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實(shí)際工作中用到網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的機(jī)會(huì)并不多，雖然以前學(xué)習(xí)過(guò)，但是許久不用自然也就生疏了。最近拿到幾臺(tái)云上的虛擬機(jī)，需要為它們建立一個(gè)VPC（虛擬私有云，就是一個(gè)虛擬的局域網(wǎng)），得益于虛擬化技術(shù)，作為用戶，我們省去了絕大多數(shù)的網(wǎng)路配置和調(diào)試工作，唯一需要我們親自操刀主持的就是對(duì)網(wǎng)絡(luò)的劃分了。劃分網(wǎng)絡(luò)需要清楚三個(gè)基本概念：IP地址、子網(wǎng)掩碼和地址分類(lèi)，是這三個(gè)要素一起決定了整個(gè)IP地址空間的劃分。關(guān)于這些可以參考文章最后附上的資料，本文正文是從三者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系上思考對(duì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分需要解決什么問(wèn)題。本文原文出處:http://blog.csdn.net/bluishglc/article/details/47909593?嚴(yán)禁任何形式的轉(zhuǎn)載，否則將委托CSDN官方維護(hù)權(quán)益！

32位的IP地址空間總計(jì)有40多億個(gè)可用IP地址，如果你是互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建之初的設(shè)計(jì)者，你會(huì)怎么分配這些IP？你可能會(huì)說(shuō)一個(gè)一個(gè)地分吧，請(qǐng)求一個(gè)給一個(gè)。這不失為是一個(gè)方案，但是面對(duì)這么多的IP地址，這種“扁平”的管理方式真的有效嗎？如果是給一個(gè)組織甚至國(guó)家批量分配P呢？就像是在一個(gè)文件夾下管理40多億個(gè)文件一樣，這種處理方式真的明智嗎？顯然，當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)者并沒(méi)有采取這種簡(jiǎn)單直白的做法，而是像我們管理大多數(shù)信息一樣對(duì)信息進(jìn)行了“分門(mén)別類(lèi)”，同樣是40多億個(gè)文件，如果按照某種規(guī)則或特征把它們分散放置到多個(gè)文件夾或子文件夾下一定會(huì)極大地方便管理。

于是問(wèn)題來(lái)了：怎么分？

如果把IP地址看作是一個(gè)家庭住址，那么在家庭住址中自然有省、市、街道、小區(qū)這樣的層級(jí)劃分，逐級(jí)縮小范圍后定位到一個(gè)門(mén)牌號(hào)上。如果我們給省、市、街道都編好號(hào)，再和門(mén)牌號(hào)拼在一起，我們得到的這樣一長(zhǎng)串?dāng)?shù)字就可以唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)家庭住址，同樣，IP地址有32位的長(zhǎng)度，如此之長(zhǎng)的一個(gè)編碼，為什么不可以取出前幾位作為一個(gè)“區(qū)域”的地址，把剩余的幾位作為它在這個(gè)區(qū)域下的”相對(duì)“地址呢？這樣一個(gè)IP地址就可以視作兩部分，前面是它的“區(qū)域“地址，后面是它在這個(gè)”區(qū)域“內(nèi)的”相對(duì)“地址，是的，這正是子網(wǎng)掩碼所要解決的問(wèn)題，按照規(guī)范的叫法，通過(guò)子網(wǎng)掩碼標(biāo)識(shí)出的所謂的“區(qū)域“地址就網(wǎng)絡(luò)地址，也叫網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)，網(wǎng)絡(luò)ID或子網(wǎng)地址，而所謂的“相對(duì)“地址就主機(jī)地址。

這樣看上去好了很多，但是不知道你有沒(méi)有敏銳地察覺(jué)到子網(wǎng)掩碼對(duì)IP地址的劃分與我們舉例的家庭住址的劃分有一個(gè)明顯的不同，那就是前者只能劃分兩級(jí)：網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，而后者則是多級(jí)劃分。子網(wǎng)掩碼只能實(shí)現(xiàn)兩級(jí)劃分帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，那就是同樣一個(gè)IP：67.101.121.131，它的子網(wǎng)掩碼有可能是255.0.0.0，也可能是255.255.0.0，也可能是別的什么值，于是，對(duì)于一個(gè)給定的IP，特別是公網(wǎng)的IP，在不知道子網(wǎng)掩碼的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致對(duì)該IP有多種不同的解讀，就像上面的例子，67.101.121.131可能是子網(wǎng)67.0.0.0下的一個(gè)主機(jī)，也可能是子網(wǎng)67.101下的一個(gè)主機(jī)，很顯然，這種歧義性導(dǎo)致這個(gè)IP還是不可用，是的，我們還是漏了點(diǎn)什么，讓這套描述機(jī)制暫時(shí)無(wú)法工作，我們需要找到問(wèn)題的原因并堵上這個(gè)窟窿。

這最后一個(gè)需要解決漏洞可以描述為：由于子網(wǎng)掩碼只具有”兩級(jí)“（網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址）劃分能力，而它的切分粒度又可變（即如果切出的子網(wǎng)少，則子網(wǎng)可以容納的機(jī)器數(shù)量就多，如果子網(wǎng)多，則可以容納的機(jī)器數(shù)量就小）這種不確定的劃分方式必然會(huì)導(dǎo)致IP含義的不確定性，所以要解決這個(gè)問(wèn)題就必須要規(guī)定好：以哪些值為開(kāi)頭的IP它的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)是255.0.0.0,以哪些值為開(kāi)頭的IP它的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)是255.255.0.0,以此類(lèi)推。這實(shí)際上就是IP地址分類(lèi)。

補(bǔ)上地址分類(lèi)的概念之后，我們?cè)賮?lái)重新比較一個(gè)IP地址空間的劃分與我們舉例使用的家庭住址這類(lèi)具有典型層級(jí)關(guān)系的信息劃分之間有什么不同。如前面所述，最大的不同在于IP地址空間只能劃分兩個(gè)層級(jí)，為了能夠適應(yīng)不同規(guī)模（粒度）的IP分配要求，IP地址空間必需要?jiǎng)澐殖龆喾N不同規(guī)模（粒度）的子空間，并且規(guī)定好哪些是大規(guī)模（粒度）的子空間，哪些是小規(guī)模（粒度）的子空間。然后，再結(jié)合IP地址和子網(wǎng)掩碼就可以準(zhǔn)確地定位了。可以說(shuō)IP地址、子網(wǎng)掩碼和地址分類(lèi)這三個(gè)要素一起實(shí)現(xiàn)了對(duì)IP地址空間的劃分與尋址，三者任何一個(gè)元素的缺失都會(huì)帶來(lái)邏輯上的漏洞。

最后一個(gè)問(wèn)題：同樣的，在一個(gè)局域網(wǎng)里，理論上我們也有需要切分出大小不等的子網(wǎng)的需求，這也需要對(duì)IP地址進(jìn)行分類(lèi)，比如在10.0.0.0/8的網(wǎng)路里劃分10.0.0.0/16 ~ 10.127.0.0/16和10.128.0.0/24 ～10.191.255.0/24 等等 至于是否可行以及如何操作待有機(jī)會(huì)和網(wǎng)絡(luò)管理員請(qǐng)教一下。

最后，附上一個(gè)非常好用的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算器：http://www.123cha.com/cidr/

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參考資料

子網(wǎng)掩碼

子網(wǎng)掩碼是用來(lái)指明一個(gè)IP地址的哪幾位標(biāo)識(shí)的是主機(jī)所在的子網(wǎng)（也叫網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)），以及哪些位標(biāo)識(shí)的是主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的地址。子網(wǎng)掩碼不能單獨(dú)存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。

但是如果只有子網(wǎng)掩碼， 我們可以判斷出的信息是：它能表示多個(gè)子網(wǎng)，以及每個(gè)子網(wǎng)下能有多少個(gè)主機(jī)！

子網(wǎng)掩碼通常有以下2種格式的表示方法：

1． 通過(guò)與IP地址格式相同的點(diǎn)分十進(jìn)制表示?
如：255.0.0.0 或255.255.255.128?
2． 在IP地址后加上”/”符號(hào)以及1-32的數(shù)字，其中1-32的數(shù)字表示子網(wǎng)掩碼中網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)位的長(zhǎng)度?
如：192.168.1.1/24 的子網(wǎng)掩碼也可以表示為255.255.255.0

IP地址分類(lèi)

在一個(gè)局域網(wǎng)里，我們完全可以按照自己的意愿和需要來(lái)切分網(wǎng)絡(luò)地址，同樣也是定義3要素，?
地址分類(lèi)，子網(wǎng)掩碼和IP地址。

IP默認(rèn)分配的子網(wǎng)掩碼每段只有255或0?

A類(lèi)IP地址 第一個(gè)字段的取值范圍：0-127? 默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼：255.0.0.0

B類(lèi)IP地址的第一個(gè)字段的取值范圍：128-191? 默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼255.255.0.0

C類(lèi)IP地址的第一個(gè)字段的取值范圍：192-223 ?默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼? 255.255.255.0

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已知IP地址和子網(wǎng)掩碼，用IP地址和子網(wǎng)掩碼相與即可得到網(wǎng)絡(luò)號(hào)

子網(wǎng)掩碼的最后面有幾個(gè)零，比如n個(gè)，即可求出主機(jī)數(shù)：pow(2,n)-2? （全零用于網(wǎng)絡(luò)地址，全1用于廣播地址）

子網(wǎng)掩碼中1的個(gè)數(shù)可以用于求子網(wǎng)的數(shù)目

比如IP地址為151.244.20.34 子網(wǎng)掩碼為255.255.255.224,這個(gè)IP是B類(lèi)IP，兩者相與，

網(wǎng)絡(luò)號(hào)為151.244.20.32

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224用二進(jìn)制表示為11100000，后面有5個(gè)0,則主機(jī)數(shù)為pow(2,5)-2，其中全0用作網(wǎng)絡(luò)地址，全1為廣播地址

16-5=11,則子網(wǎng)數(shù)目為pow(2,11)-2? 其中全0用作網(wǎng)絡(luò)地址，全1為換回測(cè)試用

?下面的python程序可以判斷IP的類(lèi)別并求對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)：

s=raw_input(); s=s.split("."); mask=raw_input(); mask=mask.split("."); for i in range(0,4): s[i]=int(s[i]); mask[i]=int(mask[i]); if(s[0]>=0 and s[0]<=127): print "A IP"; flag=1; elif(s[0]<=192): print "B IP"; flag=2; elif(s[0]<=223): print "C IP"; flag=3; elif(s[0]>255): print "error"; if(flag is 1): i=0; res=[]; for i in range(0,4): res.append(mask[i]&s[i]); print "network number is %d.%d.%d.%d" %(res[0],res[1],res[2],res[3]); if(flag is 2): res=[]; for i in range(0,4): res.append(mask[i]&s[i]); print "network number is %d.%d.%d.%d" %(res[0],res[1],res[2],res[3]); if(flag is 3): res=[]; for i in range(0,4): res.append(mask[i]&s[i]); print "network number is %d.%d.%d.%d" %(res[0],res[1],res[2],res[3]);

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保留地址

在IP地址中專門(mén)保留了三個(gè)區(qū)域作為私有地址，其地址范圍如下：

類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)地址網(wǎng)絡(luò)數(shù)

A	10.0.0.0/8 (10.x.x.x)	1
B	172.16.0.0/12 (172.16.x.x ~ 172.31.x.x)	16
C	192.168.0.0、16 （192.168.x.x ~ 192.168.x.x）	256

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轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/coder-Sk/p/5234679.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的IP地址、子网掩码和地址分类的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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