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IP地址和子網劃分

1.地址分類

A類:1-126 子網掩碼:255.0.0.0
B類地址:128-191 子網掩碼:255.255.0.0
C類地址:192-223 子網掩碼:255.255.255.0
D類地址:224-239 廣播地址
E類地址:240-255 研究地址

2.網路位和主機位

IP一共由32位位元位元組組成,一共4個部位,每部分8位位元位元組。

例如:
192.168.1.2
(由於子網掩碼是24位,所以192.168.1是此IP段的網路位,後面的2是主機位)
255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.11111111
掩碼全位1表示為網路位,後面的全部都是主機位(子網掩碼是連續的1,主機位不能全部為1和0)

3.子網掩碼和IP換算

128 == 10000000
64 == 01000000
32 == 00100000
16 == 00010000
8 == 00001000
4 == 00000100
2 == 00000010
1 == 00000001

一共8位,對應2的次方數,IP換算位

128 == 10000000
192 == 11000000
224 == 11100000
240 == 11110000
248 == 11111000
252 == 11111100
254 == 11111110
255 == 11111111

一共8位,子網掩碼換算位

4.一個網段包含多少IP?

192.168.31.0 /24
2^8 = 256-2=254 (全0不可用,全1不可用)

例項

例項1:可用主機有多少個

1. 192.168.2.192 /26 可用IP地址有多少?

解:因為子網掩碼4個段每段8位位元,一共有32位位元,此題子網是26位,3*8=24,多出2位,用了第四段2位,這樣第四段還剩6位:

192.168.2.192
255.255.255.192
11111111.1111111.11111111.11 000000

所以:2^6=64-2(0和1不能用)=62個。
192.168.2.193-254

**2.**192.168.2.252 /30 可用IP地址有多少?

解:2^2=4-2=2
可用地址有哪些:
網路位 主機位
192.168.2.1111111 00
192.168.2.1111111 01 (253)
192.168.2.1111111 10 (254)
192.168.2.1111111 11

可用地址:
192.168.2.253
192.168.2.254

3. 192.168.2.248 /29
可用位元組為3:
2^3=8-2=6,可用主機為6

計算原理:
192.168.2.248 248換算為二進位制為:11111|000
取一個最小的值11111|001 = 249
取一個最大的值11111|110 = 254

所以主機可用IP地址範圍為:
192.168.2.249-254

例項2:以下哪幾組IP和掩碼的組合屬於同一個網段:

A.192.168.1.1 255.255.255.0 和192.168.1.193 255.255.255.0
B.192.168.1.1 255.255.255.252 和 192.168.1.193 255.255.255.252
C.172.16.1.1 255.255.0.0 和172.16.4.6 255.255.255.0.0
D.10.10.10.10/28 和10.10.1.1/28
E.4.4.4.4/24 和5.5.5.5/24

A.是,因為IP段和子網掩碼都相同

B.不是:
①192.168.1.1 255.255.255.252
②192.168.1.193 255.255.255.252
因為兩個子網都是252,還剩2位元組掩碼
1的二進位制為000000|01,前6位是000000
193的二進位制為110000|01,前6為是110000
故,兩者不屬於同一網段

C.是:因為網段和子網段相同

D:不是,網段不同

答題思路:兩IP比較IP段,根據子網掩碼轉換二進位制,看已用的子網段是否相同,相同即在一個段位
注:同一網段的PC互相通訊不需要閘道器。

例項3以下哪個IP 屬於192.168.5.0 255.255.255.128網段:

A, 192.168.5.1
B, 192.168.5.128
C, 192.168.6.1
D, 192.161.5.1
E, 192.168.5.127
F, 192.168.5.129

解: 192.168.5.0 /25:
換算成二進位制192.168.5.0|0000000

A:192.168.5.1=0|0000001 #第一位相同,成立
B, 192.168.5.128=1|0000000 #第一位,不同pass
C,192.168.6.1 #第三段不同,直接pass
D,192.161.5.1 #第二段不同,直接pass
E,192.168.5.127 = 0|1111111 #第一位相同,成立

答題思路:根據子網掩碼佔位,把題目IP轉換成二進位制,再把答案下的轉換二進位制對比已用的子網段是否相同,相同即在一個段

例項4:以下網段可以容納多少臺主機?(即可用主機IP地址)

A. 192.168.1.0 255.255.255.0
B. 172.16.0.0 255.255.0.0
C. 192.168.1.0 255.255.255.192
D. 10.10.10.0 255.255.255.252

可用主機地址個數=2^n-2(n為主機位的個數)

解:

A = 2^8-2 = 254
B = 2^16 -2 =65536
C = 2^6 -2 =62
D =2^2 -2 =2

例項4:一個網段150.25.0.0的子網掩碼是255.255.224.0,那麼( )是該該網段中有效的主機地址。(選擇2個答案)

A. 150.25.0.0
B. 150.25.1.255
C. 150.25.2.24
D. 150.15.3.30

解:
題中的網段是:150.25.0.0/19換算成二進位制:

150.25.000|00000.0
A.150.25.000|00000.0 是同一個網段,但無效
B.150.25.000|00001.255 相同網段,且有效
C.150.25.000|00010.24 相同網段,且有效
D.150.15.3.30 掩碼網段都不同,不可相比

例項5:已知某個網路的掩碼是255.255.248.0,如何得知屬於同一個網段?

A、10.110.16.1和10.110.25.1
B、10.76.129.21和10.76.137.1
C、10.52.57.34和10.52.62.2
D、10.33.23.2和10.33.31.1

解:掩碼是255.255.11111|000.0 /21

A.10.110.00010|000.1 和 10.110.00011|101.1
與255.255.11111|000相與運算 與255.255.11111|000相與運算
10.110.16.1= 16 | 10.110.25.1= 24,故A不是同一段
B.10.76.10000|001.21 和 10.76.10001|001.1
與255.255.11111|000相與運算 與255.255.11111|000相與運算
10.76.129.21= 128 | 10.76.137.1=136,故B不是同一段
C.10.52.00111|001.34 和 10.52.00111|110.2
與255.255.11111|000相與運算 與255.255.11111|000相與運算
10.52.57.34 =56 | 10.52.62.2 =56,故C是同一段
D.10.33.00010|111.2 和 10.33.00011|111.1
與255.255.11111|000相與運算 與255.255.11111|000相與運算
10.33.23.2=16 10.33.31.1=24,故D不是同一段

選擇C

解題思路:IP地址和掩碼做相與運算,得到是該IP地址的網路地址,如果網路地址相同,則兩個IP屬於同網段。

例項6:在一個子網掩碼為255.255.24.0的網路中,( )是合法的網路地址。(選擇2個)

A.150.150.0.0
B.150.150.0.8
C.150.150.8.0
D.150.150.16.0

解:225.225.240.0 /20,還剩12位主機位,所以對比後12位位元
225.225.224.0/24換算二進位制後與答案相對比後12位:

  225.225.1111|0000.000000000 
A.150.150.0000|0000.00000000 
B.150.150.0000|0000.00001000 
C.150.150.0000|1000.00000000
D.150.150.0001|0000.00000000

答案是A.D

子網劃分

172.16.0.0/16 分成5個小子網?

2^m>=5
m=3
因此需要三個bit的子網位

   172.16.000|00000.0

① 172.16.000|00000.0 172.16.0.0/19
② 172.16.001|00000.0 172.16.32.0/19
③ 172.16.010|00000.0 172.16.64.0/19
④ 172.16.011|00000.0 172.16.96.0/19
⑤ 172.16.100|00000.0 172.16.128.0/19
⑥ 172.16.101|00000.0 172.16.160.0/19
⑦ 172.16.110|00000.0 172.16.192.0/19
⑧ 172.16.111|00000.0 172.16.224.0/19