作者：一天 首發(fā)公眾號(hào)：網(wǎng)絡(luò)之路博客（ID：NetworkBlog）
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（1）子網(wǎng)掩碼
之所以出現(xiàn)大量地址浪費(fèi)，在于早期的地址分類(lèi)采用的是固定的網(wǎng)絡(luò)位與主機(jī)位的長(zhǎng)度，不能靈活的規(guī)劃，所以在后面打破了這個(gè)規(guī)則，32比特的IP還是分為網(wǎng)絡(luò)號(hào)與主機(jī)號(hào)，但是不在采用固定的長(zhǎng)度形式，可以根據(jù)環(huán)境需求來(lái)變化長(zhǎng)度，那就帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題，之前的主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都是通過(guò)固定分類(lèi)來(lái)識(shí)別的，而現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)號(hào)的長(zhǎng)度不確定，那怎么來(lái)識(shí)別呢？這個(gè)識(shí)別的功能就是子網(wǎng)掩碼。（打破這個(gè)規(guī)則的是CIDR與VLSM，子網(wǎng)掩碼為了打破固定為后，標(biāo)識(shí)出實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是多少）
子網(wǎng)掩碼也是采用32位的二進(jìn)制表示，IP地址網(wǎng)絡(luò)號(hào)部分，子網(wǎng)掩碼設(shè)置為1，IP地址的主機(jī)部分，設(shè)置為0，簡(jiǎn)單理解IP的網(wǎng)絡(luò)號(hào)有多少位，子網(wǎng)掩碼就有多少位取1，其余的主機(jī)號(hào)為0，然后為了方便記錄，跟IP地址形式一樣，每8位一組，以點(diǎn)分十進(jìn)制方式表示。
舉例：202.100.1.33的子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，算出它的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。
這樣就得前24位為網(wǎng)絡(luò)號(hào)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為202.100.1，主機(jī)號(hào)為最后一位，可用地址為1~254（其中0是網(wǎng)段地址，255是廣播地址排除）
你會(huì)發(fā)現(xiàn)，不管是Windows系統(tǒng)、安卓、蘋(píng)果或者Linux等系統(tǒng)上，只要是運(yùn)行了TCP/IP協(xié)議體系的，都要求填寫(xiě)子網(wǎng)掩碼，否則會(huì)提示錯(cuò)誤。因?yàn)橹拔覀兩厦娼榻B過(guò)，網(wǎng)絡(luò)號(hào)與主機(jī)號(hào)的作用，網(wǎng)絡(luò)號(hào)用于兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊來(lái)判斷是否處于同一個(gè)網(wǎng)段依據(jù)，既網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同，說(shuō)明處于同一個(gè)網(wǎng)段，直接把數(shù)據(jù)包發(fā)送給目標(biāo)主機(jī)，如網(wǎng)絡(luò)號(hào)不同，則不在一個(gè)網(wǎng)段，這個(gè)時(shí)候就需要交給主機(jī)填寫(xiě)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)處理（如果默認(rèn)網(wǎng)關(guān)沒(méi)有，則通信失敗。），所以有了子網(wǎng)掩碼，就能確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的范圍，就能判斷數(shù)據(jù)包目的是否在同一個(gè)網(wǎng)段了，這是主機(jī)終端系統(tǒng)判斷的依據(jù)。
在三層設(shè)備路由尋址中，也是通過(guò)路由表存在的掩碼信息來(lái)找到數(shù)據(jù)包目的IP對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)路由條目，然后把數(shù)據(jù)包發(fā)往對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中去。
IP與子網(wǎng)掩碼在實(shí)際中的結(jié)合表示方法通常有兩種，一種是，十進(jìn)制表示為：255.255.255.0，或者斜線表示：/24，比如192.168.1.0/24或者192.168.1.0/255.255.255.0這個(gè)都是表示192.168.1.0網(wǎng)段（網(wǎng)絡(luò)號(hào)為192.168.1，主機(jī)地址范圍1~254）
（2）VLSM（可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼）
上面提到的子網(wǎng)掩碼只是表示當(dāng)前的地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)多少，用于判斷的，像之前提到的安全問(wèn)題（A與B公司在一個(gè)網(wǎng)段），以及運(yùn)營(yíng)商如何把一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C類(lèi)網(wǎng)段給劃分成客戶需要的數(shù)量，這個(gè)就是VLSM實(shí)現(xiàn)的功能，它可以將之前的A、B、C類(lèi)地址進(jìn)行劃分，劃分成各種網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景需求的大小，這個(gè)過(guò)程也叫做子網(wǎng)劃分。
子網(wǎng)劃分是把IP地址最左邊開(kāi)始的主機(jī)位，根據(jù)需求移動(dòng)對(duì)應(yīng)的主機(jī)位劃入網(wǎng)絡(luò)位，也可以叫做借位，比如一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C類(lèi)，是24位網(wǎng)絡(luò)號(hào)，8位的主機(jī)號(hào)，從最左邊開(kāi)始借兩位，這樣網(wǎng)絡(luò)號(hào)就變成了26位，主機(jī)號(hào)就成了6位了，這樣就把一個(gè)大的網(wǎng)段變成多個(gè)小的網(wǎng)段分給多個(gè)公司或者區(qū)域，主機(jī)位變成網(wǎng)絡(luò)位的部分叫做子網(wǎng)號(hào)，這個(gè)劃分沒(méi)有什么訣竅，只能依靠多練習(xí)，下面舉例幾個(gè)來(lái)了解下劃分的技巧跟公式，然后在說(shuō)說(shuō)如今企業(yè)網(wǎng)中以及規(guī)劃中注意的地方。
舉例一：公司有三個(gè)部門(mén)，每個(gè)部門(mén)終端數(shù)在50~60之間，使用網(wǎng)段202.100.1.0/24，為三個(gè)部門(mén)各自分配一個(gè)網(wǎng)段。
（1）現(xiàn)在已經(jīng)知道的是每個(gè)部門(mén)的終端數(shù)在50~60之間，取最大值60，這個(gè)時(shí)候有一個(gè)公式計(jì)算 2n-2≥m，m=需要的終端數(shù)量，也就是2n-2≥60，只有n=6的時(shí)候，才滿足這個(gè)條件。（最基本的數(shù)學(xué)公式，實(shí)在忘記了可以用計(jì)算器。）
（2）得到對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)位：32（子網(wǎng)掩碼255.255.255.255）-主機(jī)位（N=6）=26（255.255.255.192）
（3）開(kāi)始進(jìn)行劃分，把網(wǎng)段202.100.1.0/24的主機(jī)號(hào)，借兩位變成子網(wǎng)號(hào)，可以劃分出4個(gè)等同大小的子網(wǎng)，怎么快速得到的是4個(gè)呢？22=4，當(dāng)然也可以按下面的辦法把能組合的列出來(lái)，就自然知道了。
4、通過(guò)計(jì)算出來(lái)的子網(wǎng)號(hào)，從小到大的順序，分配給三個(gè)部分，這里分配202.100.1.0/26，202.100.1.64/26，202.100.1.128/26，剩下的怎么計(jì)算出有多少個(gè)主機(jī)地址其實(shí)就很簡(jiǎn)單的。
還記得上面的公式2n-2，減2的原因是有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，一個(gè)廣播地址，這兩個(gè)是不可用的，所以需要減去，每個(gè)劃分的子網(wǎng)都是一樣，可能你也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特點(diǎn)，如果劃分的子網(wǎng)越多，每個(gè)子網(wǎng)都需要減去2個(gè)地址，這部分的地址也是被浪費(fèi)掉的，但是這也是一個(gè)無(wú)奈的選擇，相比浪費(fèi)更多地址來(lái)說(shuō)，這種情況還是可以接受的。另外計(jì)算出最小可用地址與最大可用地址，對(duì)于新手來(lái)說(shuō)，可以跟上面一樣把二進(jìn)制列出來(lái)，最小位無(wú)非是全0（網(wǎng)絡(luò)地址），最大位全1（廣播地址），去掉這2個(gè)地址，剩下的就是可用范圍了。
舉例二：某個(gè)公司有180個(gè)人，銷(xiāo)售部 110人，技術(shù)部 55人，管理部門(mén) 10人 ，財(cái)務(wù)部 5人，還是采用202.100.1.0/24的網(wǎng)段劃分，這個(gè)跟第一個(gè)不一樣，第一個(gè)每個(gè)部門(mén)的數(shù)量一樣的，而這個(gè)則不一樣，每個(gè)部門(mén)的人數(shù)不一樣，這個(gè)時(shí)候劃分，從最大需求的人數(shù)開(kāi)始。
1、按照需求數(shù)量，從地址需求大到小開(kāi)始進(jìn)行劃分，先計(jì)算銷(xiāo)售部，公式還是之前的2n-2≥m，m=需要的終端數(shù)量，也就是2n-2≥110，N=7，同樣的方法代入，計(jì)算出 技術(shù)部 N=6，管理部門(mén) N=4，財(cái)務(wù)部門(mén) N=3
2、各個(gè)部門(mén)的網(wǎng)絡(luò)位，銷(xiāo)售部 32-7=25位 （255.255.255.128），技術(shù)部32-6=26位（255.255.255.192），管理部門(mén) 32-4=28位（255.255.255.240），財(cái)務(wù)部門(mén)32-3=29位（255.255.255.248）
3、開(kāi)始進(jìn)行劃分，分配從最大的開(kāi)始，7個(gè)主機(jī)位，借取一位做子網(wǎng)位
4、第一個(gè)子網(wǎng)占用了1~127的地址，雖然需求里面只需要110個(gè)，但是VLSM是沒(méi)法做到正好的，只能做到離110需求最近的，那么在劃分第二個(gè)子網(wǎng)的時(shí)候，需要跟第一個(gè)子網(wǎng)不重復(fù)。
第一個(gè)已經(jīng)使用了202.100.1.0/25，還剩下202.100.1.128/25沒(méi)有劃分，第二個(gè)子網(wǎng)就從這個(gè)里面繼續(xù)開(kāi)始劃分。（主機(jī)數(shù)已經(jīng)在第一個(gè)步驟與第二個(gè)步驟計(jì)算出來(lái)了，技術(shù)部主機(jī)號(hào)需要6位）
同樣的方法，第二個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)段使用了202.100.1.128/26，還剩下202.100.1.192/26，管理部門(mén)接著劃分。
在用同樣的方法，，第三個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)段用了202.100.1.192/28，還三個(gè)可以繼續(xù)使用，使用最小的，202.100.1.208/28，計(jì)算出財(cái)務(wù)部門(mén)。
至此，VLSM就到在這里結(jié)束了，對(duì)于新手來(lái)說(shuō)，只要掌握了這個(gè)劃分的方法就行了，知道怎么去劃分，計(jì)算，這個(gè)要熟練的話就得多去練習(xí)，但是這里博主說(shuō)下，這種劃分方式在我們工作中在運(yùn)營(yíng)商運(yùn)維以及金融、政企這些網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于地址的范圍以及規(guī)劃有嚴(yán)格的劃分要求，經(jīng)常會(huì)用到VLSM，而常見(jiàn)的大部分面向中小型企業(yè)網(wǎng)的環(huán)境，對(duì)于地址而言就沒(méi)這么嚴(yán)格的要求了，可能更多的這種需求在面試或者是題目中會(huì)經(jīng)?？吹?，這個(gè)在待會(huì)了解完私網(wǎng)地址，博主會(huì)以實(shí)際環(huán)境來(lái)介紹。
（3）CIDR（無(wú)分類(lèi)域間路由或者無(wú)分類(lèi)編址）
從上面兩個(gè)舉例可以看出來(lái)，VLSM是將一個(gè)大的網(wǎng)段劃分成多個(gè)小的子網(wǎng)，讓地址需求少的用戶獲取相近數(shù)量的地址，避免浪費(fèi)，它的核心理念就是從主機(jī)號(hào)進(jìn)行借位，變成子網(wǎng)號(hào)。那CIDR正好相反，來(lái)看一個(gè)例子。
例子：某個(gè)公司辦公網(wǎng)200人，用了一個(gè)192.168.100.0/24的網(wǎng)段，有一個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，包含倉(cāng)庫(kù)、辦公以及各個(gè)區(qū)域有500個(gè)攝像頭點(diǎn)位，為了方便管理，希望這500個(gè)攝像頭都在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，這個(gè)時(shí)候該怎么處理呢？
從之前學(xué)到的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，VLSM并不具備這個(gè)功能，只能將一個(gè)原有的網(wǎng)段劃分成多個(gè)小的子網(wǎng)網(wǎng)段，而一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C類(lèi)/24的地址最多也就254個(gè)，如果用2個(gè)C類(lèi)地址，確實(shí)可以達(dá)到500個(gè)的需求，但是不屬于同一個(gè)網(wǎng)段了，如果能把這2個(gè)C類(lèi)地址合并到一起，變成一個(gè)網(wǎng)段，這樣地址夠了，又滿足了在同一個(gè)網(wǎng)段的需求，CIDR就是解決這樣的場(chǎng)景的，假設(shè)分配的網(wǎng)段是192.168.0.0/24，想主機(jī)位可容納500個(gè)地址。
先回顧下，一個(gè)網(wǎng)段的判斷是網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同，主機(jī)號(hào)可變，如果要滿足500個(gè)地址，那是不是主機(jī)號(hào)2n-2≥500即可，N=9，然后用32-9=23位（255.255.254.0），相當(dāng)于像網(wǎng)絡(luò)位借一位作為主機(jī)位使用，跟VLSM正好相反。
CIDR后，相當(dāng)于最終的網(wǎng)段則是192.168.0.0/255.255.254.0（23），可用地址為192.168.0.1到192.168.1.254，那么這里看一個(gè)比較有趣的事情，像192.168.0.255、192.168.1.0，如果按C類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)24位掩碼，它明顯是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址以及廣播地址，這也是很多面試或者題目里面經(jīng)常會(huì)問(wèn)到的，它就給你這么一個(gè)地址，問(wèn)你是是不是廣播地址或者網(wǎng)絡(luò)地址，很多朋友就會(huì)忽略后面的子網(wǎng)掩碼，就直接選擇是，但是，實(shí)際上一定要看子網(wǎng)掩碼是多少，如果它是24位的掩碼，那確實(shí)是，但是如果是23或者22等掩碼，就不是了，通過(guò)上面就可以計(jì)算出，最小的主機(jī)位是192.168.0 0 0 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 0 0 0（192.168.0.0），最大的主機(jī)為是192.168.0 0 0 0 0 0 0 1，1 1 1 1 1 1 1 1（192.168.1.255），192.168.0.255以及192.168.1.0在子網(wǎng)掩碼255.255.254.0中，既不是網(wǎng)絡(luò)地址也不是廣播地址，而是可用的地址。
CIDR有一個(gè)特別需要注意的地方，就是網(wǎng)絡(luò)號(hào)要保持相同，這個(gè)也好很理解，就像上面一個(gè)要求500個(gè)地址在同一個(gè)網(wǎng)段，同一個(gè)網(wǎng)段的判斷不就是網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同嗎？所以在規(guī)劃的時(shí)候要注意，不能將192.168.0.0/24與192.168.2.0/24，合并成一個(gè)網(wǎng)段，用500個(gè)地址，因?yàn)樗玫降木W(wǎng)絡(luò)號(hào)是不一樣的，如果要將0.0與2.0在一個(gè)網(wǎng)段，那則必須在借位。
只有網(wǎng)絡(luò)號(hào)保持一樣了，才能繼續(xù)進(jìn)行下一步，但是你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這樣的話地址就不只500個(gè)了，包含四個(gè)組合0網(wǎng)段（0 0=0）1網(wǎng)段（0 1 =1），2網(wǎng)段（1 0=2），3網(wǎng)段（1 1=3），地址就變成了2^10-2=1022個(gè)主機(jī)地址。
CIDR還有聚合的作用，把相網(wǎng)絡(luò)號(hào)的網(wǎng)段進(jìn)行合并，變成一個(gè)超網(wǎng)（大的網(wǎng)段），可以大大的減少路由器的壓力，對(duì)于數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)效率更高，這一塊在學(xué)習(xí)路由知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候會(huì)涉及到，這里就提一下。
小經(jīng)驗(yàn)分享：
- CIDR在實(shí)際中用的非常多，比如在一個(gè)商場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)部署中，每個(gè)人負(fù)責(zé)的不一樣，可能A負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的規(guī)劃跟打通，B負(fù)責(zé)監(jiān)控這塊，這時(shí)候B跑過(guò)來(lái)跟A說(shuō)，監(jiān)控這塊我需要500個(gè)地址或者1000個(gè)地址，規(guī)劃地址的時(shí)候多帶帶幫我劃分出來(lái)一個(gè)這樣的網(wǎng)段給監(jiān)控用，告訴我范圍就行，這個(gè)就是上面介紹的給予一個(gè)192.168.0.0/23或者192.168.0.0/22的網(wǎng)段了。在無(wú)線環(huán)境也很多這樣的需求，特別流動(dòng)性大的公共場(chǎng)所，為了地址夠用，有時(shí)候也會(huì)劃分一個(gè)大的網(wǎng)段，避免地址不夠的情況出現(xiàn)。
- CIDR用多了你就會(huì)越來(lái)越有經(jīng)驗(yàn)了，比如一個(gè)/24的C類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)地址，子網(wǎng)掩碼借一位（往左移一位），能夠?qū)蓚€(gè)網(wǎng)段合并成一個(gè)大的，如果借2位（往左移動(dòng)兩位），能夠?qū)?個(gè)網(wǎng)段合并，借三位能夠合并八個(gè)網(wǎng)段，依次這樣類(lèi)推，那么在實(shí)際中完全可以根據(jù)不同的場(chǎng)景需求，來(lái)進(jìn)行規(guī)劃網(wǎng)段容納多少地址，來(lái)滿足客戶的需求。
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（4）公網(wǎng)與私網(wǎng)地址
隨著IP地址的早期規(guī)劃帶來(lái)的問(wèn)題，早期已經(jīng)有大量的A類(lèi)地址被分配出去，A類(lèi)地址就占用了整個(gè)IP地址中的二分之一，又無(wú)法收回，導(dǎo)致只有B與C類(lèi)可以分配，雖然有了VLSM以及CIDR技術(shù)的方案，但是也只能緩解IP地址枯竭的速度，于是提出了一個(gè)概念，私網(wǎng)地址。
之前提到過(guò)IP地址在互聯(lián)網(wǎng)中是有唯一標(biāo)識(shí)的，這個(gè)指的是公網(wǎng)地址，私網(wǎng)地址的作用是什么呢？可以想象下，如今的一個(gè)辦公樓、一個(gè)有點(diǎn)規(guī)模的企業(yè)，少則幾十人，多則幾百人，而且每個(gè)人手里不單單只有辦公電腦，可能手機(jī)、平板都要接入到網(wǎng)絡(luò)中來(lái)，那對(duì)于地址這塊的消耗是非常大的，私網(wǎng)地址的作用就是在之前的A、B、C類(lèi)里面拿出來(lái)一小部分作為私網(wǎng)地址的范圍，這個(gè)范圍的地址任何公司的局域網(wǎng)都可以使用，只要同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)段沒(méi)有重復(fù)、沖突即可，私網(wǎng)地址的出現(xiàn)，又幫助了IP地址緩解了枯竭的速度。
那么可能就有朋友會(huì)覺(jué)得奇怪了，A公司使用的是192.168.1.0/24，B公司使用的也是192.168.1.0/24，那么它們?nèi)セヂ?lián)網(wǎng)上不就沖突了嗎？，沒(méi)錯(cuò)，相同的地址如果都出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上，勢(shì)必就沖突了，所以私網(wǎng)地址明確規(guī)定只能在局域網(wǎng)內(nèi)使用，不允許出現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上，通常運(yùn)營(yíng)商會(huì)做訪問(wèn)策略，在接入用戶的設(shè)備上面拒絕掉私網(wǎng)地址的進(jìn)入。沖突的問(wèn)題解決了，那使用私網(wǎng)地址的局域網(wǎng)無(wú)法訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)了嗎？答案肯定是可以的，不知道大家有沒(méi)有留意過(guò)，家里使用的一體貓、或者路由器，分配的地址都是192.168.0.0/24或者192.168.1.0/24開(kāi)頭的，從上面列表里面就可以看到不管是192.168.0.0還是192.168.1.0都是屬于C類(lèi)的私網(wǎng)地址范圍，但是確實(shí)是可以上網(wǎng)的，電腦或者手機(jī)上面并沒(méi)有使用公網(wǎng)地址，這就是我們后續(xù)要講解的一個(gè)技術(shù)，叫做NAT，它的功能簡(jiǎn)單介紹就是把私網(wǎng)網(wǎng)段轉(zhuǎn)換成一個(gè)公網(wǎng)地址（可上互聯(lián)網(wǎng)的地址）來(lái)完成對(duì)internet的訪問(wèn)（這個(gè)技術(shù)后續(xù)會(huì)詳細(xì)講解，這里簡(jiǎn)單提一下）
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（5）公網(wǎng)地址管理機(jī)構(gòu)
私網(wǎng)IP地址都是由對(duì)應(yīng)場(chǎng)景的IT人員進(jìn)行規(guī)劃分配，而公網(wǎng)地址需要保證唯一性，就有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的管理組織，叫做ICANN（互聯(lián)網(wǎng)名稱(chēng)與數(shù)字地址分配機(jī)構(gòu)），它下面有一個(gè)機(jī)構(gòu)叫做IANA，主要負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)IP地址的分配。
分配的方式是按州的方式層層分配，APNIC主要負(fù)責(zé)的是亞太地區(qū)（中國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家），每個(gè)國(guó)家又有自己專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理分配給運(yùn)營(yíng)商，中國(guó)則是CNNIC的機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理分配。
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（6）IPV6
上面介紹到的技術(shù)都只能緩解IP地址的枯竭，早在2011年的時(shí)候IP地址就已經(jīng)被分配完畢，運(yùn)營(yíng)商與對(duì)應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)，也在回收一些倒閉的公司跟空閑的IP地址，但也治標(biāo)不治本，遲早有一天是會(huì)用盡的，所以在提出緩解技術(shù)的同時(shí)，也在想著規(guī)劃出一套全新的地址體系，那就是IPV6。
IPV6在本次課程不會(huì)涉及，后續(xù)會(huì)根據(jù)情況來(lái)開(kāi)專(zhuān)題課，這里就簡(jiǎn)單了解下IPV6的功能跟好處。
1、巨大的地址空間
IPV4的地址位數(shù)是32位，IPV6充分的考慮到了以后的發(fā)展，采用了128位，IPV6出現(xiàn)的時(shí)候就流傳著這樣一個(gè)說(shuō)法：地球上的每粒沙子都可以被分配到一個(gè)地址。
2、報(bào)文的改進(jìn)
IPV6采用了新的協(xié)議頭部，簡(jiǎn)化了格式，這樣在數(shù)據(jù)包處理起來(lái)效率更高，并且引入了安全機(jī)制。
3、引入鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議
替代了IPV4中依賴(lài)的ARP協(xié)議、DHCP協(xié)議。（這2個(gè)協(xié)議馬上就會(huì)接觸到了）
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以實(shí)際環(huán)境來(lái)講解解析一些困惑的地方
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上面拓?fù)涫且粋€(gè)常見(jiàn)的企業(yè)網(wǎng)的架構(gòu)，中間的設(shè)備現(xiàn)在還沒(méi)學(xué)習(xí)路由交換的技術(shù)，可能看不懂，這個(gè)沒(méi)關(guān)系，簡(jiǎn)單理解就是，這個(gè)企業(yè)網(wǎng)有三個(gè)內(nèi)網(wǎng)，一個(gè)辦公網(wǎng)，一個(gè)監(jiān)控網(wǎng)，一個(gè)服務(wù)器網(wǎng)，辦公網(wǎng)需要100個(gè)終端，監(jiān)控網(wǎng)500個(gè)終端，服務(wù)器網(wǎng)10個(gè)終端，客戶希望每個(gè)網(wǎng)獨(dú)立一個(gè)網(wǎng)段，那我們?cè)趯?shí)際中去規(guī)劃這個(gè)網(wǎng)段的時(shí)候應(yīng)該怎么去規(guī)劃呢？
（1）第一種規(guī)劃方法，需要多少劃分多少
- 監(jiān)控網(wǎng)500個(gè)終端，按照CIDR的方法，向網(wǎng)絡(luò)位借位，2n-2≥500，N=9，32位-9位=23位，子網(wǎng)掩碼為255.255.254.0（/23），選用192.168.0.0/23，可用地址192.168.0.1~192.168.1.254
- 辦公網(wǎng)終端100個(gè)，按照VLSM方法，向主機(jī)位借位，2n-2≥100，N=7，32位-7位=25位，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.128（/25），選用192.168.2.0/25，可用地址：192.168.2.1~192.168.2.126
- 服務(wù)器網(wǎng)終端10個(gè)，按照VLSM方法，向主機(jī)位借位，2n-2≥10，N=4，32位-4位=28位，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.240（/28），選用192.168.2.128/28，可用地址：192.168.2.129~142
（2）第二種規(guī)劃方法，預(yù)留空間
- 監(jiān)控網(wǎng)500個(gè)終端，可以給予1022個(gè)地址，使用10.0.0.0/22，范圍10.0.0.1~10.0.3.254
- 辦公網(wǎng)終端100個(gè)，給予一個(gè)C類(lèi)地址/24位，使用10.0.4.0/24，范圍10.0.4.1~10.0.4.254
- 服務(wù)器網(wǎng)終端10個(gè)，給予一個(gè)C類(lèi)地址/24為，使用10.0.5.0/24，范圍10.0.5.1~10.0.5.254
這種對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)可能都會(huì)用第一種 ，因?yàn)樯厦娼榻B的方法或者在看書(shū)的知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候都是這樣介紹的，但是在實(shí)際中要多方面考慮
- 在局域網(wǎng)使用的是私網(wǎng)地址范圍，由IT管理者來(lái)自用規(guī)劃，作為IT人員，自然要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)點(diǎn)，相對(duì)于常見(jiàn)的企業(yè)網(wǎng)來(lái)說(shuō)，私網(wǎng)地址相當(dāng)于免費(fèi)使用，同一個(gè)局域網(wǎng)中不要使用同一個(gè)相同的網(wǎng)段即可，所以通常的做法是只需要100個(gè)地址的給予一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C類(lèi)，需要400~500的給予一個(gè)23位或者22位網(wǎng)段，而10臺(tái)服務(wù)器的網(wǎng)段，也可以給予一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的C。
- 給予充裕的地址空間是為了擴(kuò)展性，比如辦公網(wǎng)目前100個(gè)終端，分配的是25位，只有126個(gè)可用地址，假設(shè)后續(xù)增加了50臺(tái)，那是不是這個(gè)網(wǎng)段的地址就不夠用了，基于這樣的情況，通常就會(huì)給予一個(gè)可擴(kuò)展的空間預(yù)留。
- 對(duì)于企業(yè)這種多網(wǎng)段的環(huán)境，如果網(wǎng)段之間互訪那必須依賴(lài)網(wǎng)關(guān)，因?yàn)椴辉谕粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)里面，所以每個(gè)網(wǎng)段里面都拿出一個(gè)給予三層設(shè)備作為網(wǎng)關(guān)地址使用，通常會(huì)以網(wǎng)段的第一個(gè)地址或者最后一個(gè)地址作為網(wǎng)關(guān)，比如192.168.0.0/25，可以用192.168.0.1也可以用192.168.0.126。
- 在規(guī)劃的時(shí)候盡量避免使用192.168.0.0、1.0、2.0、31.0這些網(wǎng)段，因?yàn)楹芏嗑W(wǎng)絡(luò)設(shè)備的初始化網(wǎng)段就在這些里面，為了避免沖突，建議使用10、172.16.~172.31或者192.168其他網(wǎng)段進(jìn)行規(guī)劃選擇，大家住熟悉的光貓與家用路由器就使用的192.168.0.0或者1.0、2.0這三個(gè)網(wǎng)段。
- 在工作交流中，會(huì)經(jīng)常聽(tīng)到C類(lèi)地址或者B類(lèi)地址，雖然分類(lèi)地址已經(jīng)不再使用了，但是這個(gè)叫法一直存在，當(dāng)別人提到C類(lèi)地址的時(shí)候指的就是/24的掩碼，B類(lèi)地址指的是/16的掩碼，實(shí)際上的使用就很靈活，10.0.0.0/24，172.16.0.0/24，又或者192.168.0.0/16都是可以的。
- 地址規(guī)劃的時(shí)候采用連續(xù)的，對(duì)于后續(xù)在三層設(shè)備上面可以做聚合。
- 這個(gè)只是一個(gè)常見(jiàn)的規(guī)劃方法，在后續(xù)中，會(huì)繼續(xù)講解各種組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，要學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用即可。
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（3）另外一些經(jīng)驗(yàn)之談
子網(wǎng)規(guī)劃跟劃分對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，懂的VLSM以及CIDR的用途跟如何劃分即可，因?yàn)樵趯?shí)際中往往會(huì)碰到一個(gè)尷尬的問(wèn)題，都會(huì)采用第二種規(guī)劃方法，直接采用24或者23位這樣的，久而久之對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)劃分使用的少了，就會(huì)忘掉，或者是更依賴(lài)與計(jì)算工具，就像我們從小學(xué)到大的數(shù)學(xué)，但是平時(shí)生活中算數(shù)，是不是大部分都依賴(lài)計(jì)算器的多，所以對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，知道了它的用途以及如何劃分的方法就行了，那這里分享一些有用的經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際規(guī)劃中能幫到大家。
1、速記表格
對(duì)于IP地址規(guī)劃記住了VLSM與CIDR的用途以及劃分方式后，在配合這個(gè)表格，能達(dá)到很好的效果，那這個(gè)表格有什么有用的信息呢
- 子網(wǎng)掩碼，表格從/8開(kāi)始到/32都列出來(lái)了，不需要都記住，項(xiàng)目中經(jīng)常遇到的/22~/26以及/30與/32，記住這幾個(gè)常用的即可，其余的遇到了，查下或者換算下就可以得到了。
- 地址可用數(shù)量，可以看最后一列，它列出來(lái)了常見(jiàn)的地址數(shù)量），比如需要500個(gè)地址，找到最相近的512，用掩碼/23即可。
- 多個(gè)子網(wǎng)劃分，如果相同主機(jī)數(shù)量要求的，可以參考子網(wǎng)數(shù)量，需要幾個(gè)網(wǎng)段，對(duì)應(yīng)的掩碼設(shè)置多少即可，如果主機(jī)需求不一樣，這個(gè)只能就依靠VLSM算法了，但是這種環(huán)境通常很少遇到。
2、計(jì)算工具
跟我們平時(shí)生活中用計(jì)算器一樣，子網(wǎng)掩碼也有計(jì)算工具，手機(jī)推薦使用網(wǎng)絡(luò)萬(wàn)用表（應(yīng)用商店或者瀏覽器都可以找到），電腦版本可以網(wǎng)頁(yè)在線搜索子網(wǎng)掩碼計(jì)算工具或者離線版本，這個(gè)我都會(huì)共享在公眾號(hào)里面，可以自己獲取就行。
3、表達(dá)格式
你可能在后續(xù)的工程實(shí)施以及客戶給需求文檔中，會(huì)看到這樣的格式，比如辦公網(wǎng)：192.168.10.0/24，監(jiān)控網(wǎng)：192.168.11.0/24，這個(gè)表示是辦公網(wǎng)規(guī)劃成192.168.10.0的網(wǎng)段（主機(jī)范圍1~254），監(jiān)控網(wǎng)規(guī)劃成192.168.11.0（主機(jī)范圍1~254），還有在與客戶或者是同行交流中，如果對(duì)方只說(shuō)了IP地址，沒(méi)說(shuō)子網(wǎng)掩碼，這種是無(wú)法確定它網(wǎng)段的大小的，只有明確的表明了子網(wǎng)掩碼是多少，才能確定它的網(wǎng)段大小。
4、其他特殊地址
可能在后續(xù)中還會(huì)見(jiàn)到很多特殊的地址，比如0.0.0.0、255.255.255.255，以及169.254.0.0/16、127.0.0.0/8等，這個(gè)我們?cè)诤罄m(xù)中慢慢都會(huì)接觸到，這里就暫時(shí)不詳細(xì)說(shuō)，否則東西太多，容易混亂。
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“承上啟下”
IP地址已經(jīng)知道是什么了，也知道如何劃分了，已經(jīng)通信的規(guī)則，也知道MAC地址的作用，那么下一篇我們就來(lái)了解下通信的時(shí)候終端是如何知道對(duì)方的MAC地址的，網(wǎng)關(guān)又起一個(gè)什么樣的作用，會(huì)從抓包、圖解等多方面來(lái)掌握，下兩篇的內(nèi)容很重要，需要反復(fù)看。
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