子网掩码/VLSM/CIDR/OSI参考模型/TCP/IP参考模型

三844

349人浏览 · 2026-04-17 18:08:54

三844 · 2026-04-17 18:08:54 发布

补充：

受限广播地址 255.255.255.255

本地局域网内所有设备同时发消息，路由器绝对不转发，只在本局域网内传播，受路由器限制。

直接广播地址（主机位全为1）

给另一个网段的所有设备同时发消息，我在 A网段，想给 网段 B 所有主机 发广播，就发给 网段 B 的直接广播地址。

IP子网技术基本思想：在IP地址足够分配的前提下，将一个大的IP网络号，拆分成多个更小的子网，分别给不同的物理网络使用。起到节约IP地址，减少广播域、便于分层管理。

IP子网

分配IP地址时，每个物理网络都要占用一个IP网络号，不同的物理网络就要有不同的IP网络号，每增加一个网络就需要分配一个IP网络号，这样就带来了两个严重的问题：

1) 地址浪费：如一个A类网络，一个网络中可以有1600多万个主机，这明显不现实，从而造成巨大的地址浪费。

2)路由表急剧膨胀：路由器内有一个路由表，记录IP网络的信息，网络数目的增加会给路由器性能带来负面影响。

IP子网划分即将原来属于主机位的bit“借”过来作为网络号。

简单来将划分IP子网就是让一个公司申请的IP地址段得到充分使用，将这个大IP地址段分成几个小的IP地址段，分配给不同的部门使用，且互不干扰。

子网掩码

一个32bit的数字，与IP地址一一对应，用来确定一个IP的网络部分，主机部分。子网掩码中的0对应IP地址中的主机位，子网掩码中的1对应IP地址的网络号和子网号。

计算网络号

有了IP地址和对应的子网掩码，就能确定这个IP地址的网络部分和主机部分，计算方法是将IP地址与子网掩码按位“与”运算，就可以得到IP地址的网络号。

VLSM------变长子网掩码

某公司申请了一个完整的IP地址段为217.20.23.0，子网掩码为255.255.255.0，现有三个部门销售部(100台主机)、硬件部(50台主机)、软件部(50台主机)。现使用VLSM划分三个子网。

在VLSM中每个子网“借”的主机位可以不同，每个子网的主机数也可以不同，子网掩码也可以不同。基本方法：

先划分需要IP地址多的子网，依次递减；先根据子网内的IP地址数目，计算所需的主机数，进一步得到子网需要借的位数和子网掩码。如一个子网内要k个IP地址，那么需要的主机位数N应该满足2^N-2>=k(要去掉全0和全1的ip地址)

现划分销售部：因2^7-2=126>100,所以需要7位主机位，得到子网位为8-7=1，这样可以划分下面两个子网

部门	IP网络号	子网掩码	IP地址形式	可分配IP地址个数
销售部	217.20.23.0	255.255.255.128	217.20.23.0xxxxxxx	126
未用	217.20.23.128	255.255.255.128	217.20.23.1xxxxxxx	126

再将未用的126个IP分配给其他部门，如软件部有50个主机，因此需要6位主机位，则在未用的子网主机位再”借“一位作为子网位，子网掩码变成255.255.255.192，最终结果如下：

部门	IP网络号	子网掩码	IP地址形式	可分配IP地址个数
销售	217.20.23.0	255.255.255.128	217.20.23.0xxxxxxx	126
软件	217.20.23.128	255.255.255.192	217.20.23.10xxxxxx	62
硬件	217.20.23.128	255.255.255.192	217.20.23.10xxxxxx	62

CIDR---无分类编址

问题1) 对于大多数机构，C类地址提供的数量太少，而申请B，A类又会造成很多地址闲置，会造成浪费。2) 每个路由器中都有一个路由表，路由表记录了如何到达其他网络的信息，一个网络对应一个表项，路由器通过查找路由表来转发IP数据报，网络数越多，表项也会越多，这会造成路由器效率降低。于是：

CIDR取消了原来IP地址A、B、C类的划分，使用13~27位不等的网络前缀代表原来的网络号，基于VLSM，CIDR能更精准的分配IP地址，减少浪费，同时CIDR可以将多个网络合成一个超网，大大减少了路由表项的数目。

CIDR中IP地址有两个部分：网络前缀和主机号，采用斜线记法表示。如21.3.56.45/25，/25表示IP地址的前25位是网络前缀，代表网络号，而后7位为主机号。

超网

将CIDR的每个网络汇聚成一个大的网络，计算规则：“取相同，去不同”---针对二进制。

192.168.1.0/24划分以下几个子网

192.168.0.0/24---192.168.000000 00.00000000

192.168.1.0/24---192.168.000000 01.00000000

192.168.2.0/24---192.168.000000 10.00000000

192.168.3.0/24---192.168.000000 11.00000000

这四个网络前22个bit是相同的，并且23，24位列举了所有可能，所以可以将这四个网络地址空间汇总为一个更大的空间，形成一个超网-----192.168.0.0/22。这样可以在路由器中的这4个表项可以用一个表项来替代，节省了路由器的内存空间，提高了路由器的计算效率。

OSI/RM TCP/IP协议

1977年国际标准化组织(ISO)制定了开放系统互连参考模型即OSI/RM，简称OSI参考模型，分为七层，规定了每层要实现的功能。

OSI参考模型

应用层

直接面向用户，用来实现特定的应用，如网页浏览，文件传输等，应用层从用户那里接收数据，生成应用层报文（传输单元），发送给对端的应用层(通信的另一方)。

表示层

为应用层提供服务。功能：

1）格式转换：在发送方将发送方使用的数据转换为公共的编码格式，接收方将公共的格式转为接收方使用的数据格式。

2）加密/解密：在发送方对应用层数据加密，在接收方对数据解密。

3）压碎/解压缩：对多媒体数据压缩，减少数据传输量，调高传输效率。

会话层

管理会话的过程，包括会话建立，维持，结束。一次通信过程类似人们的一次对话。会话层约定内容包括：如何开始会话；如何交互数据；是轮流发送数据还是同时发送数据；会话中断后如何恢复，会话如何结束等。

TCP/IP模型中没有表示层和会话层，具体的联网实践证明会话层和表示层对于对数应用程序没有用处。

运输层

运输层接收会话层的数据，添加首部后形成段。运输层负责将数据从源端发送到目的端。这里”端“是指正在通信的两个应用进程。运输层为两端的应用进程提供可靠的端到端的数据传输服务。功能体现：

1）应用进程寻址：运输层提供一种编址方式，区分每个应用的进程，从而将数据交给正确的应用进程。

2）差错控制：检测端到端数据传输过程中的错误，并纠正错误，为应用进程提供一条无错的数据传输通道。

3）流量控制：运输层要防止发送端过快的向接收端发送数据，从而造成接收端对数据来不及接收而丢失。

4）连接控制：在传输数据前，为两个端点建立一个连接，传输完毕时，关闭连接。

常见端口

应用	应用层协议	运输层协议	服务器熟知端口
网页浏览	HTTP	TCP	80
文件传输	FTP	TCP	21,20
电子邮件	SMTP	TCP	25
电子邮件	POP3	TCP	110
远程登陆	Telnet	TCP	23
动态获取IP	DHCP	UDP	67
域名解析	DNS	UDP	53
网络管理	SNMP	UDP	161