子网掩码和CIDR

CIDR是什么

网络标识相同的计算机必须同属于同一个链路。例如，架构B类IP网络时，理论上一个链路内允许6万5千多台计算机连接。然而，在实际网络架构当中，一般不会有在同一个链路上连接6万5千多台计算机的情况。因此，这种网络结构实际上是不存在的。

上述这种直接使用A类或者B类地址的情况，会造成大量的IP被浪费，IP的总数量才2^32，因此，资源形式非常严峻(已经枯竭了)，为此需要开发一种新的组合来减少这种浪费 -> 人们开始放弃IP地址的分类作为网络地址，采用用任意长度分割IP地址的网络标识和主机标识。这种方式叫做CIDR。

子网掩码是什么:

上面说到，CIDR采用任意长度分割IP地址的网络标识和主机标识，因此引入子网掩码来进行分割。

现在，一个IP地址的网络标识和主机标识已不再受限于该地址的类别，而是由一个叫做“子网掩码”的识别码通过子网网络地址细分出比A类、B类、C类更小粒度的网络。这种方式实际上就是将原来A类、B类、C类等分类中的主机地址，部分用作子网地址，可以将原网络分为多个物理网络的一种机制 -> 由固定的网络标识长度，变成了根据新规则进行划分子网(一批网络标识相同的IP地址，就叫做子网)。

子网掩码也是一个32位的数字，它对应的IP地址网络标识部分全为1，对应的IP地址主机表示部分全为0。

自从引入子网掩码后，一个IP地址有了两种识别码，一种是IP地址本身，另外一种是表示网络部分的子网掩码。

因此有:主机号全0，表示的就是网络号，主机号全1，表示的就是广播号地址。

最大主机号=子网掩码的反码

网络号=子网掩码 & ip地址

以172.20.100.52的前26位是网络地址的情况为例，以下是其中一种表示方法，它将IP地址与子网掩码的地址分别用两行来表示。

另一种表示方式如下所示。它在每个IP地址后面追加网络地址的位数（这种方式也叫“后缀”表示法。） 用“/”隔开。

不难看出，在第二种方式下记述网络地址时可以省略后面的“0”。例如172.20.0.0/16跟172.20/16其实是一个意思(网络标识部分全1，主机号部分全0)。

场景模拟：

一个网络之中，当前的网络号为 127.16.99.0，子网掩码为255.255.255.0，现在需要将网络平均划分为4个子网，求每一个子网当中ip地址的范围，以及子网掩码。

VLSM:

CIDR被应用到互联网的初期，网络内部采用固定长度的子网掩码机制。也就是说，当子网掩码的长度被设置为/25以后，域内所有的子网掩码都得使用同样的长度。然而，有些部门可能有500台主机，另一些部门可能只有50台主机。如果全部采用统一标准，就难以架构一个高效的网络结构。为此人们提出组织内要使用可变长度的、高效的IP地址分配方式。

于是产生了一种可以随机修改组织内各个部门的子网掩码长度的机制——VLSM（可变长子网掩码）。

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