IPv4 地址与子网划分
IPv4 地址是 32 位二进制数,用点分十进制表示,例如 192.168.1.1。地址分为网络位和主机位,网络位标识所在网段,主机位标识网段内的具体主机。
地址分类
| 类别 | 首字节范围 | 默认掩码 | 用途 |
|---|---|---|---|
| A 类 | 1 - 126 | 255.0.0.0 (/8) | 大型网络 |
| B 类 | 128 - 191 | 255.255.0.0 (/16) | 中型网络 |
| C 类 | 192 - 223 | 255.255.255.0 (/24) | 小型网络 |
| D 类 | 224 - 239 | — | 组播地址 |
| E 类 | 240 - 255 | — | 保留地址 |
0.x.x.x 保留;127.0.0.0/8 为回环地址。
私有地址与公网地址
| 地址段 | CIDR | 数量 |
|---|---|---|
| 10.0.0.0 - 10.255.255.255 | 10.0.0.0/8 | 约 1677 万 |
| 172.16.0.0 - 172.31.255.255 | 172.16.0.0/12 | 约 104 万 |
| 192.168.0.0 - 192.168.255.255 | 192.168.0.0/16 | 约 6.5 万 |
私有地址只能在内网使用,访问公网需通过 NAT 转换(04.02_NAT与端口映射)。
特殊地址
| 地址 | 含义 |
|---|---|
| 127.0.0.1 | 回环地址,本机自检 |
| 0.0.0.0 | 未知地址/默认路由 |
| 255.255.255.255 | 受限广播地址 |
| 网络号(主机位全 0) | 网段本身,不能分配给主机 |
| 广播地址(主机位全 1) | 该网段广播,不能分配给主机 |
子网掩码与 CIDR
子网掩码用连续的 1 标识网络位。CIDR 用 IP/前缀长度 表示,如 192.168.1.0/24。
可用主机数 = 2^(32-前缀) - 2(减网络地址和广播地址)。
| 前缀 | 掩码 | 可用主机数 |
|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 | 14 |
| /30 | 255.255.255.252 | 2(常用作互联地址) |
VLSM 子网划分
VLSM(可变长子网掩码) 允许对不同子网使用不同掩码,按需分配地址,避免浪费。
划分步骤(例题)
题目:将 192.168.1.0/24 划分为 4 个子网,每个子网至少 50 台主机。
- 计算主机位:2^n - 2 ≥ 50 → n = 6,即掩码 /26(借用 2 位网络位)
- 子网数 = 2^2 = 4,每个子网可用主机 = 2^6 - 2 = 62
| 子网 | 网络地址 | 可用范围 | 广播地址 |
|---|---|---|---|
| 1 | 192.168.1.0/26 | .1 - .62 | .63 |
| 2 | 192.168.1.64/26 | .65 - .126 | .127 |
| 3 | 192.168.1.128/26 | .129 - .190 | .191 |
| 4 | 192.168.1.192/26 | .193 - .254 | .255 |
划分子网口诀
- 借 n 位 → 分出 2^n 个子网
- 每个子网地址块大小 = 256 / 2^n(C 类网段)
- 子网掩码 = 默认掩码 + 借位(每借 1 位掩码加 128/64/32/16/8/4/2/1)
常用计算速查(/24 为例)
| 借位数 | 子网掩码 | 子网数 | 每个子网主机数 |
|---|---|---|---|
| 0 | /24 | 1 | 254 |
| 1 | /25 | 2 | 126 |
| 2 | /26 | 4 | 62 |
| 3 | /27 | 8 | 30 |
| 4 | /28 | 16 | 14 |
| 5 | /29 | 32 | 6 |
| 6 | /30 | 64 | 2 |
华为设备配置 IP 地址
<Huawei> system-view
[Huawei] interface GigabitEthernet0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] quit
[Huawei] display ip interface brief // 查看接口 IP常见面试题
/28能容纳多少主机?→ 14 台- 子网
10.1.0.0/16有多少可用地址?→ 65534 - 网关为什么不能是广播地址?→ 广播地址不能作为主机地址