毛石基础计算公式:读书笔记(TCP/IP基础、IPv4\IPv6、网路地址、广播地址、静态路由)12 - L...

子网划分基础:
子网划分(subnetting)的优点:
1.减少网络流量
2.提高网络性能
3.简化管理
4.易于扩大地理范围

怎么样创建一个子网:
如何划分子网?首先要熟记2 的幂:2 的0 次方到9 次方的值分别为:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512。还有要明白的是:子网划分是借助于取走主机位,把这个取走的部分作为子网位。因此这个意味划分越多的子网,主机将越少。

子网掩码（Subnet Masks）:
子网掩码用于辨别IP 地址中哪部分为网络地址,哪部分为主机地址,有1 和0 组成,长32 位,全为1 的位代表网络号.不是所有的网络都需要子网,因此就引入1 个概念:默认子网掩码(default subnet mask).A 类IP 地址的默认子网掩码为255.0.0.0;B 类的为255.255.0.0;C 类的为255.255.255.0。

Classless Inter-Domain Routing(CIDR)：
CIDR 叫做无类域间路由,ISP 常用这样的方法给客户分配地址,ISP 提供给客户1 个块(block size),类似这样:192.168.10.32/28,这排数字告诉你你的子网掩码是多少,/28 代表多少位为1,最大/32.但是你必须知道的一点是:不管是A类还是B类还是其他类地址,最大可用的只能为/30,即保留2 位给主机位。

CIDR 值:
1.掩码255.0.0.0:/8(A 类地址默认掩码)
2.掩码255.255.0.0:/16(B 类地址默认掩码)
3.掩码255.255.255.0:/24(C 类地址默认掩码)

划分A类B类C类地址子网：
划分子网的几个捷径:
1. 你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?:2 的x 次方-2(x 代表子网位,即2 进制为1 的部分) PS：这里的x是指除去默认掩码后的子网位，例如网络地址192.168.1.1，掩码255.255.255.192，因为是C类地址，掩码为 255.255.255.0。那么255.255.255.192（x.x.x.11000000）使用了两个1来作为子网位。
2.每个子网能有多少主机?: 2 的y 次方-2(y 代表主机位,即2 进制为0 的部分)
3.有效子网是?:有效子网号=256-10 进制的子网掩码(结果叫做block size 或base number)
4.每个子网的广播地址是?:广播地址=下个子网号-1
5.每个子网的有效主机分别是?:忽略子网内全为0 和全为1 的地址剩下的就是有效主机地址.
最后有效1 个主机地址=下个子网号-2(即广播地址-1)

根据上述捷径划分子网的具体实例:

C 类地址例子1:网络地址192.168.10.0;子网掩码255.255.255.192(/26)
1.子网数=2*2-2=2
2.主机数=2 的6 次方-2=62
3. 有效子网?:block size=256-192=64; 所以第一个子网为192.168.10.64, 第二个为192.168.10.128
4.广播地址:下个子网-1.所以2 个子网的广播地址分别是192.168.10.127 和192.168.10.191
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是192.168.10.65 到192.168.10.126;第二个是192.168.10.129 到192.168.10.190

C 类地址例子2:网络地址192.168.10.0;子网掩码255.255.255.128(/26)
我知道我举的这个例子只有一个子网位，这通常是不合法的（由RFC文档所规定）。但是！世事无绝对，不是吗？这个子网掩码能在你需要两个子网每个子网126 台主机时给你帮助，不过这是在特殊情况下实现的。在思科路由器的全局配置模式下输入ip subnet -zero命令来告诉你的路由器打破规则并使用一个1位的子网掩码（这个命令通常在运行CISCO IOS 12.x的所有路由器上默认存在）
1.子网数=2
2.主机数=2 的7 次方-2=126
3. 有效子网?:block size=256-128=128; 所以第一个子网为192.168.10.0, 第二个为192.168.10.128
4.广播地址:下个子网-1.所以2 个子网的广播地址分别是192.168.10.127 和192.168.10.255
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是192.168.10.1 到192.168.10.126;第二个是192.168.10.129 到192.168.10.254

B 类地址例子1：网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.255.128(/25)
注意！这个不是C类地址的子网掩码，然而这个子网划分是有一定难度的，但是！这个掩码却是十分有用的因为它创建了510个子网每个子网有126个主机，一个很好的组合。
1.子网数=2的9次方-2=510
2.主机数=2的7次方-2=126
3. 有效子网?:block size=256-255=1，2，3，......这是第三个八位元组的数值，但是你不能忘记还有一位子网位在第四个八位元组。所以第四个八位元组分为两个子网。例如第三个八位元组表示子网3，那第四个八位元组的两个子网为172.16.3.0和172.16.3.128
4.广播地址:下个子网-1.所以第一个子网和最后1 个子网的广播地址分别是
172.16.0.255和
172.16.255.127
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.0.129 到172.16.0.254;最后1 个是172.16.255.0 到172.16.255.126
（补充一下：可能有人问第一个子网为什么不是172.16.0.0---172.16.0.128呢？不要忘记！子网位和主机位不能为全0或者全1， 172.16.0.0代表了整个172.16.x.x网络，同理，最后一个子网也就不可能是172.16.255.128--- 172.16.255.255了。）

B 类地址例子2:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.192.0(/18)
1.子网数=2*2-2=2
2.主机数=2 的14 次方-2=16382
3.有效子网?:block size=256-192=64;所以第一个子网为172.16.64.0,最后1 个为172.16.128.0
4.广播地址:下个子网-1.所以2 个子网的广播地址分别是172.16.127.255 和172.16.191.255
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.64.1 到172.16.127.254;第二个是172.16.128.1 到172.16.191.254

B 类地址例子3:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.255.224(/27)
1.子网数=2 的11 次方-2=2046(因为B 类地址默认掩码是255.255.0.0,所以网络位为8+3=11)
2.主机数=2 的5 次方-2=30
3. 有效子网?:block size=256-224=32; 所以第一个子网为172.16.0.32, 最后1 个为172.16.255.192
4.广播地址:下个子网-1.所以第一个子网和最后1 个子网的广播地址分别是172.16.0.63 和
172.16.255.223
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.0.33 到172.16.0.62;最后1 个是172.16.255.193 到172.16.255.223

A类地址子网划分跟B类和C类并没有什么区别，只是掩码位由16位和8位变成了24位而已。

简单地举个例子吧：
网络地址:10.0.0.0;子网掩码255.255.0.0(/16)
1.子网数=2 的8次方-2=254
2.主机数=2 的16次方-2=65534
3. 有效子网?:block size=256-255=1，2，3，......; 所以第一个子网为10.1.0.0, 最后1 个为10.254.0.0
4.广播地址:下个子网-1.所以第一个子网和最后1 个子网的广播地址分别是10.1.255.255 和
10.254.255.255
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是10.1.0.1 到10.1.255.254;最后1 个是10.254.0.1 到10.254.255.254

5、静态路由
参见静态路由设置初涉。
静态路由只要把握两点：一、通道指向；二、路由汇总。
一、通道指向指的是如果两个路由各自划分的网络需要互相访问，例如A、B分别表示两个路由所划分的网络。A要访问B,则需要在A路由上建立到B的静态路由表，(目的IP：B下所划分的网络；子网掩码：B所划分网络的掩码；网关(又叫下一跳)：B路由的上连IP，或者说B路由的地址)，同样，B要访问A，也在B上建立到A的静态路由，实施步骤同前。如果是多路由环境，原理一样，各自建立互访的静态路由表即可。
这里需注意的是如果在A上做静态路由，里面的路由表网关IP必须和A的LAN口或WAN口网络是同一网段，因为路由器是通过ARP解析协议来获得下一跳路由器的MAC地址，而ARP基于广播，在一般情况下路由器是不会转发广播，广播包无法过路由。
二：路由汇总指的是路由器路由计算的耗时、耗资源，所以将多条路由条目中目的IP相同的网络位提取出来写成一条。
IPv4的地址是由4段8位的二进制数组成，一部分是网络位，一部分是主机位。其对应的子网掩码网络位部分就是全1的二进制数，而主机位就是全0的二进制数。每个信息包在过路由器时会检查其目的IP，和路由表中路由条目的子网掩码做“与”运算，并与路由条目中目的IP进行比对，相同的就按照这条路由规则转发，不相同的就再检查比对下一条。

比如一个路由器中有两条路由表。
目的IP：192.168.1.0 掩码：255.255.255.0 网关：10.1.1.2
目的IP：192.168.0.0 掩码：255.255.255.0 网关：10.1.1.2
其实他们可以汇总写成一条：
目的IP：192.168.0.0 掩码：255.255.0.0     网关：10.1.1.2

但还可以进一步汇总，第一条：目的IP为192.168.0.0；第二条：目的IP为192.168.1.0。我们只提取了前面的两段192.168，而后面的第三段网络位中还是有相同的部分的。192.168.0.0中第三段写成二进制数为00000000（8位0），182.168.1.0中第三段写成二进制数为00000001（7位0，1位1），那么它们的前7位是相同的，在对应的子网掩码位置上就应该是11111110（7位1，1位0），合成十进制为254。所以这条汇总路由应该写成：目的IP为192.168.0.0，子网掩码255.255.254.0，下一跳10.1.1.2。这样，这条汇总路由只包含192.168.0.0和192.168.1.0两个子网，是一条精确的汇总路由。