子網(wǎng)劃分一直是網(wǎng)管初學者頭疼的問題,在網(wǎng)吧當中很多網(wǎng)管朋友是由服務(wù)員做起,慢慢學習網(wǎng)管技巧和知識,所以沒有系統(tǒng)學習過TCP/IP方面的知識,由于最基礎(chǔ)的TCIP/IP知識在日常當中根本用不到,所以導致子網(wǎng)劃分的方法和技巧往往很難掌握到實質(zhì)的經(jīng)驗,這也是為什么子網(wǎng)劃分成為初學網(wǎng)管的難題。要想理解什么是子網(wǎng)劃分,就不能不了解IP地址的構(gòu)成。互聯(lián)網(wǎng)是由許多小型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的,每個網(wǎng)絡(luò)上都有許多主機,這樣便構(gòu)成了一個有層次的結(jié)構(gòu)。IP地址在設(shè)計時就考慮到地址分配的層次特點,將每個IP地址都分割成網(wǎng)絡(luò)號和主機號兩部分,以便于IP地址的尋址操作。IP地址的網(wǎng)絡(luò)號和主機號各是多少位呢?如果不指定,就不知道哪些位是網(wǎng)絡(luò)號、哪些是主機號,這就需要通過子網(wǎng)掩碼來實現(xiàn)。本文以我曾經(jīng)對一個超過255單網(wǎng)段網(wǎng)吧的實際子網(wǎng)劃分案例,用我的理解為大家分析在網(wǎng)吧應(yīng)用當中最常見的子網(wǎng)劃分原則和技巧,并希望與大家交流經(jīng)驗。
關(guān)鍵知識一子網(wǎng)掩碼:子網(wǎng)掩碼不能單獨存在,它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分。子網(wǎng)掩碼的設(shè)定必須遵循一定的規(guī)則。與IP地址相同,子網(wǎng)掩碼的長度也是32位,左邊是網(wǎng)絡(luò)位,用二進制數(shù)字“1”表示;右邊是主機位,用二進制數(shù)字“0”表示。附圖所示的就是IP地址為“192.168.1.1”和子網(wǎng)掩碼為“255.255.255.0”的二進制對照。其中,“1”有24個,代表與此相對應(yīng)的IP地址左邊24位是網(wǎng)絡(luò)號;“0”有8個,代表與此相對應(yīng)的IP地址右邊8位是主機號。這樣,子網(wǎng)掩碼就確定了一個lP地址的32位二進制數(shù)字中哪些是網(wǎng)絡(luò)號、哪些是主機號。這對于采用TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)來說非常重要,只有通過子網(wǎng)掩碼,才能表明一臺主機所在的子網(wǎng)與其他子網(wǎng)的關(guān)系,使網(wǎng)絡(luò)正常工作。
子網(wǎng)掩碼和IP地址的關(guān)系
子網(wǎng)掩碼是用來判斷任意兩臺計算機的IP地址是否屬于同一子網(wǎng)絡(luò)的根據(jù)。最為簡單的理解就是兩臺計算機各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進行AND運算后,如果得出的結(jié)果是相同的,則說明這兩臺計算機是處于同一個子網(wǎng)絡(luò)上的,可以進行直接的通訊。
運算演示之一:
IP地址:192.168.0.1
子網(wǎng)掩碼:255.255.255.0
AND轉(zhuǎn)化為二進制進行運算:
lP地址:11000000.10101000.00000000.0000000 子網(wǎng)掩碼:11111111.11111111.11111111.00000000
AND運算:11000000.10101000.00000000.00000000
轉(zhuǎn)化為十進制后為:192.168.0.0
以上運算將不同IP通過AND運算后,就能確定IP是否同屬于192.168.0.0這網(wǎng)段,也就可以判斷是否可以直接通信。
案例如下:
IP地址段:192.168.0.1—192.168.0.67
子網(wǎng)掩碼:255.255.254.0
網(wǎng)關(guān):192.168.1.253
第二個子網(wǎng):IP地址段:192.168.1.1—192.168.1.200
子網(wǎng)掩碼:255.255.254.0
網(wǎng)關(guān):192.168.1.253
實例當中是要按照這樣來分的,但如果不知道這樣分是怎么實現(xiàn)的,那在以后遇到這種情況仍然是不能隨機應(yīng)變的,,所以下面我說下這樣實現(xiàn)的原理:從已經(jīng)劃分成的地址類型可以看出,使用的是網(wǎng)吧通常使用的C類IP地址,簡單的看一下子網(wǎng)內(nèi)IP地址和網(wǎng)關(guān)的設(shè)定,如果懂得TCP/IP常識可以發(fā)現(xiàn),IP地址是192.168.0.X,網(wǎng)關(guān)卻設(shè)置成了192.168.1.X,大家會問如果這樣設(shè)置的話,客戶端與網(wǎng)關(guān)怎樣進行通信呢,分明不在同一網(wǎng)段內(nèi)。其實這樣劃分是有技術(shù)上的優(yōu)勢的,我們知道,C類IP段中,例如192.168.0.0,子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0,其中的255.255.255.0計算為二進制則表示成11111111.11111111.11111111.00000000,全為1的則表示網(wǎng)絡(luò)部分,全為0的則表示為主機部分,那么子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0的網(wǎng)絡(luò),最多只能容納254臺主機(去除全為0和全為1的兩臺),那么這段網(wǎng)絡(luò)怎么才能容納267臺主機呢。這里我們就用到了“借位”一說。主機位不夠,那我們何不向網(wǎng)絡(luò)位借呢,把網(wǎng)絡(luò)位中的1位或者幾位借過來作為主機位用,那不就可能容納更多的主機了嗎?
我們向網(wǎng)絡(luò)位借該怎么借呢?該借幾位呢?實際理論當中是存在這么一個公式的,這里把需要容納的主機設(shè)為M,要借的位數(shù)設(shè)為N,那么產(chǎn)生一個公式,2的N次方≥M,這樣就簡單了,2的8次方=256,不足以容納267臺機器,那么2的9次方=512,大于267了,也可以理解為采用9位主機位的網(wǎng)絡(luò)可以容納512臺機器,267臺當然可以正常使用。經(jīng)過這樣的算法就得出了N=9,也就是要借9位主機位來表示主機數(shù)目。前文提到全為0的表示主機位,全為1的表示網(wǎng)絡(luò)位,并且我們是用網(wǎng)絡(luò)位來表示主機位,當然主機位是連續(xù)的了,不然這邊借一位,那邊再跳著借一位吧。把上面的二進制數(shù)列拿來分析一下,11111111.11111111.11111111.00000000這里有8位主機位,剛剛算出來需要有9位主機位,那么就向網(wǎng)絡(luò)位借一位來用用,把網(wǎng)絡(luò)位的最后面一位從1(網(wǎng)絡(luò)位)變成0(主機位),這樣就可以表示成11111111.11111111.11111110.00000000,9位主機位出來了,然后再把這個數(shù)列換算成10進制就是255.255.254.0,也就是我們劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼啦,這下大家就可以知道上面方案中255.255.254.0的由來了吧。
下面該總結(jié)一下為什么網(wǎng)關(guān)要設(shè)置成192.168.1.254了,因為剛剛借過來的一位來表示主機位,我們就利用這一位來設(shè)置各個子網(wǎng)的lP地址段。這里我們采用的是192.168.0.0,換算成二進制就是11000000.01010100.00000000.00000000,這里第9位主機位是借來的,它可以表示成000000000和00000001,那么這個網(wǎng)絡(luò)的IP地址就可以設(shè)置成110000000.01010100.00000000.C0000001到11000000.01010100.00000001.11111110了,再換算成10進制就是192.168.0.1—192.168.1.254了。
這樣我們就得出了最終的結(jié)果,267臺機器的網(wǎng)絡(luò)可以通過向網(wǎng)絡(luò)位借位來表示主機位,得出的lP地址段為192.168.0.1—192.168.1.254,子網(wǎng)掩碼為255.255.254.0,這樣所有主機設(shè)置成IP段中的一個,子網(wǎng)掩碼為255.255.254.0,就能夠處于同一個網(wǎng)段,192.168.1.254自然也處于這一網(wǎng)段中,把它設(shè)置成網(wǎng)關(guān)就可以順利的發(fā)揮網(wǎng)關(guān)的作用,而且整個網(wǎng)段內(nèi)由于子網(wǎng)掩碼作用,可以有效防止風暴的產(chǎn)生,還能解決互訪問題。
由這個典型網(wǎng)吧解決主機數(shù)量超過一個網(wǎng)段的案例可以看出,其實子網(wǎng)劃分首先要確定的就是掩碼方式,本文就是詳細解讀了子網(wǎng)掩碼與IP對應(yīng)關(guān)系的一種通俗的解釋,然后根據(jù)掩碼方式確定IP地址的分配原則,雖然通俗易懂,但這一切都要建立在詳細理解TCP/IP的基礎(chǔ)之上的,也許這個案例能幫大家更快的記住子網(wǎng)劃分的原則與初級技巧,但要真正做到以不變應(yīng)萬變,還需要透徹研究TCP/IP相關(guān)知識,才能成為一名合格的網(wǎng)管。