计算机网络原理-子网划分

题目

【综合题】假设某子网中的一个主机的IP地址是203.123.1.135子网掩码是255.255.255.192。

• 该子网的子网地址是什么？
• 直接广播地址是什么？
• 该子网IP地址总数是多少？
• 该子网的可分配IP地址数是多少？
• 可分配IP地址范围是多少？
• 如何将该网络划分为两个等大小的子网？

解析

第一题

如上图所示，我们将IP地址，子网掩码的二进制表示都写出来。

首先我们看一个公式

子网地址 = IP & 子网掩码

那么第一题可以这样计算

IP地址二进制表示：

11001011 01111011 00000001 10000111

子网掩码二进制表示

11111111 11111111 11111111 11000000

然后做与运算，1&1 = 1、 1&0 = 0 、 0&0=0

那么结果如下：

11001011 01111011 00000001 10000000

将上面的结果转换为点分十进制表示

203.123.1.128

那么子网地址就是：203.123.1.128

如有提供了两个Ip地址和两个子网掩码，让判断是否属于同一个子网，即可用Ip地址和子网掩码进行与运算，若子网地址相同则属于同一个子网。

第二题

直接广播地址就是主机号全是1的地址，那么怎么计算主机号呢

网络前缀：子网掩码前面为1的部分是网络前缀

主机号：子网掩码后面为0的部分是主机号

这个题目中，子网掩码是：

11111111 11111111 11111111 11000000

那么前26位表示网络前缀，后6位表示主机号

我们看下面的图片

由此不难得出，直接广播地址是：203.123.1.191

第三题

该子网IP地址总数，其实就是子网地址到直接广播地址中包含的地址数量，即203.123.1.128 ~ 203.123.1.191

第一种计算方式：191 - 128 + 1 = 64

第二种计算方式：后六位都是主机号那么就是2^6 = 64

第四题

可分配的ip地址要减去，子网地址和直接广播地址那么就是 64 - 2 = 62

第五题

可分配的范围即子网地址的下一个和直接广播地址的上一个：203.123.1.129 ~ 203.123.1.190

第六题

第六题我们要将子网划分，首先我们先来看一个概念

子网掩码延长1（r）位，改子网将被划分为2个（2^r）子网。

我们来看为什么是这样,如上图

之前的子网掩码为（255.255.255.192）我们延长一位（255.255.255.224）：

11111111 11111111 11111111 11100000

子网最小地址到最大地址如下

203 . 123 . 1 . 10000000

203 . 123 . 1 . 10000001

203 . 123 . 1 . 10000010

203 . 123 . 1 . 10000011

​ ......

203 . 123 . 1 . 10111110

203 . 123 . 1 . 10111111

我们可以试着将下面的地址与子网掩码做与运算，我们会发现最后一个字节的前三位是100的子网地址是：203.123 .1.128（203.123.1.10000000），最后一个字节前三位是101的子网地址是：203.123 .1.160（203.123.1.10100000）

由于我们将子网掩码延长了一位，之前的子网，现在被划分成了两个子网。

第一个子网范围：203.123 .1.128 ~ 203.123 .1.159（203.123.1.10011111） 共32个ip地址

第一个子网范围：203.123 .1.160 ~ 203.123 .1.191（203.123.1.10111111） 共32个ip地址

所以第六题的答案就是：

将子网掩码延长一位：255.255.255.224

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