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【网络】如何划分子网、计算子网掩码、确定网络地址、广播地址和可用主机地址范围?

当然!让我们一步一步详细介绍如何划分子网、计算子网掩码、确定网络地址、广播地址和可用主机地址范围。假设我们从一个 10.0.0.0/24 的网络开始,并且需要为每个子网提供 50 个主机地址

问题概述:

  • 我们有一个网络 10.0.0.0/24
  • 我们希望为每个子网分配 50 个主机地址,并且需要考虑网络地址和广播地址。

步骤 1:计算需要的主机地址数

主机地址需求:
  • 每个子网需要 50 个主机地址
  • 但是,我们不能只考虑主机地址,还必须考虑两个额外的地址:
    • 网络地址:每个子网的第一个地址,用来表示该子网本身。
    • 广播地址:每个子网的最后一个地址,用来进行广播。

因此,总的需求是:

  • 50 个主机地址 + 1 个网络地址 + 1 个广播地址 = 52 个地址
最小子网大小:
  • 子网的大小必须是 2 的幂(即网络中的地址数)。我们需要找到最接近 52 的 2 的幂。
  • 2^6 = 64,所以每个子网的最小大小必须是 64 个地址

步骤 2:确定子网掩码

  • 每个子网需要 64 个地址,这意味着主机部分需要 6 位(因为 2^6 = 64)。
  • 由于 IPv4 地址总共有 32 位,所以剩下的 26 位 就用于表示网络部分。
  • 因此,子网掩码就是 /26,即前 26 位是网络地址,后 6 位是主机地址。

子网掩码:255.255.255.192,对应的二进制是:

11111111.11111111.11111111.11000000

这表示网络部分是前 26 位,主机部分是后 6 位。

步骤 3:开始划分子网

我们从 10.0.0.0/24 网络开始,根据 /26 的子网掩码来划分子网。

第一个子网
  1. 网络地址:第一个子网的地址是 10.0.0.0,这是该子网的起始地址。
  2. 广播地址:广播地址是该子网的最后一个地址。因为每个子网有 64 个地址,所以广播地址是该子网的第 64 个地址。我们可以通过计算 10.0.0.0 + 63 得到广播地址 10.0.0.63
  3. 可用主机地址范围:子网的可用主机地址范围从网络地址的下一个地址 10.0.0.1 到广播地址的前一个地址 10.0.0.62。因此,该子网的可用主机地址为 10.0.0.1 - 10.0.0.62

总结:

  • 子网 110.0.0.0/26
    • 网络地址10.0.0.0
    • 广播地址10.0.0.63
    • 可用主机范围10.0.0.1 - 10.0.0.62
第二个子网
  1. 网络地址:第二个子网的网络地址是 10.0.0.64,这是第一个子网的最后一个地址 10.0.0.63 加 1 后的地址。
  2. 广播地址:广播地址是 10.0.0.127,我们可以通过计算 10.0.0.64 + 63 得到这个地址。
  3. 可用主机地址范围:该子网的可用主机地址范围从 10.0.0.6510.0.0.126,因为 10.0.0.64 是网络地址,10.0.0.127 是广播地址。

总结:

  • 子网 210.0.0.64/26
    • 网络地址10.0.0.64
    • 广播地址10.0.0.127
    • 可用主机范围10.0.0.65 - 10.0.0.126
继续划分其他子网

可以继续按照同样的规则来划分剩余的子网。每个子网的网络地址是上一个子网的广播地址加 1,而每个子网的广播地址是该子网网络地址加上 63。

  • 子网 310.0.0.128/26

    • 网络地址10.0.0.128
    • 广播地址10.0.0.191
    • 可用主机范围10.0.0.129 - 10.0.0.190
  • 子网 410.0.0.192/26

    • 网络地址10.0.0.192
    • 广播地址10.0.0.255
    • 可用主机范围10.0.0.193 - 10.0.0.254

步骤 4:总结子网划分结果

通过 /26 子网掩码,我们将 10.0.0.0/24 网络划分为四个子网,每个子网有 64 个地址,其中 2 个地址保留用于网络地址和广播地址,62 个地址可以分配给主机使用。

子网号网络地址广播地址可用主机范围
子网 110.0.0.0/2610.0.0.6310.0.0.1 - 10.0.0.62
子网 210.0.0.64/2610.0.0.12710.0.0.65 - 10.0.0.126
子网 310.0.0.128/2610.0.0.19110.0.0.129 - 10.0.0.190
子网 410.0.0.192/2610.0.0.25510.0.0.193 - 10.0.0.254

补充说明

  • 网络地址:这是该子网的第一个地址,用于标识该子网,不能分配给主机。
  • 广播地址:这是该子网的最后一个地址,用于进行广播通信,也不能分配给主机。
  • 可用主机地址范围:这是子网内可以分配给主机的 IP 地址范围,从网络地址后一个地址开始,到广播地址前一个地址为止。

通过这种方法,你可以根据 CIDR 子网掩码 来划分任何大小的子网,灵活地根据需求分配 IP 地址。这就是我们在子网划分时如何考虑网络地址、广播地址和主机地址范围的具体过程。

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