瞭解主機和子網路數量

簡介

本文件說明 IP 位址在主機和子網路中的使用情況。

必要條件

需求

本文件沒有特定需求。

採用元件

本文件所述內容不限於特定軟體和硬體版本。

本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您的網路運作中，請確保您瞭解任何指令可能造成的影響。

慣例

如需檔案慣例的詳細資訊，請參閱技術提示和其他內容的使用格式慣例。

背景資訊

IP 位址的長度為 32 位元，由網路部分和主機部分兩個元素組成。網路位址是用於識別網路，常見於所有與網路連接的裝置。本機（或節點）位址則用於識別與網路連接的特定裝置。IP位址通常以點分十進位記法來表示，其中32位分為四個八位元。每個八位元組都可用十進位格式標示，並以小數點分開。有關IP地址的詳細資訊，請參閱為新使用者配置IP地址和唯一子網。

類

以下是IP位址的類別：

• A類 — 第一個二進位制八位數表示網路地址，最後三個二進位制八位數是主機部分。第一個二進位制八位數在1和126之間的任何IP地址都是A類地址。請注意，0保留為預設地址的一部分，127保留用於內部環回測試。

• B類 — 前兩個八位組表示網路地址，後兩個八位組是主機部分。第一個二進位制八位數在128到191範圍內的所有地址都是B類地址。

• C類 — 前三個二進位制八位數表示網路地址，最後一個二進位制八位數是主機部分。第一個二進位制八位數範圍192到223是C類地址。

• D類 — 用於組播。組播IP地址的第一個二進位制八位數範圍為224到239。

• E類 — 保留供將來使用，包括第一個二進位制八位數從240到255的地址範圍。

子網劃分和表

子網劃分將網路劃分為更小的部分，稱為子網。這是通過從IP地址的主機部分借用位完成的，這樣可以更有效地使用網路地址。子網掩碼定義了地址的哪個部分用於標識網路，哪個部分表示主機。

下表列出了對主網進行子網劃分的所有可能方式，以及在每種情況下可以劃分多少個有效的子網和主機。

有三個表，每個地址類各一個。

• 第一列顯示從地址的主機部分借用多少位進行子網劃分。

• 第二列以點分十進位制格式顯示生成的子網掩碼。

• 第三列顯示可能的子網數量。

• 第四列顯示這些子網中可能有多少台有效主機。

• 第五列顯示子網掩碼位的數量。

A類主機/子網表

Class A
Number of
Bits Borrowed            Subnet         Effective     Number of      Number of Subnet
from Host Portion        Mask           Subnets       Hosts/Subnet   Mask Bits
-------               ---------------  	---------     -------------  -------------
  1                    255.128.0.0            2       8388606           /9
  2                    255.192.0.0            4       4194302           /10
  3                    255.224.0.0            8       2097150           /11
  4                    255.240.0.0           16       1048574           /12
  5                    255.248.0.0           32        524286           /13
  6                    255.252.0.0           64        262142           /14
  7                    255.254.0.0          128        131070           /15
  8                    255.255.0.0          256         65534           /16
  9                    255.255.128.0        512         32766           /17
  10                   255.255.192.0       1024         16382           /18
  11                   255.255.224.0       2048          8190           /19
  12                   255.255.240.0       4096          4094           /20
  13                   255.255.248.0       8192          2046           /21
  14                   255.255.252.0      16384          1022           /22
  15                   255.255.254.0      32768           510           /23
  16                   255.255.255.0      65536           254           /24
  17                   255.255.255.128   131072           126           /25
  18                   255.255.255.192   262144            62           /26
  19                   255.255.255.224   524288            30           /27
  20                   255.255.255.240  1048576            14           /28
  21                   255.255.255.248  2097152             6           /29
  22                   255.255.255.252  4194304             2           /30
  23                   255.255.255.254  8388608             2*          /31

B類主機/子網表

Class B	     Subnet               Effective       Effective    Number of Subnet
 Bits        Mask                 Subnets         Hosts        Mask Bits
-------  ---------------          ---------       ---------    -------------
  1      255.255.128.0                2             32766        /17
  2      255.255.192.0                4             16382        /18
  3      255.255.224.0                8              8190        /19
  4      255.255.240.0               16              4094        /20
  5      255.255.248.0               32              2046        /21
  6      255.255.252.0               64              1022        /22
  7      255.255.254.0              128               510        /23
  8      255.255.255.0              256               254        /24
  9      255.255.255.128            512               126        /25
  10     255.255.255.192           1024                62        /26
  11     255.255.255.224           2048                30        /27
  12     255.255.255.240           4096                14        /28
  13     255.255.255.248      	   8192                 6        /29
  14     255.255.255.252    	  16384                 2        /30
  15     255.255.255.254          32768                 2*       /31

C類主機/子網表

Class C      Subnet       Effective  Effective  Number of Subnet
 Bits        Mask         Subnets     Hosts     Mask Bits
-------  ---------------  ---------  ---------  --------------
  1      255.255.255.128      2        126        /25
  2      255.255.255.192      4         62        /26
  3      255.255.255.224      8         30        /27
  4      255.255.255.240     16         14        /28
  5      255.255.255.248     32          6        /29
  6      255.255.255.252     64          2        /30
  7      255.255.255.254    128          2*       /31

子網示例

A類表中的第一個條目（/10子網掩碼）從網路的主機部分借用兩個位（最左邊的位）進行子網劃分，然後使用兩個位進行四個(2^2)組合：00、01、10和11。每個子網都可以代表一個子網。

Binary Notation                                        Decimal Notation 
--------------------------------------------------     ----------------- 
xxxx xxxx. 0000 0000.0000 0000.0000 0000/10    ------> X.0.0.0/10 
xxxx xxxx. 0100 0000.0000 0000.0000 0000/10    ------> X.64.0.0/10 
xxxx xxxx. 1000 0000.0000 0000.0000 0000/10    ------> X.128.0.0/10 
xxxx xxxx. 1100 0000.0000 0000.0000 0000/10    ------> X.192.0.0/10 

在這4個子網中，00和11分別稱為子網0和全1子網。在Cisco IOS^®軟體版本12.0之前ip subnet-zero，需要全域性配置命令才能在介面上配置子網0。在Cisco IOS軟體版本12.0中，ip subnet-zero預設會啟用。有關全1子網和全1子網的詳細資訊，請參閱配置子網0和全1子網。

註：零和全1子網包含在子網的有效數量中，如第三列所示。

由於主機部分現在已丟失兩個位，因此主機部分只能有22位（最後三個八位元中）。這表示完整的A類網路現在被劃分為（或劃分子網）四個子網，並且每個子網可以有²²²台主機(4194304)。全部為0的主機部分是網路號本身，全部為1的主機部分保留在該子網上進行廣播，這樣會將主機的有效數量留為4194302(2²² - 2)，如第四列所示。此規則的例外情況是31位字首，標有星號(*)。

在IPv4點對點連結使用31位元首碼

RFC 3021說明點對點連結使用31位元首碼。這將為IP地址的host-id部分保留1位。通常，全部為零的主機ID用於表示網路或子網，全部為一的主機ID用於表示定向廣播。當使用31位字首時，主機ID 0代表一台主機，主機ID 1代表點對點鏈路的另一台主機。

本地鏈路（受限）廣播(255.255.255.255)仍可使用31位字首。但定向廣播不能使用31位字首。這實際上不是問題，因為大多數路由協定使用組播、有限廣播或單播。

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