1 引 言
ＩＰ地址的到來為我們描繪了一個(gè)廣闊的景象，但同時(shí)也給我們帶來了一系列的問題：首先我們?nèi)绾谓鉀Q某網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)與另一個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)進(jìn)行通信，其次如果全球每人均有電腦且都分配一個(gè)至多個(gè)ＩＰ地址，那么我們該如何解決ＩＰ地址的數(shù)量問題。
2 ＩＰ尋址解決主機(jī)間通信問題
主機(jī)與主機(jī)之間通信，每個(gè)數(shù)據(jù)包都被指定了發(fā)送者和接收者的ＩＰ地址，每個(gè)接收了數(shù)據(jù)包的路由器都是基于數(shù)據(jù)包的目的ＩＰ地址來決定路由的。
發(fā)送者的ＩＰ地址我們一般稱為源ＩＰ，而接收者的ＩＰ地址一般稱為目的ＩＰ，我們可以通過源和目的確定通信的路徑。對應(yīng)于整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)而言，ＩＰ地址數(shù)量驚人，如何去尋找２３２個(gè)ＩＰ地址中的源和目的是需要解決的問題。
2.1 ＩＰ地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址
2.1.１ 網(wǎng)絡(luò)地址
ＩＰ中網(wǎng)絡(luò)地址是將數(shù)據(jù)包發(fā)送到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)的路由中使用的名稱。我們來看一個(gè)通俗的例子，張三是南京人，那么張三的所屬就南京，南京就是張三的網(wǎng)絡(luò)地址，因?yàn)槟暇┯泻芏嗳耍鴱埲皇瞧渲幸粏T，這一員我們稱為主機(jī)。這樣我們就可以確定一個(gè)公式：
2.1.２ 廣播地址
被應(yīng)用程序和主機(jī)用來將信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上所有結(jié)點(diǎn)的地址。在ＩＰ地址里面，我們認(rèn)為２５５．２５５．２５５．２５５用于指向所有網(wǎng)絡(luò)，所有的節(jié)點(diǎn)，眼下之意也就是１７２．１６．２５５．２５５是指向１７２．１６．０．０上的所有子網(wǎng)和主機(jī)的，而１０．２５５．２５５．２５５是指向網(wǎng)絡(luò)１０．０．０．０上所有的子網(wǎng)和主機(jī)的，１９２．１６８．１．２５５是指向網(wǎng)絡(luò)１９２．１６８．１．０上所有的子網(wǎng)和主機(jī)的。
2.2 分層的ＩＰ尋址方案
如何解決ＩＰ地址因數(shù)量龐大而導(dǎo)致ＩＰ尋址困難這個(gè)難題，方法就是使用兩級(jí)或者三級(jí)的分層化尋址方案。
因特網(wǎng)的設(shè)計(jì)者決定根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的大小來創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)的類別。這些類別分為Ａ類網(wǎng)絡(luò)、Ｂ類網(wǎng)絡(luò)、Ｃ類網(wǎng)絡(luò)、Ｄ類網(wǎng)絡(luò)和Ｅ類網(wǎng)絡(luò)，如表１所示，其中Ｄ類網(wǎng)絡(luò)我們又稱為組播，Ｅ類網(wǎng)絡(luò)適用于研究，也就是說，我們真正可以接觸的網(wǎng)絡(luò)有Ａ、Ｂ和Ｃ三類。
我們發(fā)現(xiàn)在表１中，有一些地址我們并沒有真正地使用到，這些地址，我們都稱之為私有ＩＰ地址，表２展示了所有可用的私有ＩＰ地址范圍。私有地址的出現(xiàn)，是為了節(jié)省寶貴的ＩＰ地址空間，為了滿足廣泛需要的安全目的，我們要注意這些私有ＩＰ地址允許被私有的網(wǎng)絡(luò)所使用，但是絕對不可以通過因特網(wǎng)。
3 子網(wǎng)劃分進(jìn)一步對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層
我們已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)劃分成Ａ、Ｂ和Ｃ類3類，但是我們只是定義了網(wǎng)絡(luò)。如果你想擁有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，并從中創(chuàng)建６個(gè)網(wǎng)絡(luò)的話，應(yīng)該做以下處理。
3.1 子網(wǎng)劃分基礎(chǔ)
3.1.１ 固定的子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)掩碼是一個(gè)３２位的二進(jìn)制值，接收ＩＰ數(shù)據(jù)包的一方可以從ＩＰ地址的主機(jī)號(hào)部分中區(qū)分出子網(wǎng)ＩＰ號(hào)地址。二進(jìn)制子網(wǎng)掩碼中的１表示精確匹配網(wǎng)絡(luò)位或者是子網(wǎng)位。
在Ａ類、Ｂ類和Ｃ類地址中，默認(rèn)的子網(wǎng)是不可以改變的，表３闡述了有類網(wǎng)絡(luò)中各種地址默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼的格式和范圍。
3.1.２ 可變子網(wǎng)掩碼
?。郑蹋樱褪菫榱擞行У厥褂茫茫桑模液吐酚蓞R總來控制路由表的大小，對子網(wǎng)進(jìn)行層次化編址，以便最有效地利用現(xiàn)有的地址空間。
當(dāng)從ＩＳＰ那里得到一個(gè)成塊的地址，如１９３．１６８．１０．３２／２８，我們可以把它看到兩個(gè)部分，第一部分就是１９３．１６８．１０．３２，第二部分就是２８。顯然，通過第一部分，發(fā)現(xiàn)它屬于有類網(wǎng)絡(luò)中的Ｃ類ＩＰ地址，而第二部分就是子網(wǎng)掩碼，２８表示３２位二進(jìn)制中有２８個(gè)１，有４個(gè)０，即轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制就是２５５．２５５．２５５．２４０。
3.2 進(jìn)行子網(wǎng)劃分
3.2.１ 子網(wǎng)劃分的原則
?。?） 這個(gè)被選用的子網(wǎng)掩碼會(huì)產(chǎn)生的子網(wǎng)數(shù)是
?。玻?＝ 子網(wǎng)數(shù)目。我們首先通過子網(wǎng)掩碼來初步判斷是屬于哪一類的ＩＰ地址，根據(jù)不同的類別，判斷出不同的網(wǎng)絡(luò)位數(shù)。
?。?） 每個(gè)子網(wǎng)中又會(huì)有多少個(gè)合法的主機(jī)號(hào)可用
２ｙ - ２ ＝ 每個(gè)子網(wǎng)中主機(jī)的數(shù)目。ｙ是非掩碼位的位數(shù)，即子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制位中０的個(gè)數(shù)，同樣我們在判斷子網(wǎng)掩碼的位數(shù)的時(shí)候，也要首先初步判斷該ＩＰ地址是屬于哪一類別。
?。?） 這些合法的子網(wǎng)號(hào)
?。玻担?- 子網(wǎng)掩碼 ＝ 塊大小，即增量值。我們通過增量值，可以知道下一個(gè)網(wǎng)段是從哪里開始的。
（4） 每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址
每個(gè)子網(wǎng)都是有網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址所分割的。
（5） 在每個(gè)子網(wǎng)中，哪些是合法的主機(jī)號(hào)
合法主機(jī)地址是那些介于子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址之間的ＩＰ地址，但是同時(shí)也要注意的是，在ＶＬＳＭ子網(wǎng)劃分中，并非全０就是網(wǎng)絡(luò)地址，全１就是廣播地址。
3.2.２ Ｃ類地址的子網(wǎng)劃分
?。妙惖刂返木W(wǎng)絡(luò)位一共有３個(gè)字節(jié)２４位，那么我們的ＣＩＤＲ值也就必須從／２４～／３２開始取數(shù)。其中／２４也就是傳統(tǒng)意義上的Ｃ類地址。
假設(shè)從ＩＳＰ那邊獲得了一個(gè)Ｃ類的ＩＰ地址：１９３．１６８．１０．０／２５。由于／２５對應(yīng)的二進(jìn)制子網(wǎng)掩碼是１１１１１１１１ １１１１１１１１ １１１１１１１１ １０００００００，十進(jìn)制表示為２５５．２５５．２５５．１２８。我們將對Ｃ類網(wǎng)絡(luò)地址１９３．１６８．１０．０進(jìn)行子網(wǎng)劃分。
?。保梗常保叮福保埃?＝ 網(wǎng)絡(luò)地址
２５５．２５５．２５５．１２８ ＝ 子網(wǎng)掩碼
我們通過子網(wǎng)劃分的五大原則，有如下分析步驟：
?。?） 有多少個(gè)子網(wǎng)
由上述獲得的Ｃ類ＩＰ地址，已經(jīng)得知／２５對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制和十進(jìn)制表示，那么１１１１１１１１ １１１１１１１１ １１１１１１１１ １０００００００中第四部分首位二進(jìn)制位為１，因此子網(wǎng)的數(shù)量為２１ ＝ ２個(gè)子網(wǎng)。
（2） 每個(gè)子網(wǎng)中有多少臺(tái)主機(jī)
這里面第四部分中有７個(gè)０表示主機(jī)位，因此我們通過計(jì)算可以得到２７ - ２ ＝ １２６，也就是說我們現(xiàn)在的所擁有的主機(jī)數(shù)量為１２６臺(tái)。
?。?） 我們有多少個(gè)合法的子網(wǎng)
合法的子網(wǎng)其實(shí)計(jì)算相當(dāng)?shù)暮唵?，也就是２５?- １２８ ＝ １２８。這里面是從０開始計(jì)算的，因此我們所得到的塊地址大小為１２８，可以得到兩塊，也就是合法的子網(wǎng)為０、１２８。
?。?） 每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址是什么
還記得我們在討論ＩＰ地址中廣播地址的時(shí)候，假設(shè)了一個(gè)結(jié)論，就是對于一個(gè)真實(shí)的ＩＰ地址，只要所有以２５５結(jié)尾的ＩＰ地址都是該網(wǎng)絡(luò)地址的廣播地址。
?。?） 哪些是合法的主機(jī)號(hào)
合法的主機(jī)號(hào)就是介于子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址之間的地址。找出這些合法主機(jī)地址的最簡單的方法，就是寫出該子網(wǎng)地址和廣播地址。如表4所示。
兩個(gè)不同的子網(wǎng)之間的通信必須通過路由器去完成，下面羅列一下該ＩＰ子網(wǎng)劃分的邏輯拓?fù)鋱D１。
4 總 結(jié)
我們通過上述的分析和實(shí)例可知，子網(wǎng)的劃分其實(shí)分成兩大類：固定子網(wǎng)掩碼和可變子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)的劃分縮減了主機(jī)的數(shù)量，同時(shí)通過匯總，把原先數(shù)量龐大或者是雜亂無章的網(wǎng)段，通過相同的網(wǎng)絡(luò)塊，再一次把網(wǎng)絡(luò)匯聚在一起，最后投入到因特網(wǎng)中進(jìn)行使用。我們正是通過分久必合和合久必分的思想，來提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的ＩＰ尋址的效率。
