linux IP 地址和子网掩码

云淡#风清 / 2023-08-11 / 原文

当涉及IP地址和子网掩码时，让我们通过一个示例来说明它们的概念和如何一起使用。

假设我们有一个局域网，我们希望将其划分为几个子网，以便更好地管理网络流量和隔离不同部分的网络。我们使用IPv4地址和子网掩码来实现这一目标。

假设我们有一个IP地址段为 192.168.1.0 到 192.168.1.255 的范围，我们想将它划分为两个子网，每个子网可以容纳128个主机。

1. **子网掩码的选择**：

我们可以选择子网掩码为 255.255.255.128，这表示我们将前7位用于网络部分，剩余的1位用于主机部分。这样，我们可以划分两个子网，每个子网可以容纳128个主机。

2. **子网划分**：

- 子网1：网络地址为 192.168.1.0，广播地址为 192.168.1.127，可用主机范围为 192.168.1.1 到 192.168.1.126。
- 子网2：网络地址为 192.168.1.128，广播地址为 192.168.1.255，可用主机范围为 192.168.1.129 到 192.168.1.254。

3. **示例IP地址分配**：

假设我们要为每个子网分配一些IP地址：

- 子网1：我们可以将 192.168.1.1 分配给网关（默认网关），192.168.1.2 到 192.168.1.10 分配给服务器，其余IP保留未分配。
- 子网2：我们可以将 192.168.1.129 分配给网关，192.168.1.130 到 192.168.1.140 分配给客户端设备，其余IP保留未分配。

通过这种方式，我们成功地将一个IP地址段划分为两个子网，每个子网可以容纳不同数量的主机，并根据需要分配IP地址。子网掩码帮助我们确定哪些部分是网络标识，哪些部分是主机标识，从而实现了网络划分和IP地址分配。

继续介绍IP地址和子网掩码的示例说明：

4. **CIDR 表示法的使用**：

我们可以使用CIDR表示法来更简洁地表示子网掩码和子网划分。假设我们使用CIDR表示法 /25 来表示之前的子网掩码 255.255.255.128。这意味着我们将前25位用于网络部分，剩余的7位用于主机部分。

5. **示例 IP 地址分配和子网划分**：

- 子网1：CIDR表示法为 192.168.1.0/25，包含的IP范围是 192.168.1.0 到 192.168.1.127，其中网络地址是 192.168.1.0，广播地址是 192.168.1.127，可用主机范围是 192.168.1.1 到 192.168.1.126。
- 子网2：CIDR表示法为 192.168.1.128/25，包含的IP范围是 192.168.1.128 到 192.168.1.255，其中网络地址是 192.168.1.128，广播地址是 192.168.1.255，可用主机范围是 192.168.1.129 到 192.168.1.254。

通过使用CIDR表示法，我们可以更清晰地表示子网的范围和主机数量，从而更方便地进行网络规划和管理。

6. **默认网关的设置**：

在每个子网中，我们需要为设备设置默认网关，以便将数据包路由到其他网络。例如，在子网1中，我们可以将默认网关设置为 192.168.1.1，而在子网2中设置为 192.168.1.129。

7. **子网掩码位数和主机数量计算**：

- 子网掩码的位数决定了网络部分和主机部分的大小。
- 在示例中，子网掩码为 /25，意味着有25位用于网络部分，剩余的7位用于主机部分。
- 主机数量 = 2^(主机位数) - 2，其中减2是因为每个子网的第一个和最后一个IP地址通常用于网络标识和广播。

在这个示例中，每个子网有 2^7 - 2 = 126 个可用主机地址。

8. **网络和广播地址**：

- 每个子网都有一个网络地址和一个广播地址。
- 网络地址是子网中第一个IP地址，用于标识子网自身。
- 广播地址是子网中最后一个IP地址，用于向子网内的所有设备广播消息。

在子网1中，网络地址是 192.168.1.0，广播地址是 192.168.1.127。在子网2中，网络地址是 192.168.1.128，广播地址是 192.168.1.255。

9. **子网划分和隔离**：

- 通过将IP地址范围划分为多个子网，可以实现网络流量的隔离和管理。
- 不同的子网可以用于不同的部门、设备类型或网络用途。

在示例中，子网1可以用于服务器和网络设备，子网2可以用于普通客户端设备，从而实现不同级别的隔离和管理。