子网与超网-Kubernetes基础知识

子网与超网-Kubernetes基础知识

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子网

1、IP地址是以网络号和主机号来表示网络上的主机的,只有在一个网络号下的计算机之间才能“直接”互通,不同网络号的计算机要通过网关才能互通。但这样的划分在某些情况下显得并不十分灵活。为此IP网络还允许划分成更小的网络,称为子网。

2、作用::IP数据包从网际上的一个网络到达另一个网络时,选择路径可以基于网络而不是主机。在大型的网际中,这一点优势特别明显,因为路由表中只存储网络信息而不是主机信息,这样可以大大简化路由表。

3、因为有了子网,就产生了子网掩码。子网掩码的作用就是用来判断任意两个IP地址是否属于同一子网络,这时只有在同一子网的计算机才能”直接”互通。

4、子网掩码与IP地址都是由4个数段组成,每个数段的取值范围是0-255(共256个值,等于2的8次方),如我们在搭建局域网时通常用到的IP地址192.168.1.1,子网掩码255.255.255.0,当然十进制是为了方便人的理解,转换成机器能识别的二进制后,每个数段由8个0或1组成,一个完整的IP地址或子网掩码就转换成32个0或1组成的序列。子网掩码与IP地址是组合使用的,IP地址我们都知道是计算机在网络内的唯一标识,而子网掩码顾名思义是用于划分子网的,下面通过几个例子进行讲解。

  (1)255.255.255.0

  子网掩码由连续的1和0组成,连续的1表示网络地址,连续的0表示主机地址,通过0的个数可以计算出子网的容量(子网中主机的IP地址范围)。

  首先,255.255.255.0是怎么划分子网的? 该子网掩码的二进制由24个1和8个0组成,8个0表示该子网掩码划分出的子网容量为256(2的8次方),也就是说192.168.1.0-255都在同一个子网中,这256个地址中可用地址只有254个,因为规定每个子网的第一个IP地址为网段地址,最后一个IP地址为广播地址,都不可用。举例说明:对于网段192.168.1.0,如果子网掩码设置255.255.255.0,192.168.1.1-192.168.1.254为可用IP地址,设置这个范围内的IP地址,计算机之间能正常联网。

  (2)255.255.255.252

  255.255.255.252又是怎么划分子网的呢? 255.255.255.252对应的2进制为30个1和2个0。表示每个子网中只有4个IP地址(2的2次方)。192.168.1.0-255的地址段共可划分64个子网,第一个子网的地址范围是192.168.1.0-192.168.1.3,第二个子网的地址范围是192.168.1.4-192.168.1.7,依次类推。其中每个子网第一个和最后一个IP地址不可用,可用的只有2个IP地址。

  也就是说:如果子网掩码设置为255.255.255.252,那么该子网只能容纳两台电脑,而且这两台电脑的IP必须在一个子网内才能正常联网,例如一台电脑的IP设为192.168.1.10,另外一台电脑的IP必须设置为192.168.1.9。

5、假如要划分4组子网,每组50个计算机,该如何划分?

  1、192.168.1.0网段共256个地址,划分4组子网,每组平均64个地址

  2、64是2的6次方,子网掩码应该以6个0结尾,剩下的用1补齐,由26个1和6个0组成,转换成十进制是255.255.255.192

  3、每个子网共64个IP地址,掐头去尾后可用地址只有62个,第1个子网的可用IP地址范围是:192.168.1.1-62,第2个子网可用IP地址范围是192.168.1.65-126,第1个子网的可用IP地址范围是:192.168.1.129-190,第2个子网可用IP地址范围是192.168.1.193-254。

  4、4组计算机按照3中的IP地址范围进行设置,所有计算机的子网掩码都必须设置为255.255.255.192,设置完毕后各组内的计算机能正常联网,不同组间的计算机无法直接联通。

超网

1、超网(Supernetting)是与子网类似的概念,IP地址根据子网掩码被分为独立的网络地址和主机地址。超网,也称无类别域间路由选择(CIDR),它是集合多个同类互联网地址的一种方法。

2、与子网划分(把大网络分成若干小网络)相反,它是把一些小网络组合成一个大网络,就是超网。

3、合并网段:子网掩码向前移动1位,使得网络部分保持前部分相同。

  192.168.0.1/24  与 192.168.1.1/24

  注:子网掩码往左移1位,能够合并2个连续的网段,但不是任何连续的网段都能合并

  合并网段之后,所有主机相互通信就不再经过路由器转发了。

  1.合并之后网段为:192.168.0.0/23,IP分配如下图
  2.合并之后IP地址192.168.0.255/23也是可以给计算机使用的,因为主机部分往左增加了一位0(并不是全1)

4、不是任何连续的网段都能合并

  子网掩码往左移动相应位数后,网络部分保持相同才能合并。

  判断连续的2个网段是否能够合并,只要第一个网络号能被2整除,就能够通过左移1位子网掩码合并。

  判断连续的4个网段是否能够合并,只要第一个网络号能被4整除,就能够通过左移2位子网掩码合并。

依次类推,要想判断连续的8个网段是否能够合并,只要第一个网络号能被8整除,这8个连续的网段就能够通过左移3位子网掩码合并。

5、合并规律

  子网掩码左移1位能够将能够合并两个网段,左移2位,能够合并四个网段,左移3位,能够合并8个网段。

6、判断一个网段是子网还是超网

①、通过左移子网掩码合并多个网段,右移子网掩码将一个网段划分成多个子网,使得IP地址打破了传统的A类、B类、C类的界限。

②、判断一个网段到底是子网还是超网,就要看该网段是A类网络、还是B类网络、还是C类网络,默认A类子网掩码/8,B类子网掩码是/16,C类子网掩码是/24。

③、如果该网段的子网掩码比默认子网掩码长,就是子网,如果该网段的子网掩码比默认子网掩码短,则是超网。

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