蔣 磊

（正德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 南京 211106）

1 標(biāo)準(zhǔn)分類的IP地址

目前我們所使用的IP地址是IPv4地址，IPv4規(guī)定了IP地址是由網(wǎng)絡(luò)號+主機(jī)號一共32個比特組成的。網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的每一臺計算機(jī)要想和其它的計算機(jī)通信，事先必須要分配得到一個IP地址。最初，Internet組織機(jī)構(gòu)定義了A、B、C、D、E共五類IP地址，又稱按標(biāo)準(zhǔn)分類的IP地址。A類地址適合分配給超大型網(wǎng)絡(luò)，B類地址適合分配給中型網(wǎng)絡(luò)，C類地址適合分配給小型網(wǎng)絡(luò)，D類地址用于組播，E類地址用于實驗。

圖1 按標(biāo)準(zhǔn)分類的IP地址

從上圖中我們可以看出，A類網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)號占8位，其中最高位固定為0，剩下7位可變，所以全球A類網(wǎng)絡(luò)一共有128個（0至127），實際可用的只有126個，A類網(wǎng)絡(luò)主機(jī)號占24位，每一個A類網(wǎng)絡(luò)所包含的主機(jī)數(shù)量為224個（224=16777216），實際數(shù)量要減去2，原因是主機(jī)號全0代表本網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址，主機(jī)號全1代表本網(wǎng)廣播地址，一頭一尾去掉2個；同理，B類網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)號占16位，其中最高位固定為10，剩下14位可變，所以全球B類網(wǎng)絡(luò)一共有 214個（214=16384），B類網(wǎng)絡(luò)主機(jī)號占16位，每一個B類網(wǎng)絡(luò)所包含的主機(jī)數(shù)量為216個（216=65536），實際數(shù)量要減去2，原因同上；同理，C類網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)號占24位，其中最高位固定為110，剩下21位可變，所以全球C類網(wǎng)絡(luò)一共有221個（221=2097152），C類網(wǎng)絡(luò)主機(jī)號占8位，每一個C類網(wǎng)絡(luò)所包含的主機(jī)數(shù)量為28個（28=256），實際數(shù)量要減去2，原因同上。而D類和E類不再區(qū)分網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號，其包含的IP地址數(shù)量是228個，即268435456個。上圖右邊說明了各類IP地址占總IP地址數(shù)的百分比。

雖然IP地址在計算機(jī)內(nèi)是用二進(jìn)制表示的，但人類更習(xí)慣于閱讀十進(jìn)制的數(shù)字，所以二進(jìn)制表示的IP地址通常采用點(diǎn)分十進(jìn)制法來表示。

2 子網(wǎng)掩碼的概念

上圖中，我們可以看出A類IP地址占了總IP地址數(shù)的50%，而全球A類網(wǎng)絡(luò)數(shù)量只有區(qū)區(qū)126個，這說明每一個A類網(wǎng)絡(luò)所包含的IP地址數(shù)量非常多，試想一下有哪個組織有如此龐大的IP地址需求？答案是沒有。所以當(dāng)某個組織申請得到一個A類網(wǎng)絡(luò)后，大多數(shù)的IP地址都是被白白浪費(fèi)掉了，因為剩下的IP地址是不可以再分配給另一個組織使用的。

為杜絕IP地址的浪費(fèi)，人們想出了各種各樣的辦法，最基本的就是將標(biāo)準(zhǔn)分類的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行子網(wǎng)劃分。子網(wǎng)劃分將原來的兩級結(jié)構(gòu)變成了三級結(jié)構(gòu)，即網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號+主機(jī)號，子網(wǎng)號來源于主機(jī)號，往主機(jī)號借一位，劃分出兩個子網(wǎng)，往主機(jī)號借兩位，劃分出四個子網(wǎng)，依此類推。劃分子網(wǎng)之后的網(wǎng)絡(luò)打破了原有的平衡，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不再像往常一樣通過簡單的判斷來區(qū)分IP地址的類別進(jìn)而推導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)號的位數(shù)了，需要有其它方法來指出，子網(wǎng)掩碼孕育而生。子網(wǎng)掩碼就是用來說明網(wǎng)絡(luò)號或子網(wǎng)號占多少位，主機(jī)號占多少位，我們只要把一個IP地址和它所對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“與”運(yùn)算即可。子網(wǎng)掩碼是一個32比特的二進(jìn)制數(shù)，由連續(xù)的1和連續(xù)的0組成，1對應(yīng)的是網(wǎng)絡(luò)號或子網(wǎng)號，0對應(yīng)的就是主機(jī)號。缺省情況下，每一類IP地址都有默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼，A類默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是 255.0.0.0，B類默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。

3 等長子網(wǎng)劃分

下面我們通過一個實例來講解等長子網(wǎng)劃分技術(shù)。假如公司有4個部門，每個部門有50臺計算機(jī)，現(xiàn)在使用192.168.1.0/24這個C類網(wǎng)絡(luò)，從安全角度考慮，老板希望每個部門的計算機(jī)都放置到獨(dú)立的網(wǎng)段，這就要求網(wǎng)絡(luò)管理員將192.168.1.0/24這個C類網(wǎng)絡(luò)劃分成4個子網(wǎng)，方法如下。

要想將原來的網(wǎng)絡(luò)劃分成4個子網(wǎng)，需要將子網(wǎng)掩碼往后移兩位，即26位。00是A子網(wǎng)，01是B子網(wǎng)，10是C子網(wǎng)，11是D子網(wǎng)。原來的8位主機(jī)號現(xiàn)在變成了6位，26等于64，以64為步長可以迅速計算出每一個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址。再將每個子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址減1即可得到上一個子網(wǎng)的廣播地址。

圖2 四個子網(wǎng)的地址分配情況

從上面的計算過程可總結(jié)出子網(wǎng)劃分的步驟。一是，確定要劃分的子網(wǎng)數(shù)目以及每個子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目。二是，確定子網(wǎng)號需要的位數(shù)M和剩下的主機(jī)號位數(shù)N。三是，計算劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼。劃分子網(wǎng)時，可向主機(jī)號多借幾位，以劃分出更多的子網(wǎng)，但每個子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量有限；相反，向主機(jī)號少借幾位，每個子網(wǎng)可接入的主機(jī)數(shù)量就多，但子網(wǎng)數(shù)量有限。在實際進(jìn)行子網(wǎng)劃分的時候，需要靈活掌握，設(shè)置錯誤，可能導(dǎo)致計算機(jī)無法正常通信。

［1］范璐.觀察法計算子網(wǎng)劃分[J].遼寧師專學(xué)報，2006.

［2］王作啟.關(guān)于子網(wǎng)劃分和IP地址的利用率之間的探討[J].科技信息，2011.