子网划分和子网掩码
一、实验目的
1.掌握子网划分的方法和子网掩码的设置
2.理解 IP 协议与 MAC 地址的关系
3.熟悉 ARP 命令的使用:arp [–d], [-a]
二、实验环境
局域网
三、预备知识
1、为什么要划分子网
在 20 世纪 70 年代初期,建立 Internet 的工程师们并未意识到计算机和通信在未来的迅
猛发展。局域网和个人电脑的发明对未来的网络产生了巨大的冲击。开发者们依据他们当
时的环境,并根据那时对网络的理解建立了逻辑地址分配策略。他们知道要有一个逻辑地
址管理策略,并认为 32 位的地址已足够使用。为了给不同规模的网络提供必要的灵活性,
IP 地址的设计者将 IP 地址空间划分为五个不同的地址类别,如下表所示,其中 A,B,C 三类
最为常用:
IP 地址
类型
第一字节
十进制范围
二进制
固定最高位
二进制
网络位
二进制
主机位
A 类 0-127
0
8 位 24 位
B 类 128-191
10
16 位 16 位
C 类 192-223
110
24 位 8 位
D 类 224-239
1110
组播地址
E 类 240-255
1111
保留
从当时的情况来看,32 位的地址空间确实足够大,能够提供 2
32
(4,294,967,296,约为
43 亿)个独立的地址。这样的地址空间在因特网早期看来几乎是无限的,于是便将 IP 地址
根据申请而按类别分配给某个组织或公司,而很少考虑是否真的需要这么多个地址空间,
没有考虑到 IPv4 地址空间最终会被用尽。但是在实际网络规划中,它们并不利于有效地分
配有限的地址空间。对于 A、B 类地址,很少有这么大规模的公司能够使用,而 C 类地址
所容纳的主机数又相对太少。所以有类别的 IP 地址并不利于有效地分配有限的地址空间,
不适用于网络规划。
2、子网和子网掩码
使用主机地址前面的 n 位作为子网地址,将网络分割成 2
n
个子网(其中 2
n
-2 个可用)
因此,可以根据实际需要构建多少个子网来确定子网地址的位数。例如要将一个 C 类网络
划分为 4 个子网, 由 2
n
-2>=4,知 n=3,即需要 3 位子网地址。
子网掩码长度为 32 位,与 IP 地址中网络地址(包括子网地址)位对应的子网掩码位为
1,与 IP 地址中主机地址位对应的子网掩码位为 0。因此子网掩码是一串连续的 1 后面跟一