子网划分例题-等长划分、不等长划分

最新推荐文章于 2024-11-08 05:30:00 发布
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本文详细解析了等长和不等长子网划分的实例，包括如何将IP网络183.164.128.0/17划分为8个等长子网，以及如何为不同需求量的组织分配IP地址。通过实例展示了子网地址、广播地址、子网掩码、IP地址总数、可分配IP地址数和范围的计算方法。

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等长子网划分例题：

题目：请将IP网络183.164.128.0/17划分为等长的8个子网，并分别给出每个子网的子网地址、广播地址、子网掩码、IP 地址总数、可分配IP地址数和可分配IP地址范围。

解题：

183.164.128.0/17分为8个子网，23=8，所以我们需要3位来划分子网

183.164.128.0也就是：183.164.10000000.0（第三个位置用8个二进制表示。其他的三个都是十进制）
把中间紫红色的三位用来分配子网，那么前20位为网络地址，后12位为主机地址，分配的子网如下：
183.164.10000000.0，183.164.10010000.0，183.164.10100000.0，183.164.10110000.0，183.164.11000000.0，183.164.11010000.0，183.164.11100000.0，183.164.11110000.0

广播地址：就是前20位网络地址不变，主机地址的12位IP地址都是1——183.164.1XXX1111.255

子网掩码：就是就是前20位网络地址全为1，主机地址的12位IP地址都是0。所以8个子网的子网掩码是一样的——255.255.11110000.0即255.255.240.0

IP总数：是的12位进行组合，也就是212=4096

可分配的IP地址：主机地址全为0是该子网的子网地址，全为1是该子网的广播地址。212-2=4094

可分配IP地址范围：子网地址末尾+1——广播地址末尾-1
结果：


不等长子网划分例题：

题目：某ISP拥有一个网络地址块201.123.16.0/21, 现在该ISP要为4个组织分配IP地址，其需要的地址数量分别为985、 486、 246以及211， 请给出一个合理的分配方案，并说明各组织所分配子网的子网地址、广播地址、子网掩码、IP 地址总数、可分配IP地址数和可分配IP地址范围。

解题：

进行不等长的IP子网划分。201.123.16.0/21即201.123.00010000.00000000/21（紫红色的为主机号）

① 划分第一个子网

201.123.16.0/21先分为2个等长的子网需要1位即可。
两个子网的IP为：201.123.00010000.0/22和201.123.00010100.0/22
即：201.123.16.0/22和201.123.20.0/22。
我们可以看到这两个子网可以分配210-2=1022个IP地址
所以第一个子网为201.123.16.0/22

① 划分第二个子网

201.123.20.0/22（201.123.00010100.0/22 紫红色为主机地址）先分为2个等长的子网需要1位即可。
两个子网的IP为：201.123.00010100.0/23和201.123.00010110.0/23
即：201.123.20.0/23和201.123.22.0/23。可以分配29-2=510个IP地址
所以第二个子网为：201.123.20.0/23

① 划分第三个和第四个子网

201.123.22.0/23（201.123.00010110.0/23 紫红色为主机地址）先分为2个等长的子网需要1位即可。
两个子网的IP为：201.123.00010110.0/24和201.123.00010111.0/24
即：201.123.22.0/24和201.123.23.0/24。可以分配28-2=254个IP地址
所以第三个子网为：201.123.22.0/24
第四个子网为：201.123.23.0/24

结果：


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不等长子网划分（python）
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子网划分例题
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### 关于子网划分的示例题目及其解析 #### 示例题目 1：计算子网地址 给定 IP 地址 `192.168.1.10` 和子网掩码 `255.255.255.240`，求其对应的子网地址。 **解答** 为了找到子网地址，需要对 IP 地址和子网掩码执行逐位逻辑“与”操作。具体步骤如下： 1. 将 IP 地址转换为二进制形式： ``` 192.168.1.10 -> 11000000.10101000.00000001.00001010 ``` 2. 将子网掩码转换为二进制形式： ``` 255.255.255.240 -> 11111111.11111111.11111111.11110000 ``` 3. 对两者进行逐位逻辑“与”操作： ``` 11000000.10101000.00000001.00001010 （IP） AND 11111111.11111111.11111111.11110000 （子网掩码） = 11000000.10101000.00000001.00000000 （结果） ``` 4. 将结果转换回点分十进制形式： ``` 11000000.10101000.00000001.00000000 -> 192.168.1.0 ``` 因此，该主机所在的子网地址为 `192.168.1.0`[^4]。 --- #### 示例题目 2：VLSM 划分子网 假设有一个网络地址 `192.168.1.0/24`，需要将其划分为三个子网，分别容纳以下设备数量： - 子网 A：最多支持 60 台设备 - 子网 B：最多支持 30 台设备 - 子网 C：最多支持 10 台设备 如何通过 VLSM 实现？ **解答** 1. **确定每个子网所需的主机位数** - 子网 A 需要至少容纳 60 台设备，则所需主机位数满足 \(2^n \geq 60\)，得出 \(n=6\)（\(2^6 = 64\)），即借用了 6 位作为主机部分。 - 子网 B 需要至少容纳 30 台设备，则所需主机位数满足 \(2^n \geq 30\)，得出 \(n=5\)（\(2^5 = 32\)），即借用了 5 位作为主机部分。 - 子网 C 需要至少容纳 10 台设备，则所需主机位数满足 \(2^n \geq 10\)，得出 \(n=4\)（\(2^4 = 16\)），即借用了 4 位作为主机部分。 2. **分配子网范围** - 原始网络 `/24` 表示有 8 位可用作子网划分。按照需求从小到大依次分配： - 子网 C 使用前 4 位为主机位，剩余 4 位用于子网划分，得到子网掩码为 `/28`，对应范围为 `192.168.1.0 ~ 192.168.1.15`。 - 子网 B 使用前 5 位为主机位，剩余 3 位用于子网划分，得到子网掩码为 `/27`，对应范围为 `192.168.1.16 ~ 192.168.1.31`。 - 子网 A 使用前 6 位为主机位，剩余 2 位用于子网划分，得到子网掩码为 `/26`，对应范围为 `192.168.1.32 ~ 192.168.1.95`。 最终，各子网的配置如下表所示[^2]： | 子网名称 | 起始地址 | 结束地址 | 掩码 | |----------|----------------|-----------------|-----------| | 子网 A | 192.168.1.32 | 192.168.1.95 | /26 | | 子网 B | 192.168.1.16 | 192.168.1.31 | /27 | | 子网 C | 192.168.1.0 | 192.168.1.15 | /28 | --- #### 示例题目 3：CIDR 合并网络 现有两个网络地址分别为 `192.168.1.0/26` 和 `192.168.1.64/26`，能否将它们合并？如果能，请给出新的 CIDR 表达方式。 **解答** 1. 检查两者的连续性： - 网络 `192.168.1.0/26` 的范围为 `192.168.1.0~192.168.1.63`。 - 网络 `192.168.1.64/26` 的范围为 `192.168.1.64~192.168.1.127`。 - 这两个网络是连续的，可以合并。 2. 找到共同的父级网络： - 由于这两个网络都属于原始网络 `192.168.1.0/25` 的子集，因此可以通过减少一位掩码来实现合并，新网络为 `192.168.1.0/25`。 最终，合并后的 CIDR 表达方式为 `192.168.1.0/25`[^3]。 --- ### 提供一段 Python 代码辅助计算子网地址 以下是基于上述逻辑的一个简单工具函数，帮助快速计算子网地址： ```python def calculate_subnet(ip, subnet_mask): ip_octets = list(map(int, ip.split('.'))) mask_octets = list(map(int, subnet_mask.split('.'))) binary_ip = ''.join(format(octet, '08b') for octet in ip_octets) binary_mask = ''.join(format(octet, '08b') for octet in mask_octets) subnet_binary = ''.join( ['1' if b1 == '1' and b2 == '1' else '0' for b1, b2 in zip(binary_ip, binary_mask)] ) subnet_octets = [ int(subnet_binary[i:i+8], 2) for i in range(0, 32, 8) ] return '.'.join(map(str, subnet_octets)) # 测试 ip_address = "192.168.1.10" subnet_mask = "255.255.255.240" print(f"Subnet Address: {calculate_subnet(ip_address, subnet_mask)}") ``` 运行以上代码会输出子网地址 `192.168.1.0`。 ---
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