| 目錄 |
|---|
| 第一部分-沒事搞事 |
| 第二部分-前言 |
| 第三部分-ipv4基礎知識 |
| 第四部分-理論之來源 |
| 第五部分-實戰理論之演變【重點】 |
| 第六部分-實戰理論之案例演示 |
| 第七部分-思考題 |
| 第八部分-思考題答案 |
| 知識評估等級 | |
|---|---|
| 體系最高級別 | ★★★★★ |
| 本文知識級別 | ★★★ |
| 學習深度最高級別 | 瞭解-理解-熟悉-精通-成神 |
| 本文知識深度 | 理解 |
| 學習條件和效果 | |
|---|---|
| 01.已經學習過相關子網基礎 | |
| 02.學完本篇可以達到心算子網掩碼相關問題 |
==> 如有錯誤，煩勞指出 <==第一部分-沒事搞事
現在有一組IP段爲192.168.0.0/28的網絡，請問這個網絡的網絡地址，子網掩碼，廣播地址分別是多少？
所屬網絡可用IP的數量和範圍分別是多少？
【我直接這麼問，剛剛搞子網的兄弟，肯定蒙圈了，沒關係，反正我也是隨便問問，
待後面說明好速算的環境，答案自然水到渠成！】第二部分-前言
【前言】:學習源於興趣，源於壓力，更源於獨到的理解。
希望我的分享，可以讓你或者身邊苦苦學習子網的朋友能快速上手IPv4子網劃分，更好的理解子網的快速運算。【歷史回顧】: 很多剛剛接觸ipv4子網運算的朋友，會常常被其中的二進制，十進制，主機，可用主機，網絡，掩碼，網關，廣播等搞蒙了，當然，我也是這麼過來的，深受折磨，每每有同學請教，也無從下手， 後來，聽一老師授課，茅塞頓開，暫將個人理解爲君獻上！
第三部分-ipv4基礎知識
| ipv4基礎知識 |
|---|
| 01.ipv4是目前所用，ipv6暫時沒有大量普及開來（以下討論基於ipv4） |
| 02. ipv4地址是32位二進制組成，分成4段10進制表示出來 |
| 03. ipv4地址的十進制形式，舉例：192.168.1.1/24.(每個點號分割出4段，就這麼長了。。) |
| 04. /24表示的是掩碼地址，也可以表現成255.255.255.0,作用是限制ipv4地址的間隔和長度。 |
| 05. 二進制:計算機侷限於處理二進制數據（也有其他進制的cpu也有，我們很少接觸），類型 大概就0和1 ，例如:10進制的192等於二進制的1100 0000 【 192[10]=1100 0000[2] 】 |
| 06. 十進制:日常生活中的0，1,2,3,4,5,6,7,8，9 一共10個數字。 |
| 07. 主機 :一個網絡內 除開 網絡和廣播的剩餘ip數目（含有手工分配的網關）。 |
| 08. 可用主機: 一個網絡內 除開 網絡和廣播的剩餘ip數目（含手工分配的網關） |
| 09. 網絡：比較籠統的說法，可以說成網絡塊，網段，你想象下圓圓的蛋糕分成一塊塊的情景就差不多了。或者說的披薩分成一塊塊的模樣 |
| 10. 掩碼: 作用是限制ipv4地址的間隔和長度，形式爲 /24或者爲255.255.255.0這類的。 |
| 11. 網關:一個網絡的出口，管理員的你可以手工任意指定！你想象下，你想象下房間的門口就 是一個出口（不排除多出口，網絡也一樣） |
| 12. 廣播:一個以太網環境存在的東西，類似於，老師在上面講課，下面有學生，那麼，老師就可以看作廣播（組播類似，不做討論！）可以說是網絡是有頭部和尾巴的，有頭有尾，網絡地址就是網絡的頭部，廣播就是尾巴。 |
| 13. 平常說的子網掩碼計算,實際上就是計算 網絡地址（開頭部分），可用主機（中間部分），廣播（尾部）【網絡地址------主機（網關+可用主機）----廣播】 |
| 14. ipv4私有地址有3類：a類,b類,c類 |
| a類: 10.x.x.x |
| b類: 172.16.x.x -172.31.x.x |
| c類: 192.168.x.x |
基礎理論就這麼多了，說多就太長啦！看看就好！囉嗦了！第四部分-理論之來源
圖例開始:(不會算的朋友，win系統有計算器，程序員模式即可運算各種進制)
192.168.1.1的十進制形式與二進制形式 如下--`
| 十進制形式 | 192. | 168. | 1. | 1. |
|---|---|---|---|---|
| 二進制 形式 | 1100 0000 | 1010 1000 | 0000 0001 | 0000 0001 |
/24與255.255.255.0的關係 如下--
| CIDR | /8 | /8 | /8 | /0 | 8+8+8=/24 |
|---|---|---|---|---|---|
| 十進制的表示 | 255. | 255. | 255. | 0 | 255.255.255.0 |
| 二進制的表示 | 1111 1111 | 1111 1111 | 1111 1111 | 0 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0 |
第五部分-實戰理論之演變【重點】
請牢記下面的內容（表格1和表格2）！！！--會反覆利用數值關係的
| 表格1 | ||
|---|---|---|
| 十進制 | 二進制 | 數字關係 |
| 128 | 1000 0000 | 有1個數字1 |
| 192 | 1100 0000 | 有2個數字1 |
| 224 | 1110 0000 | 有3個數字1 |
| 240 | 1111 0000 | 有4個數字1 |
| 248 | 1111 1000 | 有5個數字1 |
| 252 | 1111 1100 | 有6個數字1 |
| 254 | 1111 1110 | 有7個數字1 |
| 255 | 1111 1111 | 有8個數字1 |
| 表格2 | |
|---|---|
| /1 | 128 |
| /2 | 192 |
| /3 | 224 |
| /4 | 240 |
| /5 | 248 |
| /6 | 252 |
| /7 | 254 |
| /8 | 255.0.0.0 |
| /16 | 255.255.0.0 |
| /24 | 255.255.255.0 |
| /32 | 255.255.255.255 |
| 表格2的應用 | 子網掩碼 | 表2得出的數字關係 |
|---|---|---|
| /9 | 255.128.0.0 | 8+1 |
| /10 | 255.192.0.0 | 8+2 |
| /11 | 255.224.0.0 | 8+3 |
| /12 | 255.240.0.0 | 8+4 |
| /13 | 255.248.0.0 | 8+5 |
| /14 | 255.252.0.0 | 8+6 |
| /15 | 255.254.0.0 | 8+7 |
| /17 | 255.255.128.0 | 8+8+1 |
| /18 | 255.255.192.0 | 8+8+2 |
| /19 | 255.255.224.0 | 8+8+3 |
| /20 | 255.255.240.0 | 8+8+4 |
| /21 | 255.255.248.0 | 8+8+5 |
| /22 | 255.255.252.0 | 8+8+6 |
| /23 | 255.255.254.0 | 8+8+7 |
| /25 | 255.255.255.128 | 8+8+8+1 |
| /26 | 255.255.255.192 | 8+8+8+2 |
| /27 | 255.255.255.224 | 8+8+8+3 |
| /28 | 255.255.255.240 | 8+8+8+4 |
| /29 | 255.255.255.248 | 8+8+8+5 |
| /30 | 255.255.255.252.0 | 8+8+8+6 |
| /31 | 255.255.255.254 | 8+8+8+7 |
| 囉嗦幾句-- 你要會算256以內的加減乘除（小學的數學思維） |
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| 你要會算256以內的加減乘除（小學的數學思維） |
| 1.0-255有幾個數字？ |
| 答：0-255 一共有256個數字。 |
| 2. 255怎麼在子網掩碼出現？ |
| 答：上述規律的一個區間二進制最大就是8個1，即是1111 1111(2)=255(10) |
第六部分-實戰理論之案例演示
實戰開始：--》開始啦！
1：現在有一組IP段爲192.168.0.0/28的網絡，請問這個網絡的網絡地址，子網掩碼，廣播地址分別是多少？所屬網絡可用IP的數量和範圍分別是多少？
答:
掩碼是255.255.255.240
網絡地址 192.168.0.0
廣播:192.168.0.15
可用主機:數目14臺
範圍 192.168.0.1-192.168.0.14 (網關沒分，所以包含！)
我的思考過程: 【先推算掩碼,然後推算廣播和網絡, 再由廣播和網絡得出可用ip範圍】
步驟一、掩碼是怎麼出來的，首先我看見的是/28這個東西，
/28=/24+/4
=【表2數值】/24+【表1數值】/4
=255.255.255.0+240
=255.255.255.240
步驟二:、廣播是怎麼出來的？看看神奇的256！
上面的掩碼最後一位是240
那麼看我表演:
256-240=16 這個用256-最後一位掩碼得到的數16，我稱爲 塊（本文的標題 塊計算！記住！不是快計算！不會誤解！就是蛋糕分法 西瓜切片 =塊）
現在我擁有的數值:
掩碼 240
塊 16
神奇數 256
記住一個外國人原則！數值是從0開始的！！切記
0x16=0 第1個網絡就是0
1x16=16 第2個網絡是 16
2x16=32 第3個網絡是 32
（是不是在推算廣播的時候已經得知網絡是0了？192.168.0.0就是網絡哈--192.168.0.0/28就是網絡！而且是第一個網絡！）
廣播呢？哪去了？不要急，我用圖形表達一下吧！
[第一個網絡地址------主機（網關+可用主機）----廣播] + [第二個網絡地址------主機（網關+可用主機）----廣播] ...
是不是又發現什麼了？對了，就是第一個網絡的廣播地址和第二個網絡的網絡開頭是相連。
也就是第一個網絡的廣播地址=第二個網絡的網絡開頭減去1
好像還是很抽象，再表現給你看下吧(你驗證就明白了，我假設一個環境如下)
192.168.1.0/30 第1個網絡的網絡地址（網絡開頭）
192.168.1.1/30 第1個網絡的主機
192.168.1.2/30 第1個網絡的主機
192.168.1.3/30 第1個網絡的網絡廣播（網絡尾巴）
192.168.1.4/30 第2個網絡的網絡地址（網絡開頭）
192.168.1.5/30 第2個網絡的主機
192.168.1.6/30 第2個網絡的主機
192.168.1.7/30 第2個網絡的網絡廣播（網絡尾巴）
再看看我上面的廣播和網絡的關係吧：
1.第一個網絡的廣播地址和第二個網絡的網絡開頭是相連。
2.第一個網絡的廣播地址等於第二個網絡的網絡開頭減去1
所以上面的答案廣播就是1x16-1=15,廣播就是192.168.0.15/30
步驟三、可用ip是怎麼算出來的？
上述得到的條件太多了：
掩碼 240
塊 16
神奇數 256
0x16=0 第1個網絡就是0
1x16=16 第2個網絡是 16
2x16=32 第3個網絡是 32
網絡:192.168.0.0/28
廣播:192.168.0.15/28
所以
完整的網絡就是：192.168.0.0-192.168.0.15 ，然後掩碼是255.255.255.240.
但人家要可用ip呢！可以！
不要網絡地址和廣播地址，剩下的不就是可用ip了嗎？
換個思維就是少了一個網絡地址和少一個廣播地址，也就是2個地址就是可用ip！
也就是塊16-2=14個可用ip!
現在整理思考了！上面是一個個分解的思考！下面是彙總計算與例子計算！
1.現在有一組IP段爲192.168.0.0/28的網絡，請問這個網絡的網絡地址，子網掩碼，廣播地址分別是多少？所屬網絡可用IP的數量和範圍分別是多少？
/28=/24+/4=255.255.255.240 ==>掩碼推算
256-240=16 （塊大小） ==>神奇數256得出的塊大小
016=0 ==>網絡推算
116=16 --》 16-1=15 ==>由第二網絡地址推出第一網絡的廣播地址
16-2=14 ==>由基礎概念 可用主機於塊大小推算
答案:
掩碼是255.255.255.240
網絡地址 192.168.0.0
廣播:192.168.0.15
可用主機:數目14臺
範圍 192.168.0.1-192.168.0.14 (網關沒分，所以包含！)
2.計算機網絡中IP地址爲172.16.20.60、172.16.30.60、172.16.80.60，子網掩碼爲255.255.192.0的三臺計算機，判斷這三臺計算機是否處於同一個子網，以及它們所屬的網絡是什麼？
下面只是簡寫個邏輯思路--
256-192=64 塊大小
0x64=0 網絡1
1x64=64 網絡2
2x64=128 網絡3
20/64=0 --
30/64=0 --
80/64=1--
192=/2
/255.255.0.0=/16
255.255.192.0=/16+/2=/18
| 結論-- |
|---|
| 172.16.20.60和172.16.30.60是同一個子網的，而且是網絡1的，網絡爲172.16.0.0/18. |
| 172.16.80.60是另一個子網的，而且是網絡2的，網絡爲172.16.64.0/18. |
第七部分-思考題
思考題目一、B類網絡131.108.45.148/17，其網絡、網絡廣播地址和子網掩碼分別是多少？
思考題目二、61.145.223.14 /29, 其網絡、廣播地址和子網掩碼分別是多少？主機是多少？這是什麼類的ip地址（公網還是私網）？
第八部分-思考題答案
思考題目一、B類網絡131.108.45.148/17，其網絡、網絡廣播地址和子網掩碼分別是多少？
答案:
子網掩碼 255.255.128.0
廣播地址 131.108.127.255/255.255.128.0
網絡 131.108.0.0/17
思考題目二、61.145.223.14 /29, 其網絡、廣播地址和子網掩碼分別是多少？主機是多少？這是什麼類的ip地址（公網還是私網）？
子網掩碼 255.255.255.248
廣播地址 61.145.223.15/255.255.255.248
網絡地址 61.145.223.8/255.255.255.248
可用主機ip 61.145.223.9-61.145.223.14/255.255.255.248