超详细“CIDR地址块及其子网划分”
2024-06-02 19:16:11
[转自] https://blog.csdn.net/dan15188387481/article/details/49873923
CIDR地址块及其子网划分（内含原始IP地址分类及其子网划分的介绍）
CIDR概述及其地址块计算
CIDR中文全称是无分类域间路由选择，英文全称是Classless Inter-Domain Routing，在平常，大家多称之为无分类编址，它也是构成超网的一种技术实现。CIDR在一定程度上解决了路由表项目过多过大的问题。CIDR之所以称为无分类编址，就是因为CIDR完全放弃了之前的分类IP地址表示法，它真正消除了传统的A类、B类、C类地址以及划分子网的概念，它使用如下的IP地址表示法：IP地址 ::= {<网络前缀>， <主机号>} / 网络前缀所占位数CIDR仅将IP地址划分为网络前缀和主机号两个部分，可以说又回到了二级IP地址的表示，不过大家要注意，最后面用“/”斜线分隔，在其后写上了网络前缀所占的位数，这样就不需要告知路由器地址掩码，仅需要通过网络前缀所占的位数就可以得到地址掩码，为了统一，CIDR中的地址掩码依然称为子网掩码。CIDR表示法给出任何一个IP地址，就相当于给出了一个CIDR地址块，这是由连续的IP地址组成的，所以CIDR表示法构成了超网，实现了路由聚合，即从一个IP地址就可以得知一个CIDR地址块。例如：已知一个IP地址是：128.14.35.7/20，那么这个已知条件告诉大家的并不仅仅是一个IP地址这么简单，我们来分析一下。128.14.35.7/20 = 10000000 00001110 00100011 00000111即前20位是网络前缀，后12位是主机号，那么我们通过令主机号分别为全0和全1就可以得到一个CIDR地址块的最小地址和最大地址，即最小地址是：128.14.32.0 = 10000000 00001110 00100000 00000000
最大地址是：128.14.47.255 = 10000000 00001110 00101111 11111111
子网掩码是：255.255.240.0 = 11111111 11111111 11110000 00000000 因此就可以看出来，这个CIDR地址块可以指派(47-32+1)*256=4096个地址，这里没有把全0和全1除外。
CIDR子网划分
在CIDR表示法中也可以进行进一步的子网划分，和前面的子网划分类似，我们只需要从主机号中借走一定的位数即可，这里与前面的基本子网划分不同，借走2位时可以划分成4个子网，不用减2，其他位数类似。下面通过一个例子来讲解CIDR中的子网划分。例：某个机构拥有一个大的CIDR地址块，即206.0.64.0/18，现在某个高校需要申请一个较大的CIDR地址块以供学校使用，学校内部又分为4个系，由于每个系的人数不一样，所以要给人数较多的系分配较多的IP地址，人数较少的系分配较少的IP地址，现在采用以下的分配方案：机构分配给该高校一个CIDR地址块：206.0.68.0/22，然后该高校内部的分配方案如下：一系：206.0.68.0/23，一系内部又分为206.0.68.0/25、206.0.68.128/25、206.0.69.0/25和206.0.69.128/25四个子网。
二系：206.0.70.0/24，二系内部又分为206.0.70.0/26、206.0.70.64/26、206.0.70.128/26和206.0.70.192/26四个子网。
三系：206.0.71.0/25，三系内部又分为206.0.71.0/26和206.0.71.64/26两个子网。
四系：206.0.71.128/25，四系内部又分为206.0.71.128/26和206.0.71.192/26两个子网。请分析以上方案划分的具体细节。
答：这是一个CIDR子网划分中比较复杂的例子，如果大家能分析透彻这个例子，那么对于CIDR的子网划分的计算就基本不在话下了。
我们一步一步来讨论：第一，这个机构拥有的地址块是206.0.64.0/18 =206.0.0100 0000.0000 0000/18，网络前缀是18位，所以其最小地址是：206.0.64.0/18 = 206.0.0100 0000.0000 0000/18
最大地址是：206.0.127.255/18 = 206.0.0111 1111.1111 1111/18
子网掩码是：255.255.192.0/18 = 1111 1111.1111 1111.1100 0000.0000 0000/18
拥有的地址数：(127-64+1)*(255-0+1)=16384然后，我们来看一下这个机构给该高校分配的CIDR地址块，即206.0.68.0/22，由此可以看出来网络前缀由18增加到了22，所以该机构相当于将其CIDR地址块划分成了16个子块即子网，然后给该高校了第二个子网，即206.0.0100 0100.0/22，黑色加粗的部分是原来的网络前缀，后面红色部分类似于前面介绍的子网号，由于是4位，所以可以从0000~1111，共16个子网，0001自然就是第二个子网。第二，既然高校拥有了机构的第二个子网的CIDR地址块206.0.68.0/22 = 206.0.0100 0100.0/22，其网络前缀是22位，所以其最小地址是：206.0.68.0/22 = 206.0.0100 0100.0000 0000/22
最大地址是：206.0.71.255/22 = 206.0.0100 0111.1111 1111/22
子网掩码是：255.255.252.0/22 = 1111 1111.1111 1111.1111 1100.0000 0000/22
拥有的地址数：(71-68+1)*(255-0+1)=1024然后该高校内部又对这个CIDR地址块进行了划分，进一步得到了高校内部的子网，紧接着我们来看看一系的CIDR地址块是怎么得到的。第三，一系的CIDR地址块是206.0.68.0/23，可以看出来其网络前缀相对于高校的CIDR地址块来说增加了1位，说明高校首先将其CIDR地址块划分成了2个子网，其中一个给了一系。那么这两个子网分别是：一系的：206.0.68.0/23 = 206.0.0100 0100.0/23和剩余的（记为余1）：206.0.70.0/23 =206.0.0100 0110.0/23，注意其中的红色部分就是新增的这一位，用来标志两个子网。那么，一系的
最小地址是：206.0.68.0/23 = 206.0.0100 0100.0000 0000/23
最大地址是：206.0.69.255/23 = 206.0.0100 0101.1111 1111/23
子网掩码是：255.255.254.0/23 = 1111 1111.1111 1111.1111 1110.0000 0000/23
拥有的地址数：(69-68+1)*(255-0+1)=512余1的
最小地址是：206.0.70.0/23 = 206.0.0100 0110.0000 0000/23
最大地址是：206.0.71.255/23 = 206.0.0100 0111.1111 1111/23
子网掩码是：255.255.254.0/23 = 1111 1111.1111 1111.1111 1110.0000 0000/23
拥有的地址数：(71-70+1)*(255-0+1)=512现在，一系的CIDR地址块已经很明确，然后一系内部又进行了划分，即又分为206.0.68.0/25、206.0.68.128/25、206.0.69.0/25和206.0.69.128/25四个子网，网络前缀从23位变成了25位，相当于占用了主机号两位，所以可以划分为4个子网，分别对应00、01、10、11这四个子网，这四个子网的最小地址、最大地址以及子网掩码和拥有的地址数按照上述的方法就可以得到，这个比较简单，建议大家可以自己手动计算一下，正好看看自己掌握了多少，这里就不再给出这四个子网的细节。第四，一系明确以后，就要考虑其他系的划分，可以看到二系分配到的CIDR地址块是206.0.70.0/24，可以看出来其网络前缀相对于余1的CIDR地址块来说增加了1位，说明余1的CIDR地址块被划分成了2个子网，其中一个给了二系。那么这两个子网分别是：二系的：206.0.70.0/24 = 206.0.0100 0110.0/24和剩余的（记为余2）：206.0.71.0/24 =206.0.0100 0111.0/24，注意其中的红色部分就是新增的这一位，用来标志两个子网。那么，二系的
最小地址是：206.0.70.0/24 = 206.0.0100 0100.0000 0000/24
最大地址是：206.0.70.255/24 = 206.0.0100 0100.1111 1111/24
子网掩码是：255.255.255.0/24 = 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000/24
拥有的地址数：(70-70+1)*(255-0+1)=256余2的
最小地址是：206.0.71.0/24 = 206.0.0100 0111.0000 0000/24
最大地址是：206.0.71.255/24 = 206.0.0100 0111.1111 1111/24
子网掩码是：255.255.255.0/24 = 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000/24
拥有的地址数：(70-70+1)*(255-0+1)=256现在，二系的CIDR地址块已经很明确，然后二系内部又进行了划分，即又分为206.0.70.0/26、206.0.70.64/26、206.0.70.128/26和206.0.70.192/26四个子网，网络前缀从24位变成了26位，相当于占用了主机号两位，所以可以划分为4个子网，分别对应00、01、10、11这四个子网，这四个子网的最小地址、最大地址以及子网掩码和拥有的地址数按照上述的方法就可以得到，这个比较简单，建议大家可以自己手动计算一下，正好看看自己掌握了多少，这里就不再给出这四个子网的细节。第五，二系明确以后，就要考虑其他系的划分，可以看到三系分配到的CIDR地址块是206.0.71.0/25，而四系分配到的CIDR地址块是206.0.71.128/25，可以看出来其网络前缀相对于余2的CIDR地址块来说增加了1位，说明余2的CIDR地址块被划分成了2个子网，其中一个给了三系，另外一个给了四系。那么这两个子网分别是：三系的：206.0.71.0/25 = 206.0.71.0000 0000/25和四系的：206.0.71.128/25 = 206.0.71.1000 0000/25，注意其中的红色部分就是新增的这一位，用来标志两个子网。那么，三系的
最小地址是：206.0.71.0/25 = 206.0.0100 0100.0000 0000/25
最大地址是：206.0.71.127/25 = 206.0.0100 0100.0111 1111/25
子网掩码是：255.255.255.128/25 = 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000/25
拥有的地址数：(71-71+1)*(127-0+1)=128四系的
最小地址是：206.0.71.128/25 = 206.0.0100 0100.1000 0000/25
最大地址是：206.0.71.255/25 = 206.0.0100 0100.1111 1111/25
子网掩码是：255.255.255.128/25 = 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000/25
拥有的地址数：(71-71+1)*(255-128+1)=128现在，三系和四系的CIDR地址块已经很明确，到目前为止，该高校已经将所有的CIDR地址块分配给了四个系，一系有512个地址，二系有256个地址，三系和四系各有128个地址。然后三系内部又进行了划分，即又分为206.0.71.0/26和206.0.71.64/26两个子网，网络前缀从25位变成了26位，相当于占用了主机号一位，所以可以划分为2个子网，分别对应0、1这两个子网，同时，四系内部也又进行了划分，即又分为206.0.71.128/26和206.0.71.192/26两个子网，网络前缀从25位变成了26位，相当于占用了主机号一位，所以可以划分为2个子网，分别对应0、1这两个子网，三系和四系各自的两个子网的最小地址、最大地址以及子网掩码和拥有的地址数按照上述的方法就可以得到，这个比较简单，建议大家可以自己手动计算一下，正好看看自己掌握了多少，这里就不再给出这些子网的细节。至此，我们已经分析完了本题，上面都是我一位位自己敲上去的，所以大家看完后想要稳固掌握的话建议自己也计算一遍，如果发现我有错误，欢迎大家指正。最后，我用一副图来展示下这个划分过程。
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