第三章-ABC类地址以及详细分类
私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。
A类10.0.0.0 --10.255.255.255 1-126
B类172.16.0.0--172.31.255.255 128-191
C类192.168.0.0--192.168.255.255 192-223
1. A类地址
⑴A类地址第1字节为网络地址，其它3个字节为主机地址。另外第1个字节的最高位固定为0。
⑵A类地址范围：1.0.0.1到126.255.255.254。
⑶A类地址中的私有地址和保留地址：
①10.0.0.0到10.255.255.255是私有地址（所谓的私有地址就是在互联网上不使用，而被用在局域网络中的地址）。
②127.0.0.0到127.255.255.255是保留地址，用做循环测试用的。
2. B类地址
⑴B类地址第1字节和第2字节为网络地址，其它2个字节为主机地址。另外第1个字节的前两位固定为10。
⑵B类地址范围：128.0.0.1到191.255.255.254。
⑶B类地址的私有地址和保留地址
①172.16.0.0到172.31.255.255是私有地址
②169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址，而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器，这时你将会从169.254.0.0到169.254.255.255中临得获得一个IP地址。
3. C类地址
⑴C类地址第1字节、第2字节和第3个字节为网络地址，第4个个字节为主机地址。另外第1个字节的前三位固定为110。
⑵C类地址范围：192.0.0.1到223.255.255.254。
⑶C类地址中的私有地址：192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。
子网掩码(subnet mask)是每个网管必须要掌握的基础知识，只有掌握它，才能够真正理解TCP/IP协议的设置。以下我们就来深入浅出地讲解什么是子网掩码。
IP地址的结构:
要想理解什么是子网掩码，就不能不了解IP地址的构成。互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于IP地址的寻址操作。
IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。
子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与ip地址做AND
子网的作用
使用子网是为了减少IP的浪费。因为随着互联网的发展，越来越多的网络产生，有的网络多则几百台，有的只有区区几台，这样就浪费了很多IP地址，所以要划分子网。
子网掩码的作用
通过IP 地址的二进制与子网掩码的二进制进行与运算，确定某个设备的网络地址和主机号，也就是说通过子网掩码分辨一个网络的网络部分和主机部分。子网掩码一旦设置，网络地址和主机地址就固定了。子网一个最显著的特征就是具有子网掩码。与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，也可以使用十进制的形式。例如，为二进制形式的子网掩码：1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000，采用十进制的形式为：255.255.255.0。
子网掩码的概念:
子网掩码是一个32位地址，是与IP地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个，一是用于屏蔽IP 地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。
确定子网掩码数:
用于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前，必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。
定义子网掩码的步骤为：
A、确定哪些组地址归我们使用。比如我们申请到的网络号为“210.73.a.b”，该网络地址为C类IP 地址，网络标识为“210.73.a”，主机标识为“.b”。
B、根据我们现在所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数，用宿主机的一些位来定义子网掩码。比如我们现在需要12个子网，将来可能需要16个。用第四个字节的前四位确定子网掩码。前四位都置为“1”（即把第四字节的最后四位作为主机位，其实在这里有个简单的规律，非网络位的前几位置1原网络就被分为2的几次方个网络，这样原来网络就被分成了2的4次方16个子网），即第四个字节为“11110000”，这个数我们暂且称作新的二进制子网掩码。
C、把对应初始网络的各个位都置为“1”，即前三个字节都置为“1”，第四个字节低四位置为“0”，则子网掩码的间断二进制形式为：“11111111.11111111.11111111.11110000”
D、把这个数转化为间断十进制形式为：“255.255.255.240”
这个数为该网络的子网掩码。
一、利用子网数来计算
在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。
1)将子网数目转化为二进制来表示
2)取得该二进制的位数，为N
3)取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网：
1)27=11011
2)该二进制为五位数，N = 5
3)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置1，得到255.255.248.0
即为划分成27个子网的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。
二、利用主机数来计算
1)将主机数目转化为二进制来表示
2)如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为N，这里肯定N<8。如果大于254，则N>8，这就是说主机地址将占据不止8位。
3)使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为0，即为子网掩码值。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，每个子网内有主机700台：
1) 700=1010111100
2)该二进制为十位数，N = 10
3)将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置1，得到255.255.255.255
然后再从后向前将后10位置0,即为：11111111.11111111.11111100.00000000
即255.255.252.0。这就是该欲划分成主机为700台的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。
A、无子网的标注法
对无子网的IP地址，可写成主机号为0的掩码。如IP地址210.73.140.5，掩码为255.255.255.0，也可以缺省掩码，只写IP地址。
B、有子网的标注法
有子网时，一定要二者配对出现。以C类地址为例。
(以下一段没有指定掩码为27位,在掩码为27位的情况下才成立~~)
1.IP地址中的前3个字节表示网络号，后一个字节既表明子网号，又说明主机号，还说明两个IP地址是否属于同一个网段。如果属于同一网络区间，这两个地址间的信息交换就不通过路由器。如果不属同一网络区间，也就是子网号不同，两个地址的信息交换就要通过路由器进行。例如：对于IP地址为210.73.140.5的主机来说，其主机标识为00000101，对于IP地址为210.73.140.16的主机来说它的主机标识为00010000，以上两个主机标识的前面三位全是000，说明这两个IP地址在同一个网络区域中，这两台主机在交换信息时不需要通过路由器进行。210.73.60.1的主机标识为00000001，210.73.60.252的主机标识为11111100，这两个主机标识的前面三位000与111不同，说明二者在不同的网络区域，要交换信息需要通过路由器。其子网上主机号各为1和252。
2.掩码的功用是说明有子网和有几个子网，但子网数只能表示为一个范围，不能确切讲具体几个子网，掩码不说明具体子网号，有子网的掩码格式(对C类地址)。
子网掩码的表示方法:
子网掩码通常有以下2种格式的表示方法：
1. 通过与IP地址格式相同的点分十进制表示
如：255.0.0.0 或255.255.255.128
2. 在IP地址后加上"/"符号以及1-32的数字，其中1-32的数字表示子网掩码中网络标识位的长度
如：192.168.1.1/24 的子网掩码也可以表示为255.255.255.0
子网掩码和ip地址的关系:
以下均为C类网
子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。
最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。就这么简单。
运算示例:
运算演示之一：aa
I P 地址192.168.0.1
子网掩码255.255.255.0
AND运算(AND运算法则：1 与 1 = 1 ,1 与0 = 0 ,0 与 1 = 0 ,0 与0 = 0 ,即当对应位均为1时结果为1，其余为0。)
转化为二进制进行运算：
I P 地址11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算
11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为：
192.168.0.0
运算演示之二：
I P 地址192.168.0.254
子网掩码255.255.255.0
AND运算
转化为二进制进行运算：
I P 地址11000000.10101000.00000000.11111110
子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算
11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为：
192.168.0.0
运算演示之三：
I P 地址192.168.0.4
子网掩码255.255.255.0
AND运算
转化为二进制进行运算：
I P 地址11000000.10101000.00000000.00000100
子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000
AND运算
11000000.10101000.00000000.00000000
转化为十进制后为：
192.168.0.0
通过以上对三组计算机IP地址与子网掩码的AND运算后，我们可以看到它运算结果是一样的。均为192.168.0.0
所以计算机就会把这三台计算机视为是同一子网络，然后进行通讯的。我现在单位使用的代理服务器，内部网络就是这样规划的。
也许你又要问，这样的子网掩码究竟有多少个IP地址可以用呢？你可以这样算。
根据上面我们可以看出，局域网内部的ip地址是我们自己规定的（当然和其他的ip地址是一样的），这个是由子网掩码决定的通过对255.255.255.0的分析。可得出：
前三位IP码由分配下来的数字就只能固定为192.168.0 所以就只剩下了最后的一位了，那么显而易见了，ip地址只能有（2的8次方-2），即256-2=254，一般主机地址全为0或者1（二进制）有其特殊的作用。
那么你可能要问了:如果我的子网掩码不是255.255.255.0呢？你也可以这样做啊假设你的子网掩码是255.255.128.0
那么你的局域网内的ip地址的前两位肯定是固定的了
这样，你就可以按照下边的计算来看看同一个子网内到底能有多少台机器
1、十进制128 = 二进制1000 0000
2、IP码要和子网掩码进行AND运算
3、
I P 地址11000000.10101000.1*******.********
子网掩码11111111.11111111.10000000.00000000
AND运算
11000000.10101000.10000000.00000000
转化为十进制后为：
192 . 168. 128 . 0
4、可知我们内部网可用的IP地址为：
11000000.10101000.10000000.00000000
到
11000000.10101000.11111111.11111111
(也可以是：11000000.10101000.00000000.00000000 到
11000000.10101000.01111111.11111111)
5、转化为十进制：
192 . 168.128.0 到192 . 168.255.255 （或者192.168.0.0到192.168.127.255）
6、0和255通常作为网络的内部特殊用途。通常不使用。
7、于是最后的结果如下：我们单位所有可用的IP地址为：
192.168.128.1-192.168.128.254
192.168.129.1-192.168.129.254
192.168.130.1-192.168.130.254
192.168.131.1-192.168.131.254
. . . . . . . . . . . . .
192.168.139.1-192.168.139.254
192.168.140.1-192.168.140.254
192.168.141.1-192.168.141.254
192.168.142.1-192.168.142.254
192.168.143.1-192.168.143.254
. . . . . . . . . . . . .
192.168.254.1-192.168.254.254
192.168.255.1-192.168.255.254
8、总数为(255-128+1)*(254-1+1) =128 * 254 = 32512
子网内包含的机器数目应该是2^n-2，比如说上面的子网掩码是255.255.128.0，那么他的网络号是17位，主机号是15位，只要主机号不全是0或者1就是可以的，所以ip地址是
192.168.192.0(11000000.10101000.11000000.00000000)也允许，除掉全0全1，结果为2^15-2=32766,上面的落了好多地址
9、看看的结果是否正确
(1)、设定IP地址为192.168.128.1
Ping 192.168.129.233通过测试
访问http://192.168.129.233可以显示出主页
(2)、设定IP地址为192.168.255.254
Ping 192.168.255.254 通过测试
访问http://192.168.255.254 可以显示出主页
10、结论
以上证明我们的结论是对的。
现在你就可以看你的子网中能有多少台机器了
255.255.255.128
分解：
11111111.11111111.11111111.10000000
所以你的内部网络的ip地址只能是
xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.0???????
到
xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.01111111
子网掩码
网间网技术
子网TCP/IP网间网技术产生于大型主流机环境中，它能发展到今天的规模是当初的设计者们始料未及的。网间网规模的迅速扩展对IP地址模式的威胁并不是它不能保证主机地址的唯一性，而是会带来两方面的负担：第一，巨大的网络地址管理开销；第二，网关寻径急剧膨胀。其中第二点尤为突出，寻径表的膨胀不仅会降低网关寻径效率（甚至可能使寻径表溢出，从而造成寻径故障），更重要的是将增加内外部路径刷新时的开销，从而加重网络负担。
因此，迫切需要寻求新的技术，以应付网间网规模增长带来的问题。仔细分析发现，网间网规模的增长在内部主要表现为网络地址的增减，因此解决问题的思路集中在：如何减少网络地址。于是IP网络地址的多重复用技术应运而生。
通过复用技术，使若干物理网络共享同一IP网络地址，无疑将减少网络地址数。
子网编址技术
子网编址（subnet addressing）技术，又叫子网寻径（subnet routing），英文简称subnetting，是最广泛使用的IP网络地址复用方式，目前已经标准化，并成为IP地址模式的一部分。一般的，32位的IP 地址分为两部分，即网络号和主机号，我们分别把他们叫做IP地址的“网间网部分”和“本地部分”。子网编址技术将本地部分进一步划分为“物理网络”部分和“主机”部分，如图：网间网部分物理网络主机|←网间网部分→|←————本地部分—————→|
|←物理网络→|←—主机部分——→|
其中“物理网络”用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络即是“子网”。
(2)子网掩码IP协议标准规定：每一个使用子网的网点都选择一个32位的位模式，若位模式中的某位置1，则对应IP地址中的某位为网络地址（包括网间网部分和物理网络号）中的一位；若位模式中的某位置0，则对应IP地址中的某位为主机地址中的一位。例如位模式：
11111111 11111111 11111111 00000000中，前三个字节全1，代表对应IP地址中最高的三个字节为网络地址；后一个字节全0，代表对应IP地址中最后的一个字节为主机地址。这种位模式叫做子网模（subnet mask）或“子网掩码”。
为了使用的方便，常常使用“点分整数表示法”来表示一个IP地址和子网掩码，例如c类地址子网掩码（11111111 11111111 11111111 00000000）为：255.255.255.0 IP协议关于子网掩码的定义提供一种有趣的灵活性，允许子网掩码中的“0”和“1”位不连续。但是，这样的子网掩码给分配主机地址和理解寻径表都带来一定困难，并且，极少的路由器支持在子网中使用低序或无序的位，因此在实际应用中通常各网点采用连续方式的子网掩码。像255.255.255.64和255.255.255.160等一类的子网掩码不推荐使用。
(3)子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。
例如：有一个C类地址为：192．9．200．13其缺省的子网掩码为：255．255．255．0则它的网络号和主机号可按如下方法得到：
①将IP地址192．9．200．13转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101
②将子网掩码255．255．255．0转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000
③将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分
11000000 00001001 11001000 00001101 AND 11111111 11111111 11111111 00000000
11000000 00001001 11001000 00000000结果为192.9.200.0，即网络号为192.9.200.0。
④将子网掩码取反再与IP地址逻辑与（AND）后得到的结果即为主机部分11000000 00001001 11001000 00001101 AND 00000000 00000000 00000000 11111111 结果为00000000 00000000 00000000 00001101转化为十进制得到0.0.0.13，即主机号为13。
子网掩码的分类
子网掩码一共分为两类。一类是缺省（自动生成）子网掩码，一类是自定义子网掩码。缺省子网掩码即未划分子网，对应的网络号的位[1][2]都置1，主机号都置0。
A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0
B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0
C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0
自定义子网掩码是将一个网络划分为几个子网，需要每一段使用不同的网络号或子网号，实际上我们可以认为是将主机号分为两个部分：子网号、子网主机号。形式如下：
未做子网划分的ip地址：网络号＋主机号
做子网划分后的ip地址：网络号＋子网号＋子网主机号
也就是说ip地址在化分子网后，以前的主机号位置的一部分给了子网号，余下的是子网主机号。子网掩码是32位二进制数，它的子网主机标识用部分为全“0”。利用子网掩码可以判断两台主机是否中同一子网中。若两台主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”后的结果相同，则说明这两台主机在同一子网中。
可变长子网掩码
可变长子网掩码(VLSM)的作用:节约IP地址空间;减少路由表大小.使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支持它,这些路由协议包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP. 关于更多的VLSM知识,可以去Google进行搜索
子网掩码的划分捷径
1.你所选择的子网掩码将会产生多少个子网
2的x次方-2(x代表掩码位,即2进制为1的部分，现在的网络中，已经不需要-2，已经可以全部使用，不过需要加上相应的配置命令，例如CISCO路由器需要加上ip subnet zero命令就可以全部使用了。)
2.每个子网能有多少主机
2的y次方-2(y代表主机位,即2进制为0的部分)
3.有效子网是
有效子网号=256-10进制的子网掩码(结果叫做block size或base number)
4.每个子网的广播地址是
广播地址=下个子网号-1
5.每个子网的有效主机分别是
忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效主机地址.最后有效1个主机地址=下个子网号-2(即广播地址-1)
1、
IP地址为：00001010.00000000.00000000.00000000
子网掩码：11111111.11111110.00000000.00000000
网络地址：00001010.00000000.00000000.00000000
A类地址，根据子网掩码的第二段11111110分析，7个1，计算为2的7次方，所以可以分128个子网，分别为：10.0.0.0 10.0.0.1-10.1.255.254
10.2.0.0 10.2.0.1-10.3.255.254
10.4.0.0 10.4.0.1-10.5.255.254
（慢慢推到第128个子网）......
2、
IP地址为：10101100.11000100.00001010.00001010
子网掩码：11111111.11111111.11100000.00000000
网络地址：10101100.11000100.00000000.00000000
B类地址，根据子网掩码的第三段11100000分析，3个1，计算为2的3次方，所以可以分8个子网，分别为：172.196.0.0 172.196.0.1-172.196.31.254
172.196.32.0 172.196.32.1-172.196.63.254
172.196.64.0 172.196.64.1-172.196.95.254
（慢慢推到第8个子网）......
3、
计算为16<20<32，所以去32个地址的网段，32为2的5次方，所以子网掩码的第四段可以为11100000，十进制换算后子网掩码为：255.255.255.224
可以分8个子网，分别为：
202.96.128.0 202.96.128.1-202.96.128.30
202.96.128.32 202.96.128.33-202.96.128.62
202.96.128.64 202.96.128.65-202.96.128.94