75张图带你了解网络设备网络设备具体有哪些( 三 )

可推算出：172.20.20.20 的网段地址是 172.20.0.0/16，子网掩码是 255.255.0.0，广播地址是 172.20.255.255，第一个可用地址是 172.20.0.1，最后一个可用地址是 172.20.255.254，可用地址范围是 172.20.0.1 ~ 172.20.255.254。
C 类私网地址 192.168.30.30
可推算出：192.168.30.30 的网段地址是 192.168.30.0/24，子网掩码是 255.255.255.0，广播地址是 192.168.30.255，第一个可用地址是 192.168.30.1，最后一个可用地址是 192.168.30.254，可用地址范围是 192.168.30.1 ~ 192.168.30.254。

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子网掩码
子网掩码必须和 IP 地址一起使用，子网掩码也是由 32 位二进制数组成，网络位为 1，主机位为 0。子网掩码和 IP 地址进行与（ AND ）运算，得到这个 IP 地址的网段地址。换句话说，IP 地址有多少位网络号，子网掩码就有多少位取 1，其余都取 0。

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子网掩码可以使用十进制数表示，还可以使用斜线记法表示。

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根据 IP 地址和子网掩码计算网段地址，先将 IP 地址和子网掩码转换成二进制数，然后将 IP 地址与子网掩码二进制数一位一位的做 AND 运算，再将结果转换为十进制，就是网段地址。

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与（ AND ）运算
IP 地址和子网掩码的二进制数，逐位进行计算。只有当 IP 地址和掩码都是 1 时，运算结果为 1。其余情况计算结果都为 0。

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无类地址
分类地址使用的是固定网络位数，可分配的主机 IP 地址也是固定的。但是在实际使用网络时，需要的 IP 地址数量却是各不相同。
举个栗子：一个公司有 500 台电脑，需要分配 500 个 IP 地址。如果分配一个 C 类地址，一个 C 类地址的可用 IP 地址数量是 254 个，可用地址不够使用。如果分配一个 B 类地址，一个 B 类地址的可用 IP 地址数量是 65534 个，会造成大量的 IP 地址浪费。
再来个栗子：一个家庭有 2 台电脑需要上网，如果分配一个 C 类地址也很浪费，但是没有比 C 类范围更小的地址。
为了解决地址浪费问题，可使用 CIDR（无类域间路由）和 VLSM（可变长子网掩码）技术。
VLSM可以对 A 、 B 、 C 类地址进行划分，划分成各种类型大小的网络，可用主机地址数量可以灵活变化大小。划分分类地址的过程也叫子网划分。

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CIDR可以把多个分类地址进行聚会到一起，生成一个更大的网段，以减少路由器中路由条目的数量，减轻路由器的负担。分类地址合并的过程也叫超网合并。

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子网划分后或超网合并后的网段地址，不再是固定的网络位数，这种网络位数可变的网段地址也叫做无类地址。无类地址只能通过子网掩码识别出网络号。

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子网划分
子网划分是从 IP 地址主机位的最左边开始，把主机位划入网络位，得到多个子网地址。主机位变成网络位的部分叫做子网号，划分后的子网数量等于 2 的 N 次方，N 等于子网号的位数。

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