子网划分和VLAN

子网划分 IP地址的结构和分类

根据tcp/ip协议，连接在Internet上的每个设备都必须有一个IP地址，它是一个32位二进制数，为了方便人类识别，我们将它用点分十进制表示，每8位分为一段。

IP地址范围：0.0.0.0 - 255.255.255.255 IP地址的分类

为了方便管理，人们将IP地址分为A、B、C、D、E五类

类别 前8位 范围 子网掩码
A类   0 开头   1 - 126   /8  
B类   10 开头   128 - 191   /16  
C类   110 开头   192 - 233   /24  
D类   1110 开头   224 - 239   多播组  
E类   11110开头   240 - 255   保留  
特殊IP地址

1、网络地址：用于表示网络本身，具有正常的网络号部分，而主机号部分全部为0的IP地址称之为网络地址，如192.168.1.0就是一个C类的网络地址

2、广播地址：用于向网络中的所有设备进行广播。具有正常的网络号部分，而主机号部分全为1（即十进制255）的IP地址为广播地址，如192.168.1.255就是一个C类的广播地址

3、有限广播地址：指的是32位全为1（即255.255.255.255）的IP地址，用于本网广播。

4、回环地址：网络地址不能以十进制的127开头，在地址数字127保留给系统作为测试使用。如127.0.0.1用于本地主机测试网络

5、私有地址：只能在局域网内使用，不能再Internet上使用的IP地址称为私有IP地址，其中包括：

A类：10.0.0.0 - 10.255.255.255

B类：172.16.0.0 - 172.31.255.255

C类：192.168.0.0 - 192.168.255.255

注：这些地址不会被Internet分配，因此它们在Internet上也从来不会被路由，虽然它们不能直接和Internet网连接，但仍可以用来和Internet通信，我们可以根据需要来选用适当的地址类，在内部局域网中大胆地将这些地址当作公用IP地址一样使用。在Internet上，那些不需要与Internet通信的设备，如打印机、集线器等设备也可以使用这些地址，以节省IP地址资源。

6、0.0.0.0：指已经不是真正意义上的IP地址，它表示的是所有不清楚主机和目的网络，这里不清楚指的是本机路由表里没有特定条目指明如何到达

子网掩码

一个IP地址由网络号和主机号组成，单独一个IP地址无法区分网络号和主机号，需要通过子网掩码来标识一个IP地址的网络号个数。子网掩码是一个32位的2进制数，其对应的IP地址网络位，子网掩码就标记为1，主机地址的所有位置都标记为0。

子网掩码的两种表示方式

1、直接跟在IP地址后面，有多少位1就写多少位。如C类地址的标准子网掩码是24位，那么我们可以写成192.168.1.1/24

2、采用点分十进制与IP地址一起表示，如IP是192.168.1.1，子网掩码255.255.255.0

通过子网掩码计算网络地址与广播地址

子网掩码能区分一个IP地址的网络位和主机位，将IP地址和子网掩码转换为二进制的格式，按位进行与运算，最后得出的结果就是该IP地址所属的网络地址。

# 如192.168.12.10/24，换算成二进制就是 11000000.10101000.00001100.00001010 11111111.11111111.11111111.00000000 # 将每一位相与最后的结果就是 11000000.10101000.00001100.00000000 # 这就是该IP地址所属的网络地址，换算成十进制 192.168.12.0

IP地址和子网掩码按位与运算后，将最后的结果的主机位全写为1即为该网络的广播地址。

# 如192.168.12.10/24，换算成二进制后将每一位相与最后的结果就是 11000000.10101000.00001100.00000000 # 将最后的主机位全改为1，即为广播地址 11000000.10101000.00001100.11111111 # 换算成十进制就是 192.168.12.255 子网划分的原因

IP地址被定义了五种分类，用于主机的有A、B、C三类。其中A类网络有126个，每个网段最大可以用16777214（除掉网络地址和广播地址）台主机，它们处于同一广播域。这么多主机处于同一网络是不可能的，网络会因为广播通信而饱和，无法传输正确的数据。另外，IP地址资源非常有限，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，这就是子网划分。

子网划分的好处:

1、减少广播流量，提高性能

2、方便管理

如何划分

子网划分是通过借用IP地址的若干主机位来充当网络位从而将原来的网络分为若干个彼此隔离的子网络。