云计算学习（三）——子网划分

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前言

前面我们学习了，云计算的概述、计算机和计算机硬件的构成，今天我们学习计算机的子网划分

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一、子网划分概述

1.1 什么是IP地址

IP地址是互联网上设备的逻辑标识，用于设备间的通信定位。与之相对的是MAC地址，它是设备的物理地址，由厂商固化在硬件中。

1.2 IP地址的组成

• IPv4：由32位二进制数组成，通常分为4段十进制数，每段取值范围0-255，例如192.168.1.1。
• IPv6：由128位二进制数组成，采用冒分十六进制表示，解决了IPv4地址不足的问题，例如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。

1.3 IP地址的构成

IP地址由网络位和主机位组成：

• 网络位：标识设备所在的网络，同一网络内的设备网络位相同。
• 主机位：标识网络内的具体设备，用于区分同一网络内的不同主机，同一网络内主机位必须唯一。

1.4 IP地址的分类

根据网络规模和用途，IP地址分为以下几类：

• A类：适用于大型网络（如跨国企业），网络位长度8位，主机位长度24位，范围0.0.0.0~126.255.255.255（注：127.0.0.0段为回环地址）。
• B类：适用于中型网络（如学校、企业），网络位和主机位均为16位，范围128.0.0.0~191.255.255.255。
• C类：适用于小型网络（如家庭、办公室），网络位长度24位，主机位8位，范围192.0.0.0~223.255.255.255。
• D类：用于组播，使用较少。
• E类：保留未使用，供科研等特殊用途。

1.5 子网掩码

• 作用：用于区分IP地址的网络位和主机位，是一个32位的二进制数。
• 规则：网络位对应二进制“1”，主机位对应二进制“0”，例如255.255.255.0表示前24位为网络位，后8位为主机位。

1.6 子网划分

1.6.1 含义

将一个大网络（如A、B、C类网络）拆分成多个小子网的技术，以更高效地利用IP地址资源。

1.6.2 划分原理

通过借用主机位的若干位作为“子网位”，将原主机位拆分为“子网位”和“剩余主机位”，从而在不改变大网络“网络位”的前提下，细化“主机位”结构，把一个大网络切分成多个小网络。

1.6.3 本质

在不改变大网络网络位的前提下，通过细化主机位结构，实现更高效的IP地址利用、缩小广播域，并增强网络安全性。

1.6.4 优势

• 高效利用IP地址：减少地址浪费，让有限的IP资源适配更多设备或子网。
• 缩小广播域：提升网络性能，避免广播包在大范围内无差别传播。
• 增强网络安全性：
  • 子网隔离性：每个子网是相对独立的“小网络”，不同子网设备通信需经路由器转发。
  • 风险隔离：若一个子网发生攻击、病毒传播等，很难直接扩散到其他子网，实现风险隔离。

总结

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