
首先,IP是A类、B类还是C类并不重要,解决问题没有任何意义,因为在很多问题中,B类掩码是和A类或C类网络一起出现的。不要认为这是一个错误。这是常有的事。
其次,你应该掌握以下知识:
首先明确“子网”的含义:
子网就是把一个大网络分成几个小网络,每个小网络都有相同数量的IP地址。这个小网络叫做这个大网络的子网。大型网络可以是A类网络、B类网络或C类网络。
(1)、二进制数转为十进制数。
(对了,这里是二进制数转换成十进制数的问题:
不涉及IP地址时,二进制到十进制的转换采用“低次方加法”的方法,但涉及IP地址时(计算广播地址时除外,仍采用“低次方加法”),二进制到十进制的转换不能采用这种方式,而是直接采用2的n次方的方法:
比如不涉及IP地址的计算时,二进制的111转换成十进制,采用的方法是(2 +2+1 +2+0),结果是十进制的7。但是,在计算IP地址时,不能进行二进制到十进制的转换。二进制111转换成十进制时,如果看到几个“1”,表示2的幂。这里有三个“1”,是2的三次方,即计算IP地址时,二进制111到十进制的转换是2的三次方,2的三次方的结果是8。)
(2)网络的总数和可用数
A类网络的数量是2的7次方,即128。根据网络规范,128个网络中的第一个和最后一个应该删除,因此可用的A类网络数量为126个。
B类网络的数量是2的14次方,即16384。根据网络规范,16,384个网络中的第一个和最后一个应该删除,因此可用的B类网络数量为16,382个。
C类网络的数量是2的21次方,即2097152。根据网络规范,16,384的第一个和最后一个应该删除,因此可用的C类网络数量为2,097,150。
(3)、IP网络的总数和可用IP地址的数量。
每个A类大型网络(A类网络)容纳2的24次方个IP地址,即16777216个IP地址;每个B类大型网络包含2的16次方个IP地址,即65536个IP地址;每个C类大型网络包含2的8次方个IP地址,即256个IP地址。可用IP地址的数量是通过从IP地址总数中减去2得到的。
如果将一个B类大型网络划分为32个小型网络,那么每个小型网络的IP地址数为65536/32 = 2048;如果将C类大型网络划分为32个小型网络,那么每个小型网络的IP地址数为256/32=8。
二、明确“面具”的含义:
mask的作用是告诉电脑“大网”分成多少个“小网”!很多书上说掩码是用来确定IP地址所在的网络号,判断另一个IP是否和当前IP在同一个子网。确实是这样,但是我们做题的意义不大。我们要明确:mask的作用是告诉计算机“大网”分成多少个“小网”!掩码是确定子网数量的基础!
第三,明确十进制数和8位二进制数的转换
做这类题,你要能心算出255以内的十进制数转换成相应的二进制数。可以参考这个公式表(第一行是二进制,第二行是十进制):
1 1 1 1 1 1 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
你可以看到:
第一行左边的第一个二进制1对应于十进制128。
第一行左边的第二个1对应于小数64。
第一行左边第三个1对应于十进制32。
第一行左边第四个1对应于十进制16。
第一行左边第五个1对应于十进制8。
第一行左边的第六个1对应于一个小数4。
第一行左边的第七个1对应于一个小数2。
第一行左边的第八个1对应于十进制1。
牢记以上关系,这是二进制转换的基础!
比如把十进制133转换成二进制,我们可以这样想:因为133和128比较接近,又因为公式表中左起第一个二进制1代表128,我们可以马上确定最左边的位要转换成8位二进制,并设置为1。接下来我们看到133和128的差只有5,而5是4和1的和,4和1分别对应于公式表中左起第6和第8位,所以十进制的133转换成8位二进制表示,就是10000101,对应如下:
1 0 0 0 0 1 0 1(二进制133)
128 0 0 0 0 4 0 1(十进制133)
255以内的其他十进制数转换为8位二进制数,依此类推。
第四,记住各种网络的默认掩码
A类网络默认掩码为255.0.0.0,二进制为1111111.00000000.0000000.0000000。默认掩码意味着A类大型网络(A类网络)不会细分为几个小型网络。掩码中的1表示网络号,24个零表示确定网络号时,IP地址的主机号部分用24位二进制数表示(二进制表示的IP地址的左8位是固定的)。(IP地址由网络号和主机号组成)
B类网络的默认掩码为255.255.0.0,二进制为1111111111.11111.0000000.000000。默认掩码意味着B类大型网络不会细分为几个小型网络。这16个零表示在确定网络号时,IP地址的主机号部分可以用16位二进制数表示(二进制表示的IP地址的左16位是固定的)。(B类默认掩码可以理解为将一个A类大型网络(A类网络)划分为2的8次方(即256个小型网络)。
C类网络默认掩码为255.255.255.0,换算成二进制就是1111111111.11000;默认掩码意味着C类大型网络不会细分为几个小型网络。这里的8个零表示在确定网络号时,IP地址的主机部分可以用一个8位二进制数来表示(用二进制表示的IP地址的左24位是固定的)。(C类默认掩码可以理解为将A类大网络(A类网络)划分为2的16次方(即65536)个小网络,将B类大网络划分为8次方(即256)个小网络)。
五、关于正确有效的面膜:
正确有效的掩码应该满足一定的条件,即十进制掩码转换成二进制后,掩码的左边部分必须全是1,中间不能出现0。例如,将255.255.248.0
转换成二进制是11111111111.111110000000,可以看到左边全是1,中间没有0(全0在1的右边),这是一个有效的掩码。我们再来看看254.255.248.0。转换成二进制的时候是111111111.11100000000,不是正确有效的掩码,因为1中间有一个0。我们再来看看255.255.249.0。转换成二进制的时候就是111111111.11001.00000000,这不是一个正确有效的掩码,因为1中间还有一个0。
六。子网掩码的替代表示:
在某些主题中,子网掩码(如255.255.248.0)不会出现,而是以IP地址/编号的形式出现,其中/编号是子网掩码的替代表示形式。做题的时候要正确理解这种另类的表征。我们把255.255.248.0转换成二进制形式的11111111111100000000,可以看到左边有21个1,所以可以把255.255.248.0的掩码表示为/21。反过来,当我们看到/21时,我们会在32位二进制的左边填充21个1,用句点分隔这个32位二进制的每8位,然后转换成十进制,就是255.255.248.0。
七。网络中有两个IP地址不可用:
无论是a类、b类还是c类网络,有两个IP地址是不划分子网就无法使用的:网络号和广播地址。例如,在没有子网划分的大型C类网络中,用202.203.34.0表示网络号,用202.203.34.255表示广播地址,因为大型C类网络有256个IP地址。现在,如果减去这两个IP地址,只有256-2=254个IP地址可用。如果题目问:如果将一个C类大型网络划分为四个子网,会增加多少个不可用的IP地址?
可以这样想:当C类网络没有划分子网时,两个IP地址不可用;现在C类大网分为四个子网,所以每个子网中有两个IP地址不可用,所以四个子网中有八个IP地址不可用。从八个IP地址中减去两个没有子网的不可用IP地址,结果是六个。所以,C类大网划分成4个子网后,会多6个不可用的IP地址。
八。根据掩码确定子网的数量
首先看一下问题中给出的掩码属于哪个默认掩码,这样就可以知道是把子网划分为A类、B类还是c类,我们以202.117.12.36/30为例。我们先把/30这种替代的掩码记法转换成我们习惯的记法:1111111111111111,十进制记法是255.255.255.252。
我们可以看到这个掩码的左边三段与C类默认掩码相同,只有第四段与C类默认掩码不同,所以我们认为255.255.255.252的掩码在C类默认掩码的范围内,也就是说我们将对C类网络进行子网划分。因为C类网络的默认掩码是255.255.255.0,所以把C类的默认掩码转换成二进制就是11111111111111000000,其中8个零表示IP地址可以用8位二进制数表示,也就是说C类大型网络中可以有8个2的IP地址。这个问题中掩码的最后一段是252,换算成二进制就是11111100。因为1表示网络号,所以11111表示C类的大网络被划分成(111111)个二进制子网。将11111转换成十进制是64,那么就意味着C类大型网络被划分为64个子网,每个子网的IP地址数是256/64=4。如果去掉代表子网号的第一个IP地址和代表广播地址的最后一个IP地址,子网中可以分配的IP地址数就是子网中IP地址总数减2,即4-2=2。
九。综合示例:
已知为172.31.128.255/18,试计算:
1.子网数量,
2.网络号,
3.主机号,
4.广播地址,
5.可分配IP的开始和结束范围。
解决方案:
1.计算子网的数量
首先,将/18替换为我们习惯的表达方式:
111111111111.1111111.11000000.00000换算成十进制就是255.255.192.0。可以看到,这个掩码的左两段与B类默认掩码一致,所以这个掩码在B类默认掩码的范围内,也就是说我们将对B类的大网络进行子网划分..B类掩码使用16位(16个零)来表示可分配的IP地址。本题中的掩码在B类默认掩码的基础上多了两个1代表网络号,也就是说B类大型网络被划分为(11)个二进制子网,而(11)个二进制到十进制的转换是4,所以本题中B类大型网络被划分为4个子网。
2.计算网络号
用公式:和IP地址的二进制和子网掩码的二进制,结果就是网络号。AND运算的规则是1和1得1,0和1得0,1和0得0。
172.31.128.255
转换成二进制数是10101100.0000000001
掩码是:111111111.11111.100000.000000。
所以:
10101100.00011111.10000000.11111111
11111111.11111111.11000000.00000000
10101100.00011111.10000000.00000000
把1010放在10100上38601
转换成十进制是172.31.128.0,所以网络号是172.31.128.0。
3.计算主机数量
同样使用公式:与IP地址的二进制和(子网掩码的二进制补码),结果就是主机号。反码就是把原来的0变成1,
原本是1的变成了0。
因为面具是11,11,11111。11111 . 186686866117
所以它的反码表示为000000000000000111111111,然后IP地址的二进制和掩码的反码表示进行and运算:
10101100.00011111.10000000.11111111
00000000.00000000.00111111.11111111
00000000.00000000.00000000.11111111
把000000000放在……上50000 . 50000000001
转换成十进制是0.0.0.255。我们将左边的0去掉,只留下右边的数字,所以我们说这个IP的主机号是255。主机号表示网络号,255是IP地址。
4.计算广播地址
还使用了公式:在获取网络号的基础上,将网络号右侧表示IP地址主机部分的二进制位全部填充为1,然后将得到的二进制数转换为十进制数,得到广播地址。因为本题中的子网掩码是111111111111 . 11000000 . 00000,网络号占18位,所以本题中IP地址主机部分的二进制位是14位,所以我们将网络号172.31.128.0转换成二进制数1010100.00。然后从右数,将14个0全部替换为1,即10101100.0001111.101111.111111,这是该子网广播地址的二进制表示。将这个二进制广播地址转换成十进制地址就是172.31.191.255。
5.计算可用的IP地址范围。
因为网络号是172.31.128.0,广播地址是172.31.191.255,所以子网中可用IP地址的范围是从网络号+1到广播地址-1,所以子网中可用IP地址的范围是从172.31.128.1到172.31.191.25。
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