网段(network segment)一般指一个计算机网络中使用同一物理层设备(传输介质,中继器,集线器等)能够直接通讯的那一部分。
网段(network segment)一般指一个计算机网络中使用同一物理层设备(传输介质,中继器,集线器等)能够直接通讯的那一部分。
通常使用同一物理层的设备之间必然通过相同的传输介质直接相互连接,(如交叉双绞线直接连接的两台主机),但是两组其传输介质并非直接相连的网络设备,如果它们的传输介质通过工作在物理层的扩展设备如中继器和集线器等转接连接,则仍然被视为同一物理层中的设备,是一个而非两个网段。另外,工作在数据链路层或更高层的设备如网桥、交换机、路由器等等,由它们连接起来的两组设备仍然分别处于各自独立的物理层,因此是两个网段。
网桥实现两个网段的桥接功能,同时也起到重发器的作用,即延长线路距离及信号再生和转发。交换机原理上也工作在数据链路层,可实现多个网段的信息交换,网桥和交换机可以隔离两个网段,可以防止在某一个网段的数据被无条件地广播到另一网段,这是因为网桥接到数据帧后,判断接收到的数据帧目的地址是否和源地址在同一网段,是的话,就不再转发。交换机被称为多端口网桥,交换机的每个端口可以连接一个网段。
前面所讨论的学术定义是“网段”在物理层的严格定义,“网段”还有一些不严格的含义,比如指代以太网上的一个广播域,这是数据链路层上一个独立的内部相互作用区域。
或者在中文的网络知识入门中,这个词更经常地被误用来指代“子网”,也就是网络层中由网关或路由器等设备隔开的不同部分。例如 IP 为 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254 的设备就位于掩码 255.255.255.0 的同一子网中,这句话经常被说成“位于 192.168.0.x ‘网段’中”,如果不涉及网络层之下的结构,这么说不会引起混淆,但是在深入探讨互联网底层结构的时候,应该避免使用“网段”来指代“子网”。
IP 默认分配的子网掩码每段只有 255 或 0
A 类的默认子网掩码 255.0.0.0 一个子网最多可以容纳 1677 万多台电脑
B 类的默认子网掩码 255.255.0.0 一个子网最多可以容纳 6 万台电脑
C 类的默认子网掩码 255.255.255.0 一个子网最多可以容纳 254 台电脑
要想在同一网段,只要网络标识相同就可以了,那要怎么看网络标识呢?首先要做的是把每段的 IP 转换为二进制。
把子网掩码切换至二进制,我们会发现,所有的子网掩码是由一串连续的 1 和一串连续的 0 组成的(一共 4 段,每段 8 位,一共 32 位数)。
255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000
255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
这是 A/B/C 三类默认子网掩码的二进制形式,其实,还有好多种子网掩码,只要是一串连续的 1 和一串连续的 0 就可以了(每段都是 8 位)。如 11111111.11111111.11111000.00000000,这也是一段合法的子网掩码。子网掩码决定的是一个子网的计算机数目,计算机公式是 2 的 m 次方,其中,我们可以把 m 看作后面 0 的个数。如 255.255.255.0 转换成二进制,那就是 11111111.11111111.11111111.00000000,后面有 8 个 0,那 m 就是 8,255.255.255.0 这个子网掩码可以容纳 2 的 8 次方(台)电脑,也就是 256 台,但是有两个 IP 是不能用的,那就是最后一段不能为 0 和 255,减去这两台,就是 254 台。
00 把将其转换为二进制的四段数字(每段要是 8 位,如果是 0,可以写成 8 个 0,也就是 00000000)
11111111.1111111.11111000.00000000
然后,数数后面有几个 0,一共是有 11 个,那就是 2 的 11 次方,等于 2048,这个子网掩码最多可以容纳(2048-2)=2046 台电脑。
我们再来看看这个改为默认子网掩码的 B 类 IP
如 IP:188.188.0.111,188.188.5.222,子网掩码都设为 255.255.254.0,在同一网段吗?
先将这些转换成二进制
188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111
188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011110
255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000
分别 AND,得
10111100.10111100.00000000.00000000
10111100.10111100.00000100.00000000
网络标识不一样,即不在同一网段。
判断是不是在同一网段,你会了吧,下面,我们来点实际的。
一个公司有 530 台电脑,组成一个对等局域网,子网掩码和 IP 设多少最合适?
子网掩码不说了,前面算出结果来了 11111111.11111111.11111100.00000000,也就是 255.255.252.0
我们需要确定的是 IP 如何分配,首先,选一个 B 类 IP 段,这里就选 188.188.x.x 吧
这样,IP 的前两段确定的,关键是要确定第三段,只要网络标识相同就可以了。我们先来确定网络号。(我们把子网掩码中的 1 和 IP 中的 对就起来,0 和*对应起来,如下:)
255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000
188.188.x.x 10111100.10111100. **.********
网络标识 10111100.10111100. 00.00000000
由此可知, *处随便填(只能用 0 和 1 填,不一定全是 0 和 1)
二进制
IP(A) 188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111
IP(B) 188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011110
Mask 255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000
255.255.254.0 是由 23 个 1 组成,也就是 23 位掩码。简单的说,由左往右数 1,把十进制的 IP 换算成二进制后,前 23 位 1 相同的情况下就属于同一个网段内的 IP,24 位后的 1 随意变化,属于同一网段。例中 IP(A) 188.188.0.111,通过这个 23 位限制,可以看出的范围就是属于 188.188.0.0~188.188.1.255 范围,只有在这个范围内,才属于同一个网段内 IP。IP(B)同网段的 IP 范围是 188.188.4.0~188.188.5.255 的范围,显然不在 IP(A)的范围内,所以 IP(A)与 IP(B)不是同一网段内 IP。
分别 and 运算,得
10111100.10111100.00000000.00000000
10111100.10111100.00000100.00000000
网络标识不一样,即不在同一网段
企业规模越来越大,从原来的十几台,到几十台,几百台。那么所需的 IP 地址数量也越来越多。我们都知道 C 类一个网段的 IP 地址数为 0-255,除去 0 和 255,只能有 254 台电脑,如果超过 254 台电脑,就需要增加 IP 地址,如何增加 IP 地址呢,为此就需要子网掩码。
IPv4 的地址由四段数字组成(以后将扩充更改),常分为三类 IP:
A 类:0.0.0.0 到 127.255.255.255
B 类:128.0.0.0 到 191.255.255.255
C 类:192.0.0.0 到 223.255.255.255