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简便的 IPv4 子网划分和掩码计算方法

在网络工程和管理领域,了解如何有效地将 IP 网络划分成更小的、可管理的网段(称为子网)是一项基础工作。随着 IPv4 有限地址空间的出现,子网划分已成为优化使用 IP 地址的一项基本技能。

了解 IPv4 子网划分的基础知识

IPv4 地址由 32 位组成,通常以十进制格式表示为四个用点分隔的八位位组(如 192.168.1.1)。子网划分是指将网络划分为更小的网络(子网),以改善网络管理和安全性。这种划分是通过子网掩码实现的,子网掩码决定了网络部分和主机部分各使用多少位。

简单的 6 步子网划分法

要简化子网划分,请遵循这个简单明了的六步方法,它适用于任何 IPv4 地址:

步骤 1:查找子网编号

  1. 用 /32 减去前缀数字:例如,对于 /29 前缀,就是 32 – 29 = 3。
  2. 计算子网掩码:将剩余比特转换为二进制,然后求和得出子网掩码。

步骤 2:确定子网大小

  1. 计算子网大小:使用公式 2^n(n 为主机位数)计算每个子网中有多少个地址。

步骤 3:确定广播地址

  1. 从子网大小中减去 1:这就是子网的广播地址。

步骤 4:查找 IP 地址子网

  1. 确定 IP 地址属于哪个子网块:这决定了有效主机地址的范围。

步骤 5:计算有效主机

  1. 确定每个子网的有效主机数:从子网大小(网络地址和广播地址)中减去 2。

示例

按照这种方法,带有 /29 前缀的 IP 地址 10.20.4.13 的子网划分细节如下:

  1. 子网地址:10.20.4.8/29
  2. 第一个有效主机地址:10.20.4.9
  3. 最后有效的主机地址:10.20.4.14
  4. 广播地址:10.20.4.15
  5. 子网掩码: 255.255.255.248

可变长度子网掩码 (VLSM) 表

可变长度子网掩码 (VLSM) 允许在同一网络内使用不同长度的子网掩码,从而为 IP 地址分配提供了更大的灵活性和更高的效率。下面是简要概述:

前缀大小网络掩码每个子网的可用主机
/1128.0.0.02,147,483,646
/2192.0.0.01,073,741,822
/3224.0.0.0536,870,910
/4240.0.0.0268,435,454
/5248.0.0.0134,217,726
/6252.0.0.067,108,862
/7254.0.0.033,554,430
A 级
/8255.0.0.016,777,214
/9255.128.0.08,388,606
/10255.192.0.04,194,302
/11255.224.0.02,097,150
/12255.240.0.01,048,574
/13255.248.0.0524,286
/14255.252.0.0262,142
/15255.254.0.0131,070
B 级
/16255.255.0.065,534
/17255.255.128.032,766
/18255.255.192.016,382
/19255.255.224.08,190
/20255.255.240.04,094
/21255.255.248.02,046
/22255.255.252.01,022
/23255.255.254.0510
C 级
/24255.255.255.0254
/25255.255.255.128126
/26255.255.255.19262
/27255.255.255.22430
/28255.255.255.24014
/29255.255.255.2486
/30255.255.255.2522
/31255.255.255.2540(特殊用途)
/32255.255.255.2550(单一主机)

结论

子网划分是网络设计和管理中的一项重要技能,可有效使用 IP 地址并增强网络安全性。通过掌握上述简单的六步方法,网络管理员和工程师可以简化子网划分过程。请记住,练习是熟练掌握子网划分和掩码计算的关键。有了这些工具和方法,驾驭复杂的 IPv4 网络就变得更加简单易行。

Evgeny Sevastyanov

Client Support Teamleader

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