含義
通常使用同一
物理層的設備之間必然通過相同的
傳輸介質直接相互連線,(如交叉雙絞線直接連線的兩台主機),但是兩組其
傳輸介質並非直接相連的網路設備,如果它們的傳輸介質通過工作在
物理層的擴展設備如
中繼器和
集線器等轉接連線,則仍然被視為同一
物理層中的設備,是一個而非兩個網段。另外,工作在
數據鏈路層或更高層的設備如
網橋、
交換機、
路由器等等,由它們連線起來的兩組設備仍然分別處於各自獨立的物理層,因此是兩個網段。
網橋實現兩個網段的橋接功能,同時也起到重發器的作用,即延長線路距離及信號再生和轉發。交換機原理上也工作在數據鏈路層,可實現多個網段的信息交換,網橋和交換機可以隔離兩個網段,可以防止在某一個網段的數據被無條件地廣播到另一網段,這是因為網橋接到數據幀後,判斷接收到的數據幀目的地址是否和源地址在同一網段,是的話,就不再轉發。交換機被稱為多連線埠網橋,交換機的每個連線埠可以連線一個網段。
前面所討論的學術定義是“網段”在
物理層的嚴格定義,“網段”還有一些不嚴格的含義,比如指代
乙太網上的一個
廣播域,這是
數據鏈路層上一個獨立的內部相互作用區域。
或者在中文的網路知識入門中,這個詞更經常地被誤用來指代“
子網”,也就是
網路層中由
網關或
路由器等設備隔開的不同部分。例如IP為 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254 的設備就位於掩碼 255.255.255.0 的同一
子網中,這句話經常被說成“位於192.168.0.x ‘網段’中”,如果不涉及
網路層之下的結構,這么說不會引起混淆,但是在深入探討網際網路底層結構的時候,應該避免使用“網段”來指代“子網”。
IP位址
IP默認分配的子網掩碼每段只有255或0
A類的默認
子網掩碼 255.0.0.0 一個子網最多可以容納1677萬多台電腦
B類的默認
子網掩碼 255.255.0.0 一個子網最多可以容納6萬台電腦
C類的默認
子網掩碼 255.255.255.0 一個子網最多可以容納254台電腦
要想在
同一網段,只要
網路標識相同就可以了,那要怎么看網路標識呢?首先要做的是把每段的IP轉換為二進制。
把
子網掩碼切換至二進制,我們會發現,所有的子網掩碼是由一串連續的1和一串連續的0組成的(一共4段,每段8位,一共32位數)。
255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000
255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
這是A/B/C三類默認
子網掩碼的二進制形式,其實,還有好多種子網掩碼,只要是一串連續的1和一串連續的0就可以了(每段都是8位)。如11111111.11111111.11111000.00000000,這也是一段合法的
子網掩碼。
子網掩碼決定的是一個子網的計算機數目,計算機公式是2的m次方,其中,我們可以把m看作後面0的個數。如255.255.255.0轉換成二進制,那就是11111111.11111111.11111111.00000000,後面有8個0,那m就是8,255.255.255.0這個
子網掩碼可以容納2的8次方(台)電腦,也就是256台,但是有兩個IP是不能用的,那就是最後一段不能為0和255,減去這兩台,就是254台。
計算方法
00 把將其轉換為二進制的四段數字(每段要是8位,如果是0,可以寫成8個0,也就是00000000)
11111111.1111111.11111000.00000000
然後,數數後面有幾個0,一共是有11個,那就是2的11次方,等於2048,這個
子網掩碼最多可以容納(2048-2)=2046台電腦。
如IP:188.188.0.111,188.188.5.222,
子網掩碼都設為255.255.254.0,在
同一網段嗎?
先將這些轉換成二進制
188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111
188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011110
255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000
分別AND,得
10111100.10111100.00000000.00000000
10111100.10111100.00000100.00000000
判斷是不是在同一網段,你會了吧,下面,我們來點實際的。
一個公司有530台電腦,組成一個對等區域網路,
子網掩碼和IP設多少最合適?
子網掩碼不說了,前面算出結果來了11111111.11111111.11111100.00000000,也就是255.255.252.0
我們需要確定的是IP如何分配,首先,選一個B類IP段,這裡就選188.188.x.x吧
這樣,IP的前兩段確定的,關鍵是要確定第三段,只要
網路標識相同就可以了。我們先來確定網路號。(我們把
子網掩碼中的1和IP中的 對就起來,0和*對應起來,如下:)
255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000
188.188.x.x 10111100.10111100. **.********
網路標識 10111100.10111100. 00.00000000
由此可知, *處隨便填(只能用0和1填,不一定全是0和1)
二進制
IP(A) 188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111
IP(B) 188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011110
Mask 255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000
255.255.254.0 是由23個1組成,也就是23位掩碼。簡單的說,由左往右數1,把十進制的IP換算成二進制後,前23位1相同的情況下就屬於
同一個網段內的IP,24位後的1隨意變化,屬於
同一網段。例中IP(A) 188.188.0.111,通過這個23位限制,可以看出的範圍就是屬於 188.188.0.0~188.188.1.255範圍,只有在這個範圍內,才屬於
同一個網段內IP。IP(B)同網段的IP範圍是188.188.4.0~188.188.5.255的範圍,顯然不在IP(A)的範圍內,所以IP(A)與IP(B)不是
同一網段內IP。
分別and運算,得
10111100.10111100.00000000.00000000
10111100.10111100.00000100.00000000
IP網段
企業規模越來越大,從原來的十幾台,到幾十台,幾百台。那么所需的
IP位址數量也越來越多。我們都知道C類一個網段的IP位址數為0-255,除去0和255,只能有254台電腦,如果超過254台電腦,就需要增加IP位址,如何增加IP位址呢,為此就需要
子網掩碼。
IPv4的地址由四段數字組成(以後將擴充更改),常分為三類IP:
A類:0.0.0.0到127.255.255.255
B類:128.0.0.0到191.255.255.255
C類:192.0.0.0到223.255.255.255
子網掩碼
在
同一網段,要求
網路標識相同。網路標識就是用IP的二進制與
子網掩碼的二進制數據作'與'運算(可用WINDOWS計算器算二進制),所得結果,而不是IP位址前幾段相同就表示在同一網段。若網路標識相同,就表示在同一網段。
例:192.168.0.1 255.255.255.0的
網路標識為:192.168.0.0
192.168.0.1: 11000000.10101000.00000000.00000001
255.255.255.0:11111111.11111111.11111111.00000000
做 “與”運算
11000000.10101000.00000000.00000000
結果:192.168.0.0
子網掩碼決定了一個子網的計算機數目,簡單的算法就是2的M次方。M表示二進制的
子網掩碼後面0的數目。
例:255.255.255.0
二進制:11111111.11111111.11111111.00000000
後面有8個0,那M就是8,這個
子網掩碼可以容納2的8次方(台)電腦,也就是256台,去掉0和255就是254台電腦。
實例:一個公司有530台電腦,組成一個對等網,
子網掩碼如何設?IP如何設?
2的M次方=530,求得M=10
那么
子網掩碼最後為10個0,如此便是:11111111.11111111.11111100.00000000
換成十進制便是:255.255.252.0
再看IP,我們選一個B類IP,例如:188.188.×.×
前兩段按B類要隨便設就可以,關鍵是第三段,只要
網路標識相同就可以在
同一網段就可以,我們先看網路標識:
255.255.252.0:11111111.11111111.11111100.00000000
188.188.×.×: 10111100.10111100.??????××.××××××××
網路標識: 10111100.10111100.??????00.00000000
上邊×號無論填0和1結果都是0
?處填0和1都一樣,我們就全填0,結果便是IP便是:
10111100.10111100.000000××.××××××××,這個IP共有530台電腦,IP最後一段分給254台,一共要分530/254=2.086段,進一法則要分成3段,所以IP位址000000××處分成三個不同的數據即可,例:00000001,00000010,00000011,分別是1,2,3,這樣IP位址就確定了188.188.1.×,188.188.2.×,188.188.3.×。