的唯一标识符。它用于在网络中定位和识别设备。
目前最常用的IP地址版本是IPv4（32位）和IPv6（128位）。本文主要讨论IPv4地址。
IPv4地址由四个用点分隔的十进制数字表示，如192.168.1.1。每个数字范围为0到255。
01 分类：
A类地址：范围从0.0.0.0到127.255.255.255，默认子网掩码为255.0.0.0，适用于大型网络。
B类地址：范围从128.0.0.0到191.255.255.255，默认子网掩码为255.255.0.0，适用于中型网络。
C类地址：范围从192.0.0.0到223.255.255.255，默认子网掩码为255.255.255.0，适用于小型网络。
D类地址：范围从224.0.0.0到239.255.255.255，用于多播地址。
E类地址：范围从240.0.0.0到255.255.255.255，保留用于实验和研究。
02 子网掩码简介子网掩码（Subnet Mask）用于区分IP地址中的网络部分和主机部分。它通常以与IP地址相同的格式表示，例如255.255.255.0。
作用：通过子网掩码，可以确定一个IP地址属于哪个子网，并据此进行路由选择和流量控制。
01 分类：
根据IP地址的类别，有默认的子网掩码。
A类地址：255.0.0.0（/8）
B类地址：255.255.0.0（/16）
C类地址：255.255.255.0（/24）
02 CIDR表示法：
无类别域间路由（CIDR）是一种改进的子网划分方法，允许更灵活地分配IP地址块。
CIDR使用斜杠后跟前缀长度来表示子网掩码，如192.168.1.0/24表示子网掩码为255.255.255.0。
03 二进制表示：
子网掩码可以用二进制表示，其中网络部分全为1，主机部分全为0。
例如，255.255.255.0在二进制中表示为11111111.11111111.11111111.00000000。
03 IP地址与子网掩码的关系网络地址：
将IP地址与子网掩码进行按位与运算得到的结果就是网络地址。
例如，IP地址192.168.1.10与子网掩码255.255.255.0进行按位与运算后，结果为192.168.1.0，即网络地址。
广播地址：
将IP地址与反向子网掩码（即将子网掩码取反）进行按位或运算得到的结果就是广播地址。
例如，IP地址192.168.1.10与反向子网掩码0.0.0.255进行按位或运算后，结果为192.168.1.255，即广播地址。
可用主机数：
可用主机数等于2^(主机位数) - 2（减去网络地址和广播地址）。
例如，对于子网掩码255.255.255.0（/24），主机位数为8，因此可用主机数为2^8 - 2 = 254。
04 掩码位数与IP数对应子网掩码，一共是32位，每加一位，可用的ip数都成指数减少。
根据掩码位数，确定ip总数以及具体子网掩码。
全0子网掩码：如0.0.0.0，通常用于默认路由，表示所有未知的目的网络。
全1子网掩码：如255.255.255.255，通常用于直接广播地址，表示本地网络中的所有设备。
私有IP地址段：这些地址段被保留用于私有网络，并且不会在互联网上路由。它们包括：
10.0.0.0/8
172.16.0.0/12
192.168.0.0/16
07 子网划分示例以下是一个C类地址的子网划分
01 场景描述
假设你有一个C类IP地址192.168.1.0，默认子网掩码为255.255.255.0（/24），并且需要将这个网络划分为多个较小的子网。每个子网至少需要容纳30台设备，并且你希望尽可能多地创建这样的子网。
02 具体步骤
确定需求：
每个子网至少需要30台设备。
每个子网的可用主机数应为30（即需要30个IP地址）。
选择合适的子网掩码：
根据可用主机数的需求，可以选择/27的子网掩码，这样每个子网可以容纳30台设备（实际可用主机数为30 - 2 = 28，因为需要减去网络地址和广播地址）。
/27的子网掩码为255.255.255.224，表示有27位用于网络部分，5位用于主机部分。
计算子网数量：
使用/27子网掩码，可以从一个C类地址中划分出8个子网。
总子网数 = 2^(32 - 27) = 2^5 = 32个子网，但考虑到我们从/24开始，实际上是8个子网。
分配子网：
子网1：192.168.1.0/27，可用IP地址范围为192.168.1.1到192.168.1.30
子网2：192.168.1.32/27，可用IP地址范围为192.168.1.33到192.168.1.62
子网3：192.168.1.64/27，可用IP地址范围为192.168.1.65到192.168.1.94
子网4：192.168.1.96/27，可用IP地址范围为192.168.1.97到192.168.1.126
子网5：192.168.1.128/27，可用IP地址范围为192.168.1.129到192.168.1.158
子网6：192.168.1.160/27，可用IP地址范围为192.168.1.161到192.168.1.190
子网7：192.168.1.192/27，可用IP地址范围为192.168.1.193到192.168.1.222
子网8：192.168.1.224/27，可用IP地址范围为192.168.1.225到192.168.1.254
03 结果展示
通过上述步骤，我们将192.168.1.0/24网络成功划分为8个子网，每个子网可以容纳30台设备。这不仅提高了网络的可管理性，还有效地利用了IP地址资源。
来源：网络工程师俱乐部一点号
