简介
本文档介绍如何在主机和子网中使用 IP 地址。
先决条件
要求
本文档没有任何特定的要求。
使用的组件
本文档不限于特定的软件和硬件版本。
本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解所有命令的潜在影响。
规则
有关文档约定的详细信息，请参阅技术提示和其他内容的格式约定。
背景信息
IP地址是32位长，由二个组件组成，其中一个组件是网络部分，另一个是主机部分。网络地址用来识别网络，并且对附到网络的所有设备都很常见。主机(或节点)地址用来识别附到网络的特定设备。IP地址通常以点分十进制记法表示，其中32位分为四个二进制八位数。每一个八位组都能以十进制格式表示，位组之间以小数点分隔。有关IP地址的详细信息，请参阅为新用户配置IP地址和唯一子网。
类
以下是IP地址类：
-
A类---第一个八位位组表示网络地址，并且最后三个八位字节是主机部分。第一个八位位组介于1和126之间的所有IP地址都是A类地址。请注意，0保留为默认地址的一部分，127保留用于内部环回测试。
-
B类 — 前两个二进制八位数表示网络地址，后两个二进制八位数是主机部分。第一个八位位组介于128到191的所有地址都是B类地址。
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C类 — 前三个二进制八位数表示网络地址，最后一个二进制八位数是主机部分。第一个八位组范围 192 到 223 为 C 类地址。
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D 类 — 用于组播。组播 IP 地址的第一个八位组在 224 到 239 范围之间。
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E 类 — 留作将来使用，包含第一个八位组取值在 240 到 255 范围内的所有地址。
子网划分和表
子网划分将网络划分为更小的部分，称为子网。这是通过IP地址的主机部分借用位完成的，这样可以更有效地使用网络地址。子网掩码定义哪部分地址识别网络，哪部分表示主机。
下表列出了对主网进行子网划分的所有可能方式，以及在每种情况下可以划分多少个有效的子网和主机。
有三个表，每个地址类一个。
-
第一列显示从子网划分地址的主机部分借用了多少位。
-
第二列以点分隔的十进制格式显示产生的子网掩码。
-
第三列显示可能有多少子网。
-
第四列显示每个子网上可能有多少台有效主机。
-
第五列显示子网掩码位的数量。
A 类主机/子网表
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 类主机/子网表
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 类主机/子网表
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
子网示例
A表(/10子网掩码)的第一个条目从网络主机部分借用二个位(最左边的位)，用来进行子网划分，然后用这两个数字组成4个组合，它们是00，01，10和11。每个子网都可以代表一个子网。
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
在这四个子网当中，00 和 11 分别被称为零子网和全 1 子网。在Cisco IOS®软件版本12.0之前ip subnet-zero，需要全局配置命令才能在接口上配置子网0。在Cisco IOS软件版本12.0中，ip subnet-zero默认为启用状态。有关全1子网和全1子网的详细信息，请参阅配置零子网和全1子网。
注意：零子网和全1子网包含在子网的有效数量中，如第三列所示。
由于主机部分现在丢失了两位，因此主机部分只能有22位（最后三个二进制八位数中）。这意味着完整的A类网络现在被分成四个子网，每个子网可以拥有222台主机(4194304)。全部为0的主机部分是网络号本身，而全部为1的主机部分保留在该子网上进行广播，这样会将有效主机数保留为4194302(222 - 2)，如第4列所示。此规则的一个例外是 31 位前缀，标有星号 (*)。
在IPv4点对点链路上使用31位前缀
RFC 3021介绍点对点链路使用31位前缀。这为 IP 地址的主机 ID 部分保留了 1 位。通常全0的主机ID被用来表示网络或子网，并且全0的主机ID用来表示定向广播。当使用31位前缀时，主机ID 0代表一台主机，主机ID 1代表点对点链路的另一台主机。
本地链路（受限）广播 (255.255.255.255) 仍可以与 31 位前缀一起使用。但是定向广播则不可以与 31 位前缀一起使用。这确实不是问题，因为大多数路由协议使用组播、有限广播或者单播。
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