//獲取廣播地址
//在udp接收廣播時(shí),如果有多塊網(wǎng)卡,會(huì)重復(fù)收包,
//所以u(píng)dp發(fā)送廣播時(shí),最好指定直接的廣播地址,不要用受限的廣播地址255.255.255.255
unsigned int GetSubNetAddress(unsigned int ip,unsigned int netmask)
{
/*
IPv4廣播地址的定義是網(wǎng)絡(luò)地址(子網(wǎng)地址)與網(wǎng)絡(luò)掩碼邏輯“非”之間的邏輯“或”。
例如一個(gè)地址為：197.8.43.211,
其子網(wǎng)掩碼為255.255.255.240,
則其網(wǎng)絡(luò)地址為兩者的二進(jìn)制邏輯 "與 ",即197.8.43.208
網(wǎng)絡(luò)掩碼的邏輯 "非 "為0.0.0.15,與網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼197.8.43.208 二進(jìn)制邏輯 "或"的結(jié)果為
197.8.43.223,即該子網(wǎng)的廣播地址.
IP有兩種廣播地址.
你的
直接廣播地址:GetSubNetAddress
受限廣播地址:255.255.255.255
*/
return (~netmask) | (ip&netmask);
}
《豬八戒夜戰(zhàn)子網(wǎng)》
從培訓(xùn)中心出來，八戒悶悶不樂，低頭不語，回到住處后也一聲不吭的倒頭便睡，悟空和沙僧不明就里，莫名其妙。沙僧更是納悶：“自從上網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)班取經(jīng)以來，二師兄總是喜笑顏開，外了討好漂亮的女班任更是一反常態(tài)地用功學(xué)習(xí)，今天到底是哪里不開心了呢？”悟空一擺手：“莫管他，呆子肯定是想回高老莊了”。
入夜時(shí)分，八戒悄悄地起來，到外屋點(diǎn)起燈，把《網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)培訓(xùn)》教材打開，雙手托腮，認(rèn)真地看了起來：
“IP地址共32位，每8位為一個(gè)八位組，其中的第１個(gè)八位組決定了該地址的分類”
“為什么要用IP地址來表示網(wǎng)絡(luò)主機(jī)呢，用網(wǎng)卡的MAC地址不是也可以嗎”八戒心中剛剛涌起這個(gè)疑問便立刻想起了課堂上田中老師的話：“同一物理網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)只有在它們相互知道對(duì)方的ＭＡＣ地址的基礎(chǔ)上才能通信，但是因?yàn)楸镜鼐W(wǎng)卡的ＭＡＣ地址和不同的網(wǎng)絡(luò)類型有很大的關(guān)系，以太網(wǎng)，令牌環(huán)網(wǎng)，ＦＤＤＩ等等，為了使主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址與計(jì)算機(jī)硬件能夠相對(duì)獨(dú)立出來，以增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的路由選擇能力，ＩＰ地址就在一定程度上代替了網(wǎng)卡的ＭＡＣ地址”
原來如此！八戒暗暗點(diǎn)頭，怪不得無論是安裝windows還是linux，總是把TCP／IP協(xié)議自己安上，看來IP地址是我們上網(wǎng)的身份證呀！八戒接著向下看：
“IP地址有兩部分組成：網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，分配給兩者的位數(shù)隨地址類型的不同而變化，見下表：
|
地址類型 |
第一個(gè)八位組的模式 |
第一個(gè)八位組的取值范圍 |
有效網(wǎng)絡(luò)號(hào) |
網(wǎng)絡(luò)地址的總的個(gè)數(shù) |
每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的主機(jī)個(gè)數(shù) |
|
A類 |
0xxxxxxx |
1-126 |
1.0.0.0-126.0.0.0 |
126 |
2^24-2 |
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B類 |
10xxxxxx |
128-191 |
128.1.0.0-191.254.0.0 |
2^16-2 |
2^16-2 |
|
C類 |
110xxxxx |
192-223 |
192.0.1.0-223.255.254.0 |
2^21-2 |
254 |
|
D類 |
1110xxxx |
224-239 |
|
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E類 |
1111xxxx |
240-254 |
|
|
|
這個(gè)表有什么用呢？也許只是告訴我們看到一個(gè)ＩＰ地址的第一個(gè)反應(yīng)是知道它是屬于哪一類的吧。八戒安慰著自己，又看到了下一個(gè)表格：保留地址，這個(gè)我可明白，八戒心想，有一些ＩＰ地址在實(shí)際運(yùn)作中被保留起來代表一些特定的事物，往往不能用來表示某一臺(tái)具體的主機(jī)，必須要學(xué)會(huì)看懂這些地址。
|
保留ＩＰ地址 |
用途 |
|
127.0.0.1 |
本地回環(huán)地址，用于測(cè)試本機(jī)的網(wǎng)絡(luò)配置 |
|
0.0.0.0 |
在路由器上用來指定缺省路由 |
|
主機(jī)地址全為0 |
代表某一個(gè)子網(wǎng)，而不是具體的主機(jī) |
|
主機(jī)地址全為１ |
代表某一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址 |
看來對(duì)于ＩＰ地址而言，概念上也不是很難理解，至少現(xiàn)在看到一個(gè)ＩＰ地址地址我知道它的基本信息了。八戒眨了眨豬眼，喝了一杯水，又翻到了下一頁。
“子網(wǎng)化”
看到了這幾個(gè)字，八戒的眉頭開始皺了起來，今天課堂上，女老師用了三個(gè)小時(shí)，費(fèi)盡口舌給大家講的就是這個(gè)問題，子網(wǎng)到底如何計(jì)算？八戒可是越聽越迷糊，等做題時(shí)看到２００．１６．１０．０的時(shí)候頭都疼了，老師講解的１０道例題一個(gè)也沒弄懂，確實(shí)郁悶之極，但八戒轉(zhuǎn)念一想：這是我上培訓(xùn)班遇到的第一個(gè)難題，難道我堂堂天蓬元帥會(huì)被幾個(gè)數(shù)字難道嗎？我一定能搞定的！八戒又睜大豬眼看了起來，不想有決心是一回事，看明白又是另外一回事。半個(gè)時(shí)辰下來，八戒看的頭暈?zāi)X脹，眼冒金星，不由得氣極敗壞，甩掉書本，便欲發(fā)作……
就在這個(gè)時(shí)候，一片笑聲從后面?zhèn)鱽?，八戒一回頭，原來是悟空和沙僧，正在每人手持一串葡萄，邊吃邊看自己的窘態(tài)呢。八戒有點(diǎn)臉紅，又有點(diǎn)不忿：看我這么辛苦，也不來幫忙，你們還是我的好兄弟呢？悟空卻不理這個(gè)話茬，反而直接向八戒發(fā)問：
＂為什么要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)？子網(wǎng)劃分有什么意義？＂
＂這個(gè)．．．＂一個(gè)問題就把八戒問住了，是啊，子網(wǎng)劃分有什么用處呢？我還真不知道．悟空又接著說：＂不正確了解子網(wǎng)的概念，不明白劃分子網(wǎng)的道理就機(jī)械地去做題，把子網(wǎng)計(jì)算當(dāng)作單純的算術(shù)題．能不糊涂嗎？差之毫厘，謬之千里也＂一句話點(diǎn)醒夢(mèng)中人！八戒仔細(xì)一想，還真是這個(gè)道理，吃掉了沙僧手里的葡萄，八戒漸漸地靜下心來，開始向悟空虛心請(qǐng)教：＂大師兄能不能給我講講呢？＂＂其實(shí)也很簡(jiǎn)單＂悟空回答道．
目前ＩＰ地址采用分類編址的缺點(diǎn)日益明顯，最突出的問題就是ＩＰ地址不夠用！確切的講是Ｂ類地址不夠用．因?yàn)椋令惖刂房商峁┑闹鳈C(jī)地址數(shù)十分巨大，雖然其網(wǎng)絡(luò)地址較少，但畢竟用得不是很多．Ｃ類地址可提供更多的網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)，但由于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以提供的主機(jī)地址數(shù)太少（２５４），往往不能滿足需要．所以Ｂ類地址把大量的注冊(cè)申請(qǐng)，造成地址資源緊張．比如，某個(gè)機(jī)構(gòu)需要１０００個(gè)ＩＰ地址，去申請(qǐng)Ｂ類地址，那么無論對(duì)ＩＰ地址，還是對(duì)這個(gè)機(jī)構(gòu)，都是一種浪費(fèi)．因此，我們必須對(duì)現(xiàn)有的ＩＰ地址進(jìn)行合理的子網(wǎng)化．用書上的話說：就是（1）可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)。通過增加路由器、創(chuàng)建子網(wǎng)來擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，以連接更多的計(jì)算機(jī)。（2）減少CPU的負(fù)載和占用貸款。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)計(jì)算機(jī)越多，占用資源越多，發(fā)的廣播越多，CPU處理這些廣播所用資源越多。（3）便于管理，通過將大的網(wǎng)絡(luò)劃分稱幾個(gè)小的子網(wǎng)可以在某個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的硬件出現(xiàn)故障后不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，通過管理手段提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性，而且可以在不同的子網(wǎng)內(nèi)使用不同的介質(zhì)，好處多多＂
＂這么說，子網(wǎng)掩碼就是這個(gè)作用了？＂
＂對(duì)，子網(wǎng)化就是通過從原先用于分配主機(jī)地址的位數(shù)中分出一部分位數(shù)來形成子網(wǎng)地址，減少了子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)地址的數(shù)目，但是多出了一些新的子網(wǎng)，而子網(wǎng)掩碼的作用就是用于從ＩＰ地址中提取出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址部分（包括主網(wǎng)地址和子網(wǎng)地址）．讓我們知道這臺(tái)主機(jī)到底處于哪一個(gè)子網(wǎng)中＂
＂既然如此，沒有子網(wǎng)掩碼的ＩＰ地址就不能算是一個(gè)真正有用的ＩＰ地址了，對(duì)吧？＂八戒問道。
“是的，具體說來，我們要用ＩＰ地址和子網(wǎng)掩碼作二進(jìn)制的“與”運(yùn)算，其結(jié)果就是這個(gè)ＩＰ的網(wǎng)絡(luò)地址，舉個(gè)例子吧”
ＩＰ地址： １１．１６．１０．１ 子網(wǎng)掩碼：２５５．０．０．０
先分別變成二進(jìn)制
00001011.00010000.00001010.00000001
11111111.00000000.00000000.00000000
這兩行進(jìn)行了&運(yùn)算的結(jié)果 00001011.00000000.00000000.00000000 這就是１１．１６．１０．１的網(wǎng)絡(luò)地址
八戒仔細(xì)的想了一下，好像明白了，又好像不明白．沙僧看出了這一點(diǎn)，＂二師兄，老師說過了，多看一些例子就能理解了，我們必須先理論，后實(shí)踐，再理論，再實(shí)踐，多次反復(fù)才能進(jìn)步＂
悟空插嘴道＂沙師弟，你給八戒講一講例題吧＂
沙僧拿出一枝筆，邊寫邊說：
“你首先要理解＂全０全１原則＂，就是在主網(wǎng)地址，子網(wǎng)地址，主機(jī)地址中，全０全１的地址不可用．在做ＩＰ計(jì)算時(shí)必須要注意這一點(diǎn)，然后就可以動(dòng)手了，我們先考慮C類地址的子網(wǎng)化計(jì)算方法”
對(duì)于任意一個(gè)Ｃ類地址和子網(wǎng)掩碼，不妨設(shè)有Ｘ位用于子網(wǎng)化，剩余Ｍ位用于主機(jī)分配，我們有５個(gè)問題要問：
１， 確定該地址的類型，先定出主網(wǎng)地址和缺省子網(wǎng)掩碼
２， 用出分配給子網(wǎng)的位數(shù)能產(chǎn)生多少個(gè)有效子網(wǎng)？
答案：２＾Ｘ－２
３， 每個(gè)子網(wǎng)能提供多少個(gè)有效主機(jī)地址？
答案：２＾Ｍ－２
４， 列出每個(gè)有效的子網(wǎng)？
答案：子網(wǎng)掩碼從右到左，找到的一個(gè)非全０的組（設(shè)其為Ｐ）轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制后去減２５６，得數(shù)就是第一個(gè)有效子網(wǎng)號(hào)， 第二個(gè)有效子網(wǎng)號(hào)＝第一個(gè)有效子網(wǎng)號(hào)X２，依此類推，最后一個(gè)有效子網(wǎng)＝Ｐ－第一個(gè)有效子網(wǎng)
５， 每個(gè)有效的子網(wǎng)的廣播地址？
本子網(wǎng)的廣播地址＝相鄰的下一個(gè)子網(wǎng)地址－１
６， 每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)有效的主機(jī)地址是什么？
本子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝本子網(wǎng)地址＋１
例題１:ＩＰ：２００．１６．１０．０，掩碼：２５５．２５５．２５５．２５２
我們按照上面的６步來
１， Ｃ類地址，缺省子網(wǎng)掩碼２５５．２５５．２５５．０
２， ２５２變?yōu)槎M(jìn)制１１１１１１００，用了６位劃子網(wǎng)，則有６２個(gè)子網(wǎng)
３， Ｍ＝２，每個(gè)子網(wǎng)提供倆主機(jī)（少了點(diǎn)）
４， ２５６－２５２＝４．則第一個(gè)子網(wǎng)：２００．１６．１０．４ 余下類推
５， 第一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址＝２００．１６．１０．7
６， 第一個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝２００．１６．１０．5
例題2:ＩＰ：２００．１６．１０．０，掩碼：２５５．２５５．２５５．２２４
我們按照上面的６步來
１， Ｃ類地址，缺省子網(wǎng)掩碼２５５．２５５．２５５．０
２， ２２４變?yōu)槎M(jìn)制１１１０００００，用了３位劃子網(wǎng)，則有６個(gè)子網(wǎng)
３， Ｍ＝５，每個(gè)子網(wǎng)提供３０主機(jī)
４， ２５６－２２４＝３２，則第一個(gè)子網(wǎng)：２００．１６．１０．３２余下類推
５， 第一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址＝２００．１６．１０．６３
６， 第一個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝２００．１６．１０．３３
例題３：ＩＰ：２００．１６．１０．０，掩碼：２５５．２５５．２５５．２40
１， Ｃ類地址，缺省子網(wǎng)掩碼２５５．２５５．２５５．０
２， ２４０變?yōu)槎M(jìn)制１１１１００００，用了４位劃子網(wǎng)，則有１４個(gè)子網(wǎng)
３， Ｍ＝４，每個(gè)子網(wǎng)提供１４個(gè)主機(jī)
４， ２５６－２４０＝１６，則第一個(gè)子網(wǎng)：２００．１６．１０．１６余下類推
５， 第一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址＝２００．１６．１０．３１
６， 第一個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝２００．１６．１０．１７
第一個(gè)子網(wǎng)的最后一個(gè)有效地址＝２００．１６．１０．３０
例題４：ＩＰ：２００．１６．１０．０，掩碼：２５５．２５５．２５５．２４８
１， Ｃ類地址，缺省子網(wǎng)掩碼２５５．２５５．２５５．０
２， ２４８變?yōu)槎M(jìn)制１１１１１０００，用了５位劃子網(wǎng)，則有３０個(gè)子網(wǎng)
３， Ｍ＝３，每個(gè)子網(wǎng)提供６個(gè)主機(jī)
４， ２５６－２４８＝８，則第一個(gè)子網(wǎng)：２００．１６．１０．８余下類
５， 第一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址＝２００．１６．１０．１５
６， 第一個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝２００．１６．１０．８
第一個(gè)子網(wǎng)的最后一個(gè)有效地址＝２００．１６．１０．１４
“這樣看來，對(duì)于一個(gè)Ｃ類地址來說，當(dāng)子網(wǎng)掩碼為２５５．２５５．２５５．２４０時(shí)，所能提供的主機(jī)地址數(shù)目是最多的，對(duì)吧？＂八戒已經(jīng)在作總結(jié)了．＂Ｃ類地址的計(jì)算還是很容易麼，因?yàn)槟軌蚪栌脕韯澐肿泳W(wǎng)的位數(shù)就這么幾個(gè)．
位數(shù) 掩碼 子網(wǎng) 主機(jī)
2 255.255.255.192 2 62
3 255.255.255.224 6 30
4 255.255.255.240 14 14
5 255.255.255.248 30 6
6 255.255.255.252 62 2
到了現(xiàn)在，八戒終于明白一些了，不由得想自己來試驗(yàn)一下，悟空卻裝作不知道，說＂既然八戒已經(jīng)學(xué)會(huì)Ｃ類地址的計(jì)算．給他一個(gè)題目做做吧．＂說完，悟空就在紙上寫了這樣一個(gè)題目．ＩＰ：１９９．１４１．２７．０．子網(wǎng)掩碼２５５．２５５．２５５．２４０ 請(qǐng)你選出下列地址中的有效的主機(jī)地址？
A. 199.141.27.33
B. 199.141.27.112
C. 199.141.27.119
D. 199.141.27.126
E. 199.141.27.175
F. 199.141.27.208
八戒不慌不忙，開始計(jì)算， ２４０轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制是１１１１００００，用了4位劃分子網(wǎng)，則有效的子網(wǎng)數(shù)目２^４-２＝１４個(gè)．２５６－２４０＝１６,第一個(gè)有效的子網(wǎng)段199.141.27.16,第二個(gè)199.141.27.32,依此類推出所有網(wǎng)段:
199.141.27.16
199.141.27.32
199.141.27.48
199.141.27.64
199.141.27.80
199.141.27.96
199.141.27.112
199.141.27.128
199.141.27.144
199.141.27.160
199.141.27.176
199.141.27.192
199.141.27.208
199.141.27.224
真的是１４個(gè)耶．八戒心中暗喜．經(jīng)過對(duì)比和篩選，八戒發(fā)現(xiàn)：B是一個(gè)網(wǎng)段地址，E是199.141.27.176的廣播地址，F(xiàn)也是網(wǎng)段地址,只有Ａ，Ｃ，Ｄ才是有效的主機(jī)地址．＂二師兄果然厲害，一下子就作對(duì)了?。⑸成芍缘馁潎@道．
“不忙，Ｃ類地址很容易的，Ｂ類的就不容易了，因?yàn)椋妙悆H有一個(gè)八位組參與子網(wǎng)劃分，而Ｂ類的選擇要大得多，最多可以中１４未參與劃分子網(wǎng)，計(jì)算起來要注意．下面給出幾個(gè)Ｂ類地址計(jì)算的例題，看看上面的５個(gè)問題是否還適用？
”
例題１：ＩＰ：１７２．１６．０．０ 子網(wǎng)掩碼：２５５．２５５．１９２．０
１， Ｂ類地址，缺省子網(wǎng)掩碼：２５５．２５５．０．０
２， １９２變成二進(jìn)制１１００００００，用了２位，則有２個(gè)有效子網(wǎng)
３， １４位用于主機(jī)地址，則每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)（２＾１４－２）個(gè)
４， ２５６－１９２＝６４，則第一個(gè)子網(wǎng)１７２．１６．６４．０
５， 第一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址＝１７２．１６．１２７．２５５
６， 第一個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝１７２．１６．６４．1
第一個(gè)子網(wǎng)的最后一個(gè)有效地址＝１７２．１６．１２７．２５４
＂好像有一點(diǎn)不同吧＂，悟空笑道．
＂確實(shí)如此，就是網(wǎng)絡(luò)地址跨越兩個(gè)八位組需要注意，其他的一樣＂八戒道：＂讓我自己來看下一道題吧
例題２：ＩＰ：１７２．１６．０．０ 子網(wǎng)掩碼：２５５．２５５．２５４．０
１， Ｂ類地址，缺省子網(wǎng)掩碼：２５５．２５５．０．０
２， ２５４變成二進(jìn)制１１１１１１１０，用了７位，則有１２６個(gè)子網(wǎng)
３， ９位用于主機(jī)地址，則每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)（２＾９－２）個(gè)
４， ２５６－２５４＝２，則第一個(gè)子網(wǎng)１７２．１６．２．０
５， 第一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址＝１７２．１６．３．２５５
６， 第一個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝１７２．１６．２．１
第一個(gè)子網(wǎng)的最后一個(gè)有效地址＝１７２．１６．３．２５４
例題３：ＩＰ：１７２．１６．０．０ 子網(wǎng)掩碼：２５５．２５５．２５５．０＂
１， Ｂ類地址，缺省子網(wǎng)掩碼：２５５．２５５．０．０
２， ２５５變成二進(jìn)制１１１１１１１１，用了８位，則有２５４個(gè)子網(wǎng)
３， ８位用于主機(jī)地址，則每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)（２＾８－２）個(gè)
４， ２５６－２５５＝１，則第一個(gè)子網(wǎng)１７２．１６．１．０
５， 第一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址＝１７２．１６．１．２５５
６， 第一個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝１７２．１６．１．１
第一個(gè)子網(wǎng)的最后一個(gè)有效地址＝１７２．１６．１．２５４
例題４：ＩＰ：１７２．１６．０．０ 子網(wǎng)掩碼：２５５．２５５．２５５．１２８
１， Ｂ類地址，缺省子網(wǎng)掩碼：２５５．２５５．０．０
２， ２５５．１２８變成二進(jìn)制１１１１１１１１．１０００００００，用了９位，則有５１０個(gè)子網(wǎng)
３， ７位用于主機(jī)地址，則每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)１２６個(gè)
４， 因?yàn)楸绢}要涉及兩個(gè)八位組，所以要分別計(jì)算，
對(duì)于第四個(gè)八位組，可能的子網(wǎng)有２５６－１２８＝１２８．０；
對(duì)于第三個(gè)八位組，可能的子網(wǎng)有２５６－２５５＝１，２，．．．．．我們要對(duì)這兩個(gè)結(jié)果進(jìn)行排列組合，結(jié)論正好是５１０個(gè)子網(wǎng)，
第一個(gè)子網(wǎng)應(yīng)該是１７２．１６．０．１２８
第一個(gè)子網(wǎng)應(yīng)該是１７２．１６．１．０
５， 第一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址＝１７２．１６．０．２５５
６， 第一個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)有效地址＝１７２．１６．０．１２９
第一個(gè)子網(wǎng)的最后一個(gè)有效地址＝１７２．１６．０２５４
這最后一道例題看起來很復(fù)雜，八戒開始有一點(diǎn)糊涂，不明白子網(wǎng)的地址是如何計(jì)算來的，但是當(dāng)八戒用二進(jìn)制把子網(wǎng)掩碼列出來時(shí)，再加上“全０全１原則”的運(yùn)用，我們的老豬終于把這道題弄明白了。但當(dāng)他高興地抬起頭來發(fā)出點(diǎn)感慨的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)悟空和沙僧竟然不知道什么時(shí)候溜走了，更加令人奇怪的是，當(dāng)八戒進(jìn)到內(nèi)室，竟然發(fā)現(xiàn)悟空和沙僧都睡得很熟的樣子，好像從來沒有起來過，而桌子上的葡萄還和昨天晚上擺放的一模一樣，半點(diǎn)有沒有動(dòng)過……
《最傳統(tǒng)的子網(wǎng)計(jì)算方法》
第二天的課程還是有關(guān)子網(wǎng)的計(jì)算，黑板上寫著題目“傳統(tǒng)的子網(wǎng)計(jì)算方法”漂亮的女老師用教鞭敲了敲黑板，開始說道：
“在這里的“傳統(tǒng)”兩個(gè)字只是表明這里的計(jì)算方法來自于思科出版的官方教材，之所以我們要把這種方法單獨(dú)介紹一下，是因?yàn)檫@種教學(xué)方法相對(duì)來說更有循序漸進(jìn)，有淺入深的味道。如果我們是一個(gè)從來接觸過IP計(jì)算的初學(xué)者，用這種方法學(xué)習(xí)非常有效。因此，如果大家上次課沒有聽明白，可以結(jié)合本節(jié)理解一下。
我們的教材里面把IP計(jì)算分成了五個(gè)板塊，用一種類似考試答題的形式一步一步地闡述IP計(jì)算。
１，給出IP地址和子網(wǎng)掩碼，求所在子網(wǎng)號(hào)
２，給出IP地址和子網(wǎng)掩碼，求所在子網(wǎng)的廣播地址
３，給出IP地址和子網(wǎng)掩碼，求子網(wǎng)的有效主機(jī)地址
４，給出網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)掩碼，求有效的子網(wǎng)
５，給出網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)掩碼，求子網(wǎng)數(shù)目和主機(jī)數(shù)目”
"好像和上節(jié)課差不多"八戒小聲嘟囔道
"在每一個(gè)板塊中，又分別用十進(jìn)制和二進(jìn)制作了IP計(jì)算的舉例，下面我們就開始學(xué)習(xí)，因?yàn)榇蠹覍?duì)十進(jìn)制和二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換已經(jīng)比較熟悉了，我們只看十進(jìn)制的例子："
來自各界的學(xué)生們開始正襟危坐，集中精神聽講，魔家四兄弟也把牌收了起來，拿出印有“菊花會(huì)員專用”字樣的筆記本準(zhǔn)備做筆記。
１， 給出IP地址和子網(wǎng)掩碼，求所在子網(wǎng)號(hào)
第一種情況，無子網(wǎng)掩碼，計(jì)算步驟如下：
Step 1 十進(jìn)制寫下IP地址
Step 2 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型，抄寫網(wǎng)絡(luò)地址
Step 3 剩下的部分補(bǔ)０
第二種情況，簡(jiǎn)單的子網(wǎng)掩碼，計(jì)算步驟如下：
Step 1 十進(jìn)制寫下IP地址
Step 2 根據(jù)子網(wǎng)掩碼，抄寫網(wǎng)絡(luò)地址
Step 3 剩下的部分補(bǔ)０
第三種情況，復(fù)雜的子網(wǎng)掩碼，計(jì)算步驟如下：
Step 1 十進(jìn)制寫下IP地址
Step 2 十進(jìn)制寫下子網(wǎng)掩碼
Step 3 檢查子網(wǎng)掩碼，如果有數(shù)值介于０和２５５之間的八位組，這就是復(fù)雜的子網(wǎng)掩碼，該八位組被認(rèn)為是“關(guān)鍵組“其他的三個(gè)八位組被認(rèn)為是“無義組”，在這里寫下“關(guān)鍵組的”位置（１－４）
Step 4 用２５６減去關(guān)鍵組的值，寫出得數(shù)，我們稱之“倍數(shù)”
Step 5 把所有關(guān)鍵組左邊的無義組照抄
Step 6 把所有關(guān)鍵組左邊的無義組填入０
Step 7 找到原始的ＩＰ地址中的關(guān)鍵組，計(jì)算每一個(gè)“倍數(shù)”的整數(shù)倍數(shù)的值，（０倍,1倍,2倍,…）找到這些值中和關(guān)鍵組的數(shù)值最相近的數(shù)（這個(gè)值必須小于關(guān)鍵組的值）。寫在剩余的空白處
“這就是給出IP地址和子網(wǎng)掩碼，求所在子網(wǎng)號(hào)的計(jì)算方法，前兩種情況很簡(jiǎn)單，我們考試中常遇到的是第三種情況。步驟雖然很多，
但熟練了就能很快的完成，下面接著看”
２，給出IP地址和子網(wǎng)掩碼，求子網(wǎng)的廣播地址
第一種情況，無子網(wǎng)掩碼或者簡(jiǎn)單子網(wǎng)掩碼，計(jì)算步驟如下：
Step 1 十進(jìn)制寫下IP地址
Step 2 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型，照抄網(wǎng)絡(luò)地址
Step 3 剩余的部分補(bǔ)０
第二種情況，復(fù)雜的子網(wǎng)掩碼，計(jì)算步驟如下：
Step 1 十進(jìn)制寫下IP地址.
Step 2 十進(jìn)制寫下子網(wǎng)掩碼
Step 3 檢查子網(wǎng)掩碼，如果有數(shù)值介于０和２５５之間的八位組，這就是復(fù)雜的子網(wǎng)掩碼，該八位組被認(rèn)為是“關(guān)鍵組“其他的三個(gè)八位組被認(rèn)為是“無義組”，在這里寫下“關(guān)鍵組的”位置（１－４）
Step 4 用２５６減去關(guān)鍵組的值，寫出得數(shù)，我們稱之“倍數(shù)”
Step 5 把所有關(guān)鍵組左邊的無義組照抄
Step 6 把所有關(guān)鍵組左邊的無義組填入255
Step 7 找到原始的ＩＰ地址中的關(guān)鍵組，計(jì)算每一個(gè)“倍數(shù)”的整數(shù)倍數(shù)的值，（０倍,1倍,2倍,…）找到這些值中比關(guān)鍵組的數(shù)值剛剛大一點(diǎn)的數(shù)。把這個(gè)數(shù)減去１寫在剩余的空白處
“請(qǐng)大家注意區(qū)別計(jì)算子網(wǎng)地址和廣播地址之間的不同之處，下面再看：”
3，給出IP地址和子網(wǎng)掩碼，求子網(wǎng)的有效主機(jī)地址
“如果上面兩個(gè)問題搞明白了，這個(gè)問題就很容易理解了，有效的主機(jī)地址自然是子網(wǎng)地址＋１和廣播地址－１之間的地址了，看圖就可以了”
４，給出網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)掩碼，求有效的子網(wǎng)數(shù)目
“這個(gè)問題上節(jié)課講過了，八戒能否復(fù)述一下？”田中老師問
“這有何難？子網(wǎng)掩碼從右到左，找到的一個(gè)非全０的組（設(shè)其為Ｐ）轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制后去減２５６，得數(shù)就是第一個(gè)有效子網(wǎng)號(hào)， 第二個(gè)有效子網(wǎng)號(hào)＝第一個(gè)有效子網(wǎng)號(hào)X２，依此類推，最后一個(gè)有效子網(wǎng)＝Ｐ－第一個(gè)有效子網(wǎng)。”豬八戒把昨天夜里學(xué)到的東西拿了出來。
“你能給大家舉兩個(gè)例子嗎？”
“當(dāng)然可以，請(qǐng)同學(xué)們看圖：基本方法都是一樣的，首先找到子網(wǎng)掩碼中到底用了幾位劃分子網(wǎng)，計(jì)算出子網(wǎng)的數(shù)目之后，用２５６減
去關(guān)鍵組的數(shù)值第一個(gè)有效子網(wǎng)號(hào)，然后按倍數(shù)遞增就行了”
“看來八戒同學(xué)對(duì)子網(wǎng)計(jì)算已經(jīng)完全理解了。第五個(gè)問題你也來回答好嗎？老師笑瞇瞇地對(duì)八戒說：
５，給出網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)掩碼，求子網(wǎng)數(shù)目和主機(jī)數(shù)目”
“這個(gè)問題最簡(jiǎn)單了”,八戒說道（底下的同學(xué)都伸長(zhǎng)了耳朵）“假設(shè)在主機(jī)地址中用了Ｘ位劃分子網(wǎng)，則有效的子網(wǎng)數(shù)目應(yīng)該是2^M-2。每個(gè)有效的子網(wǎng)數(shù)目就是（主機(jī)地址位數(shù)－Ｘ）^2-2。”八戒很得意的樣子
沙僧和悟空在下面領(lǐng)著同學(xué)們熱烈鼓掌。
“下面我做一下總結(jié)”田中老師說道：“通過這兩天的學(xué)習(xí)，大家對(duì)于子網(wǎng)劃分方面的計(jì)算有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，學(xué)到了一些基礎(chǔ)知識(shí)，事實(shí)上劃分子網(wǎng)的方法很多，我們每個(gè)人可以選擇自己喜歡的方法，但一定要明白子網(wǎng)劃分的作用，理解了概念才能深入地學(xué)習(xí)，否則以后面對(duì)真正的，包括許多不同種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的環(huán)境，才能做到心中有數(shù)！明天我給大家介紹一些比較深入的子網(wǎng)概念，現(xiàn)在下課。”
今天放學(xué)后的八戒和昨天判若兩人，高高興興的哼著“the answer is blowing in the wind”步履輕松地和師兄師弟向宿舍走去！
《有關(guān)子網(wǎng)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)》
田中老師今天穿了一件純白色的絨衣，裙子外面是一件天藍(lán)色的外套，這使的站在講臺(tái)上的她顯得格外亭亭玉立！而站在她身邊的那個(gè)豬嘴大耳的男學(xué)生也是一副很開心的樣子，因?yàn)樘镏欣蠋焺倓偙頁P(yáng)了他，對(duì)于八戒同學(xué)“自己”總結(jié)出來的“ＩＰ知識(shí)一句話”表示了贊賞，并且一條條地念給了大家來聽：
IP地址不能在沒有相關(guān)的子網(wǎng)掩碼的情況下存在。子網(wǎng)掩碼定義了構(gòu)成I P地址的3 2位中的多少位用于定義網(wǎng)絡(luò)，或
者網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)的子網(wǎng)。
你可以通過借用主機(jī)地址位，而進(jìn)一步將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為子網(wǎng)，并用它們表示你的網(wǎng)絡(luò)的一部分。
在一個(gè)劃分了子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)地址包括一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，一個(gè)子網(wǎng)部分和主機(jī)地址。
在選擇子網(wǎng)時(shí)，最主要的考慮就是你需要支持多少個(gè)子網(wǎng)。
一旦確定了合適的子網(wǎng)掩碼，下一個(gè)挑戰(zhàn)是確定每個(gè)子網(wǎng)的地址和每個(gè)子網(wǎng)上允許的主機(jī)地址范圍。
無論何時(shí)，你為子網(wǎng)使用多于8位位組，則你將面對(duì)穿越8位位組邊界的問題。
八戒回到座位上之后，把筆記本偷偷地還給了悟空，然后開始一起聽講
“同學(xué)們，前兩節(jié)課我們?cè)敿?xì)的學(xué)習(xí)了有關(guān)子網(wǎng)的相關(guān)知識(shí)，今天來學(xué)習(xí)一些比較深入的知識(shí)”
“當(dāng)一個(gè)子網(wǎng)掩碼確定后，通常情況下該子網(wǎng)掩碼在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中就是固定的了，但由于在許多情況下，每個(gè)子網(wǎng)所包括的主機(jī)數(shù)目不一定相同。這種不變的子網(wǎng)掩碼可能會(huì)出一些問題，比如說，在通常使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式的廣域網(wǎng)里面，在一個(gè)由兩個(gè)路由器之間用串口直接相連組成的子網(wǎng)A里，用255.255.255.252是最合適的。畢竟只需要兩個(gè)地址就夠了。但是這也意味著本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他子網(wǎng)也只能存在兩個(gè)主機(jī)！這是不現(xiàn)實(shí)的。如果我們考慮使用子網(wǎng)掩碼255.255.255.192，確實(shí)可以大大提高每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的有效主機(jī)數(shù)目（62個(gè)）。但對(duì)于子網(wǎng)A來說，有60個(gè)地址被浪費(fèi)了，我們進(jìn)行子網(wǎng)化的目的就在于對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址的充分利用。那么能不能對(duì)一個(gè)劃分出來的子網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的劃分呢？也就是說，分割出“子網(wǎng)里面的子網(wǎng)”。答案就是我們今天要學(xué)習(xí)的第一個(gè)概念“可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼”英文縮寫為VLSM.,讓我們舉例說明，
現(xiàn)在對(duì)一個(gè)B類地址子網(wǎng)化：
172.16.0.0/16，先用255.255.255.0子網(wǎng)化一下,結(jié)果如下
172.16.1.0/24 172.16.2.0/24 …… 172.16.254.0/24 (254個(gè))
下面我們?cè)賹?duì)這里面的第一個(gè)子網(wǎng)172.16.1.0/24用255.255.255.224子網(wǎng)化一下,結(jié)果如下
172.16.1.32/27 172.16.1.64/27 …… 172.16.1.192/27 (6個(gè))
下面我們?cè)賹?duì)這里面的第一個(gè)子網(wǎng)172.16.1.32/27用255.255.255.252子網(wǎng)化一下,結(jié)果如下
172.16.1.36/30 172.16.1.40/30 …… 172.16.1.56/30 (6個(gè))
從這個(gè)例子中可以看到，為了實(shí)現(xiàn)可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼，首先使用一個(gè)合法的子網(wǎng)掩碼將網(wǎng)絡(luò)分割，接著再將第一級(jí)子網(wǎng)用一個(gè)更長(zhǎng)的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行進(jìn)一步分割，最初的子網(wǎng)可以被不同的子網(wǎng)掩碼分割，這就是“可變長(zhǎng)”的概念。大家明白了嗎？
聽了田中老師的話，同學(xué)們反應(yīng)不一，孫悟空，二郎神等一點(diǎn)就透，不用多說，八戒和沙僧則在紙上畫出了許許多多的0和1，一番歸納也得出了自己的結(jié)論。而摩家四兄弟不等老師提問，就一個(gè)個(gè)站了起來.
魔里海：“可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼的作用就是劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)”；
魔里紅：“不同的子網(wǎng)可以用不同的子網(wǎng)掩碼”；
魔里青：“不會(huì)浪費(fèi)IP地址”；
魔里獸：“Good idea!”；
田中老師接著說：
下面的概念也是一種用來解決網(wǎng)絡(luò)地址不夠用的方法，我們稱之為“超網(wǎng)”
假設(shè)一個(gè)機(jī)構(gòu)需要1000個(gè)地址，那么如果申請(qǐng)一個(gè)B類地址，就會(huì)有許多地址被浪費(fèi)，因?yàn)槲覀冇貌涣诉@6萬多個(gè)地址，但是如果去申請(qǐng)一個(gè)C類地址又不夠用，這種情況下，超網(wǎng)的概念給出了這樣的解決方法：首先分配給該機(jī)構(gòu)4個(gè)連續(xù)的C類地址，如
200.16.16.0
200.16.17.0
200.16.18.0
200.16.19.0
如果我們采用C類地址默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼255.255.255.0那么這就是4個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)段。但是如果我們用255.255.252.0作子網(wǎng)掩碼，那么這4個(gè)網(wǎng)段就“合并”到了一起。完全可以當(dāng)作一個(gè)網(wǎng)段來用！可見，超網(wǎng)在解決網(wǎng)絡(luò)地址不夠用的問題方面還是用一定作用的。
為了讓大家更好地理解超網(wǎng)“合多為一”的功能，我們來看下圖
如果ISP用戶們的地址是從198.0.0.0到198.255.255.0，那么考慮一下那些和ISP相連的路由器中路由表的容量？這些路由器會(huì)不會(huì)為每一個(gè)ISP的用戶建立一條單獨(dú)的路由呢？根據(jù)我們的知識(shí)，答案當(dāng)然是會(huì)，但是這些路由會(huì)占用多少空間呢？2^16個(gè)！確實(shí)太多。如果我們使用了超網(wǎng)。情況就會(huì)變得簡(jiǎn)單易懂：用198.0.0.0/8來代替所有以198開頭的路由就行了。路由表變小了！換句話說。在CIDR中，地址根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋪矸峙?。連續(xù)的一組網(wǎng)絡(luò)地址可以被分配給一個(gè)服務(wù)提供商，使整組地址作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。在我們的這個(gè)例子中：一個(gè)服務(wù)提供商被分配以256個(gè)C類地址，假設(shè)是從213.79.0.0到213.79.255.0，服務(wù)提供商給每個(gè)用戶分配一個(gè)C類地址，但服務(wù)提供商外部的路由表只通過一個(gè)表項(xiàng)--掩碼為255.255.0.0的網(wǎng)絡(luò)213.79.0.0就可以分辨出這些路由，節(jié)省了許多空間。
這種方法明顯減少了路由表的增長(zhǎng)，CIDR RFC的作者估計(jì)，如果90%的服務(wù)提供商使用了CIDR，路由表將以每3年54%的速度增長(zhǎng)，而如果沒有使用CIDR，則增長(zhǎng)速度為776%。如果可以重新組織現(xiàn)有的地址，則因特網(wǎng)骨干上的路由器廣播的路由數(shù)量將大大減少。但這實(shí)際是不可行的，因?yàn)閷砭薮蟮墓芾碡?fù)擔(dān)。目前看來，王連網(wǎng)上的CIDR功不可沒！
田中老師開始總結(jié)：同學(xué)們：
我們看到了，無論是可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼，還是超網(wǎng)，其目的都是更有效地使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源。就是在這些方法的有效作用下，我們的互聯(lián)網(wǎng)目前正在一天天地發(fā)展。有許許多多的新技術(shù)不斷出現(xiàn)，我們每一個(gè)人都要充分利用現(xiàn)有的資源，多多學(xué)習(xí)，將來才有可能在機(jī)會(huì)到來的時(shí)候…..
“混上一碗飯吃！”八戒大聲的插嘴道
底下靜悄悄的，沒有一個(gè)同學(xué)發(fā)笑….
“第一期的培訓(xùn)就到此為止,希望我們下次再見“田中老師面無表情，走出了教室…