计算机网络期末子网划分

⑴ 子网掩码划分子网

一、子网掩码的概念及作用
子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，从而分离出ip地址中的网络部分与主机部分，基于子网掩码，管理员可以将网络进一步划分为若干子网。
二、为什么需要使用子网掩码
虽然我们说子网掩码可以分离出ip地址中的网络部分与主机部分，可大家还是会有疑问，比如为什么要区分网络地址与主机地址？区分以后又怎样呢？那么好，让我们再详细的讲一下吧！
在使用TCP/IP协议的两台计算机之间进行通信时，我们通过将本机的子网掩码与接受方主机的ip地址进行'与'运算，即可得到目标主机所在的网络号，又由于每台主机在配置TCP/IP协议时都设置了一个本机ip地址与子网掩码，所以可以知道本机所在的网络号。
通过比较这两个网络号，就可以知道接受方主机是否在本网络上。如果网络号相同，表明接受方在本网络上，那么可以通过相关的协议把数据包直接发送
到目标主机；如果网络号不同，表明目标主机在远程网络上，那么数据包将会发送给本网络上的路由器，由路由器将数据包发送到其他网络，直至到达目的地。在这
个过程中你可以看到，子网掩码是不可或缺的！
三、如何用子网掩码得到网络/主机地址
既然子网掩码这么重要，那么它是如何分离出ip地址中的网络地址和主机地址的呢？
过程如下：
1.将ip地址与子网掩码转换成二进制；
2.将二进制形式的ip地址与子网掩码做'与'运算，将答案化为十进制便得到网络地址；
3.将二进制形式的子网掩码取'反'；
4.将取'反'后的子网掩码与ip地址做'与'运算，将答案化为十进制便得到主机地址。
下面我们用一个例子给大家演示：
假设有一个I
P
地址：192.168.0.1
子网掩码为：255.255.255.0
化为二进制为：I
P
地址11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000
将两者做'与'运算得：11000000.10101000.00000000.00000000
将其化为十进制得：192.168.0.0
这便是上面ip的网络地址，主机地址以此类推。
小技巧：由于观察到上面的子网掩码为C类地址的默认子网掩码（即未划分子网），便可直接看出网络地址为ip地址的前三部分，即前三个字节。
解惑：
什么？你还是不懂？问我为什么要做'与'运算而不是别的？其实你仔细观察一下上面的例子就应该能明白。
'1'在做'与'运算时，不影响结果，'0'在做'与'运算时，将得到0，利用'与'的这个特性，当管理员设置子网掩码时，即将子网掩码上与网
络地址所对应的位都设为'1',其他位都设为'0',那么当作'与'时，ip地址中的网络号将被保留到结果中，而主机号将被置0，这样就解析出了网络号，
解析主机号也一样，只需先把子网掩码取'反',在做'与'。
四、子网掩码的分类
1）缺省子网掩码：
即未划分子网，对应的网络号的位都置1，主机号都置0。
A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0
B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0
C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0
2）自定义子网掩码：
将一个网络划分为几个子网，需要每一段使用不同的网络号或子网号，实际上我们可以认为是将主机号分为两个部分：子网号、子网主机号。
形式如下：
未做子网划分的ip地址：网络号＋主机号
做子网划分后的ip地址：网络号＋子网号＋子网主机号
也就是说ip地址在化分子网后，以前的主机号位置的一部分给了子网号，余下的是子网主机号。
五、子网编址技术
前面几点介绍了子网掩码的一些知识，下面我们来看看子网划分，不要认为子网划分与子网掩码没有关系哟，子网划分也是靠子网掩码来实现的。
子网是指一个ip地址上生成的逻辑网络，它可以让一个网络地址跨越多个物理网络，即一个网络地址代表多个网络（很明显这样做可以节省ip地址）。呵呵，听起来是不是很蹊跷？一个网络就这样被莫名其妙的划分成了许多子网？那么这样做有什么用呢？
我举个例子来跟你说吧：比如你是某个学校的网管，你的学校有四个处于不同物理位置的网络教室，每个网络教室25台机器，你的任务是给这些机器配
置ip地址和子网掩码。你可能会觉得这再简单不过了，申请4个C类地址，每个教室一个，然后在一一配置不就搞定了。嗯，这样做理论上没错，但你有没有想到
这样做很浪费，你一共浪费了(254-25)*4=916个ip地址，如果所有的网管都像你这样做，那么internet上的ip地址将会在极短的时间内
枯竭，显然，你是不能这样做，你应该做子网划分。
子网划分说白了是这样一个事情：因为在划分了子网后，ip地址的网络号是不变的，因此在局域网外部看来，这里仍然只存在一个网络，即网络号所代
表的那个网络；但在网络内部却是另外一个景象，因为我们每个子网的子网号是不同的，当用化分子网后的ip地址与子网掩码（注意，这里指的子网掩码已经不是
缺省子网掩码了，而是自定义子网掩码，是管理员在经过计算后得出的）做'与'运算时，每个子网将得到不同的子网地址，从而实现了对网络的划分（得到了不同
的地址，当然就能区别出各个子网了，有趣吧）。
子网编址技术，即子网划分将会有助于以下问题的解决：
1）巨大的网络地址管理耗费：如果你是一个A类网络的管理员，你一定会为管理数量庞大的主机而头痛的；
2）路由器中的选路表的急剧膨胀：当路由器与其他路由器交换选路表时，互联网的负载是很高的，所需的计算量也很高；
3）IP地址空间有限并终将枯竭：这是一个至关重要的问题，高速发展的internet,使原来的编址方法不能适应，而一些ip地址却不能被充分的利用，造成了浪费。
因此，在配置局域网或其他网络时，根据需要划分子网是很重要的，有时也是必要的。现在，子网编址技术已经被绝大多数局域网所使用。
六、如何划分子网及确定子网掩码
在动手划分之前，一定要考虑网络目前的需求和将来的需求计划。
划分子网主要从以下方面考虑:
1.网络中物理段的数量（即要划分的子网数量）
2.每个物理段的主机的数量
确定子网掩码的步骤：
第一步：确定物理网段的数量，并将其转换为二进制数，并确定位数n。如：你需要6个子网，6的二进制值为110，共3位,即n=3；
第二步：按照你ip地址的类型写出其缺省子网掩码。如C类，则缺省子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000；
第三步：将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置置1，其余位置置0。若n=3且为
C类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000化为十进制得到255.255.255.224
B类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11100000.00000000化为十进制得到255.255.224.0
A类地址：则得到子网掩码为11111111.11100000.00000000.00000000化为十进制得到255.224.0.0
另：由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前3位，若是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此每个子网内的主机数量＝（2的5次方）－2＝30，6个子网总共所能标识的主机数将小于254，这点请大家注意！
解惑：
1.你可能有这样的疑问，比如在上面的例子里，6的二进制值为110，那么为什么要将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置都置1，而不是用6的二进制110去替代前n位呢？
呵呵，这个问题提的很好，答案是这样的：我们计算子网掩码的目的是什么？就是希望它在做'与'的时候能够解析出网络号，也就是说它与网络号所对
应的位置都应该是1（当然包括与子网号所对应的位置），那么很显然，你写上110是不对的，如果你这么写，那么它的意义是主机号的前两位作为子网号，那么
这样将最多划分2个子网（不明白没关系，下面有计算子网数量的方法），与我们当初所要划分的6个子网显然是不一致的。这样解释你能明白马？
2.细心的人可能会发现，划分4个子网，5个子网和6个子网的子网掩码是一样的，同为255.255.255.224，是不是错了呢？三个子网
掩码应该不同呀？呵呵，是这样的，因为4，5，6的二进制值都是3为，因此在子网掩码中这三位都置1，划分是没有问题的，只是你的理解上有一点小小的问
题，划分为4个子网，其实可以理解为划分为6个子网，但你只使用了其中的4个。比如你想划分8个子网，与划分14个子网所得到的子网掩码是一样的，都占用
了4位作为子网号。
七、相关判断方法
1）如何判断是否做了子网划分？
这个问题很简单，如果它使用了缺省子网掩码，那么表示没有作子网划分；反之，则一定作了子网划分。
2）如何计算子网地址？
还是老办法，将ip地址与子网掩码的二进制形式做'与'，得到的结果即为子网地址。
3）如何计算主机地址？
这个也不用说了吧，先将子网掩码的二进制取'反'，再与ip地址做'与'。
4）如何计算子网数量？
这个问题大家会常常提到，还是从子网掩码入手，主要有两个步骤：
1.观察子网掩码的二进制形式，确定作为子网号的位数n；
2.子网数量为2的n次方－2。（为什么减2，呵呵，往下看）
举个例子来说，比如有这样一个子网掩码：255.255.255.224其二进制为：
11111111.11111111.11111111.11100000可见n=3,2的3次方为8，说明子网地址可能有
如下8种情况：
000
001
010
011
100
101
110
111
但其中代表网络自身的000；代表广播地址的111是被保留的，所以要减2，明白了吗？
5）如何计算总主机数量，子网内主机数量？
总主机数量＝子网数量×子网内主机数量
再用一个例子给大家说明，比如子网掩码为255.255.255.224
上面的讨论知道它最多可以划分6个子网，那么每个子网内最多有多少个主机呢？其实上面我已经给大家算过了，由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前3位，且是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此子网内的主机数量＝（2的5次方）－2＝30.
因此通过这个子网掩码我们可以算出这个网络最多可以标识6*30=180个主机（可见，在化分子网后，整个网络所能标识的主机数量将减少）。
6）计算ip地址范围
通过一个自定义子网掩码，我们可以得到这个网络所有可能的ip地址范围。
具体步骤：
1.写出二进制子网地址；
2.将子网地址化为十进制；
3.计算子网所能容纳主机数；
4.得出ip范围（起始地址：子网地址＋1；终止地址：子网地址＋主机数）
假设一个子网掩码为：255.255.255.224，可知其最多可以划分6个子网，子网内主机数为30，那么所有可能的ip地址及计算流程如下：
子网－－子网地址（二进制）－－－－－－－－子网地址－－－－－实际ip范围
1号－11001010.01110000.00001010.00100000－202.112.10.32－202.112.10.33-202.112.10.62
2号－11001010.01110000.00001010.01000000－202.112.10.64－202.112.10.65-202.112.10.94
3号－11001010.01110000.00001010.01100000－202.112.10.96－202.112.10.97-202.112.10.126
4号－11001010.01110000.00001010.10000000－202.112.10.128－202.112.10.129-202.112.10.158
5号－11001010.01110000.00001010.10100000－202.112.10.160－202.112.10.161-202.112.10.190
6号－11001010.01110000.00001010.11000000－202.112.10.192－202.112.10.193-202.112.10.222

⑵ 计算机网络可分为哪两大子网它们各实现什么功能

1、计算机网络分成通信子网和资源子网两部分。

通信子网的功能：负责全网的数据通信；

资源子网的功能：提供各种网络资源和网络服务，实现网络的资源共享。

2、网络硬件系统和网络软件系统。

网络硬件系统：主要包括有：网络服务器、网络工作站、网络适配器、传输介质等。

网络软件系统：主要包括有：网络操作系统软件、网络通信协议、网络工具软件、网络应用软件等。

(2)计算机网络期末子网划分扩展阅读：

第一代计算机网络---远程终端联机阶段；

第二代计算机网络---计算机网络阶段；

第三代计算机网络---计算机网络互联阶段；

第四代计算机网络---国际互联网与信息高速公路阶段；

这个新型网络必须满足一些基本要求：

1：不是为了打电话，而是用于计算机之间的数据传送。

2：能连接不同类型的计算机。

3：所有的网络节点都同等重要，这就大大提高了网络的生存性。

4：计算机在通信时，必须有迂回路由。当链路或结点被破坏时，迂回路由能使正在进行的通信自动地找到合适的路由。

5：网络结构要尽可能地简单，但要非常可靠地传送数据。

计算机网络的分类与一般的事物分类方法一样，可以按事物所具有的不同性质特点（即事物的属性）分类。计算机网络通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。

总的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络操作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是空间）以及相应的应用软件四部分。

要学习网络，首先就要了解主要网络类型，分清哪些是我们初级学者必须掌握的，哪些是的主流网络类型。

“带宽”有以下两种不同的意义。

① 带宽本来是指某个信号具有的频带宽度。信号的带宽是指该信号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围。例如，在传统的通信线路上传送的电话信号的标准带宽是3.1kHz（从300Hz到3.4kHz，即话音的主要成分的频率范围）。这种意义的带宽的单位是赫（或千赫，兆赫，吉赫等）。

② 在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。这里一般说到的“带宽”就是指这个意思。这种意义的带宽的单位是“比特每秒”，记为bit/s。

⑶ 计算机网络如何划分子网

Internet组织机构定义了五种IP地址，用于主机的有A、B、C三类地址。其中A类网络有126个，每个A类网络可能有16，777，214台主机，它们处于同一广播域。

而在同一广播域中有这么多结点是不可能的，网络会因为广播通信而饱和，结果造成16，777，214个地址大部分没有分配出去，形成了浪费。而另一方面，随着互连网应用的不断扩大，IP地址资源越来越少。为了实现更小的广播域并更好地利用主机地址中的每一位，可以把基于类的IP网络进一步分成更小的网络，每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于类的网络地址的主机部分创建的。

划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。