简介

本文档介绍如何在主机和子网中使用 IP 地址。

先决条件

要求

本文档没有任何特定的要求。

使用的组件

本文档不限于特定的软件和硬件版本。

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始(默认)配置。如果您的网络处于活动状态,请确保您了解所有命令的潜在影响。

规则

有关文档约定的详细信息,请参阅技术提示和其他内容的格式约定

背景信息

IP地址是32位长,由二个组件组成,其中一个组件是网络部分,另一个是主机部分。网络地址用来识别网络,并且对附到网络的所有设备都很常见。主机(或节点)地址用来识别附到网络的特定设备。IP地址通常以点分十进制记法表示,其中32位分为四个二进制八位数。每一个八位组都能以十进制格式表示,位组之间以小数点分隔。有关IP地址的详细信息,请参阅为新用户配置IP地址和唯一子网

以下是IP地址类:

子网划分和表

子网划分将网络划分为更小的部分,称为子网。这是通过IP地址的主机部分借用位完成的,这样可以更有效地使用网络地址。子网掩码定义哪部分地址识别网络,哪部分表示主机。

下表列出了对主网进行子网划分的所有可能方式,以及在每种情况下可以划分多少个有效的子网和主机。

有三个表,每个地址类一个。

A 类主机/子网表

Class A
Number of
Bits Borrowed            Subnet         Effective     Number of      Number of Subnet
from Host Portion        Mask           Subnets       Hosts/Subnet   Mask Bits
-------               ---------------  	---------     -------------  -------------
  1                    255.128.0.0            2       8388606           /9
  2                    255.192.0.0            4       4194302           /10
  3                    255.224.0.0            8       2097150           /11
  4                    255.240.0.0           16       1048574           /12
  5                    255.248.0.0           32        524286           /13
  6                    255.252.0.0           64        262142           /14
  7                    255.254.0.0          128        131070           /15
  8                    255.255.0.0          256         65534           /16
  9                    255.255.128.0        512         32766           /17
  10                   255.255.192.0       1024         16382           /18
  11                   255.255.224.0       2048          8190           /19
  12                   255.255.240.0       4096          4094           /20
  13                   255.255.248.0       8192          2046           /21
  14                   255.255.252.0      16384          1022           /22
  15                   255.255.254.0      32768           510           /23
  16                   255.255.255.0      65536           254           /24
  17                   255.255.255.128   131072           126           /25
  18                   255.255.255.192   262144            62           /26
  19                   255.255.255.224   524288            30           /27
  20                   255.255.255.240  1048576            14           /28
  21                   255.255.255.248  2097152             6           /29
  22                   255.255.255.252  4194304             2           /30
  23                   255.255.255.254  8388608             2*          /31

B 类主机/子网表

Class B	     Subnet               Effective       Effective    Number of Subnet
 Bits        Mask                 Subnets         Hosts        Mask Bits
-------  ---------------          ---------       ---------    -------------
  1      255.255.128.0                2             32766        /17
  2      255.255.192.0                4             16382        /18
  3      255.255.224.0                8              8190        /19
  4      255.255.240.0               16              4094        /20
  5      255.255.248.0               32              2046        /21
  6      255.255.252.0               64              1022        /22
  7      255.255.254.0              128               510        /23
  8      255.255.255.0              256               254        /24
  9      255.255.255.128            512               126        /25
  10     255.255.255.192           1024                62        /26
  11     255.255.255.224           2048                30        /27
  12     255.255.255.240           4096                14        /28
  13     255.255.255.248      	   8192                 6        /29
  14     255.255.255.252    	  16384                 2        /30
  15     255.255.255.254          32768                 2*       /31

C 类主机/子网表

Class C      Subnet       Effective  Effective  Number of Subnet
 Bits        Mask         Subnets     Hosts     Mask Bits
-------  ---------------  ---------  ---------  --------------
  1      255.255.255.128      2        126        /25
  2      255.255.255.192      4         62        /26
  3      255.255.255.224      8         30        /27
  4      255.255.255.240     16         14        /28
  5      255.255.255.248     32          6        /29
  6      255.255.255.252     64          2        /30
  7      255.255.255.254    128          2*       /31

子网示例

A表(/10子网掩码)的第一个条目从网络主机部分借用二个位(最左边的位),用来进行子网划分,然后用这两个数字组成4个组合,它们是00,01,10和11。每个子网都可以代表一个子网。

Binary Notation                                        Decimal Notation 
--------------------------------------------------     ----------------- 
xxxx xxxx. 0000 0000.0000 0000.0000 0000/10    ------> X.0.0.0/10 
xxxx xxxx. 0100 0000.0000 0000.0000 0000/10    ------> X.64.0.0/10 
xxxx xxxx. 1000 0000.0000 0000.0000 0000/10    ------> X.128.0.0/10 
xxxx xxxx. 1100 0000.0000 0000.0000 0000/10    ------> X.192.0.0/10 

在这四个子网当中,00 和 11 分别被称为零子网和全 1 子网。在Cisco IOS®软版本12.0之前ip subnet-zero,需要全局配置命令才能在接口上配置子网0。在Cisco IOS软件版本12.0中,ip subnet-zero默认为启用状态。有关全1子网和全1子网的详细信息,请参阅配置零子网和全1子网

意:零子网和全1子网包含在子网的有效数量中,如第三列所示

由于主机部分现在丢失了两位,因此主机部分只能有22位(最后三个二进制八位数中)。这意味着完整的A类网络现在被分成四个子网,每个子网可以拥有222台主机(4194304)。全部为0的主机部分是网络号本身,而全部为1的主机部分保留在该子网上进行广播,这样会将有效主机数保留为4194302(222 - 2),如第4列所示。此规则的一个例外是 31 位前缀,标有星号 (*)。

在IPv4点对点链路上使用31位前缀

RFC 3021介绍点对点链路使用31位前缀。这为 IP 地址的主机 ID 部分保留了 1 位。通常全0的主机ID被用来表示网络或子网,并且全0的主机ID用来表示定向广播。当使用31位前缀时,主机ID 0代表一台主机,主机ID 1代表点对点链路的另一台主机。

本地链路(受限)广播 (255.255.255.255) 仍可以与 31 位前缀一起使用。但是定向广播则不可以与 31 位前缀一起使用。这确实不是问题,因为大多数路由协议使用组播、有限广播或者单播。

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