网络的基本概念

• [ul]一、计算机的起源与发展
• 二、计算机的分类
• 三、网络的起源与发展
• 四、计算机、网络相关硬件
• 五、IP地址基础知识
• 六、子网划分
• （1）按性能指标分类
• （2）按用途分类
• （3）按原理分类
• （1）什么是计算机网络（互联网）
• （2）计算机网络产生的背景
• （3）计算机网络的发展阶段
• （4）计算机网络在中国的发展
• （5）中国目前具有独立国际出入口线路的Internet骨干单位
• （6）计算机网络的分类
• ???? 总线型
• ???? 环型
• ???? 星型
• ???? 树型（多级星型）
• ???? 网状型
• ① 集线器（HUB）
• ② 交换机（Switch）
• ③ 路由器（Router）
• ④ 第三层交换机
• ⑤ 网关（Gateway）
• ⑥ 常见的网络连接介质
• 路由器与交换机的区别
• 三层交换机与路由器的区别
• ① 中央处理器（CPU）（运算器、控制器）
• ② 存储器
• ③ 输出设备
• ④ 输入设备
• （1）计算机相关硬件
• （2）网络相关硬件
• （1） IP和MAC地址简介
• （2）IP地址介绍
• （3）子网掩码介绍
• （4） IP地址分类
• 练习：

一、计算机的起源与发展

1. 1946年，世界上出现了第一台电子数字计算机“ENIAC”（第一代计算机）
   “ENIAC”用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造，但他体积庞大，占地面积170多平方米，重量约30吨，消耗近100千瓦的电力。显然，这样的计算机成本很高，使用不便。
   特点：
   （1）采用电子管作为基础原件；
   （2）使用泵延迟线作存储设备，后来逐渐过渡到磁芯存储器
   （3）输入、输出设备主要是用穿孔卡片，用户使用起来不便
   （4）系统软件还非常原始，用户必须掌握用类似于二进制机器语言进行编程

2. 1956年，晶体管电子计算机诞生了（第二代计算机，中国，1967年）
   特点：
   （1）采用晶体管作逻辑元件
   （2）快速磁芯存储器
   （3）出现了高级语言，如fortran、algol等

3. 1964年，采用中、小规模集成电路制造的电子计算机（第三代计算机，中国，1970年）
   特点：
   （1）采用集成电路构建计算机主要功能部件
   （2）半导体存储器
   （3）软件方面出现了数据库系统、分布式操作系统

4. 1971年至今，超大规模集成电路的计算机（第四代计算机）
   特点：
   （1）微型 （2）智能

二、计算机的分类

（1）按性能指标分类

1. 巨型机：高速、大容量（神威、银河、曙光、天河）
2. 大型机：速度快、安全可靠、应用于军事技术科研领域（IBM大型主机是其Z系列服务器）
3. 小型机：规格精巧简约、性价比突出（IBM典型机器有IBM Power SystemSXX/LXX/HXX等）
4. 微型机：体积小、重量轻、价格低（PC、笔记本电脑）

（2）按用途分类

1. 专用机：针对性强、特定服务、专门设计
   专为解决某一特定问题而设计。拥有固定的存储程序（如控制轧钢控制计算机，计算导弹弹道专用计算机等）解决特定问题的速度快、可靠性高、且结构简单、价格便宜。

2. 通用机：科学计算、数据处理、过程控制解决各种问题
   各行业、各种工作环境都能使用的计算机，学校、家庭、工厂、医院、公司等用户都能使用的通用计算机，不但能办公、还能做图形设计、制作网页动画、上网查询资料等。

（3）按原理分类

1. 数字机：速度快、精度高、自动化、通用性强；
2. 模拟机：用模拟量作为运算量，速度快、精度差；
3. 混合机：集中前两者优点、避免其缺点，出于发展阶段

三、网络的起源与发展

（1）什么是计算机网络（互联网）

计算机网络，即广域网、局域网及单片机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。计算机网是指将两台或者两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，且以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系统等）实现网络资源共享的系统

（2）计算机网络产生的背景

1. 是20世纪60年代美苏冷战时期的产物
2. 60年代初，美国国防部领导的远景研究规划局（ARPA）提出要研制一种生存性强的网络；
3. 传统的电路交换的电信网有一个缺点：正在通信的电路中有一个交换机或有一条链路被炸毁，则整个通信电路都要中断；
4. 如果改用其他迂回电路，必须要重新拨号建立连接，耽误时间。

在这里插入代码片

（3）计算机网络的发展阶段

1. 第一代：远程终端连接（计算机网络的诞生,20世纪60年代早期）
   面向终端的计算机网络：主机是网络的中心和控制者，终端（键盘和显示器）分布在各处并与主机相连，用户通过本地的终端使用远程的主机。只提供终端和主机之间的通信，子网之间无法通信。
   （1）1946年产生第一台数字计算机
   （2）1954年收发器终端的产生（Modem）
   （3）60年代初期，由多重线路控制器参与组成的网络，被称为第一代计算机网络

2. 第二代：计算机网络阶段（局域网，20年代60年代中期）
   多个主机互联，实现计算机和计算机之间的通信。包括：通信子网、用户资源子网。终端用户可以访问本地主机和通信子网上所有主机的软硬件资源。如电路交换和分组交换。
   （1）1964年，Baran 提出存储转发概念
   （2）1966年，David 提出分组概念
   （3）1969年，DARPA 的计算机分组交换网ARPANET投入运行

3. 第三代：计算机网络互联阶段（广域网、Internet）
   （1） 1977年 OSI 参考模型的提出，标志着计算机网络进入到第三个阶段；
   （2） 1981年 国际标准化组织 （ISO）制定：开放体系互联基本参考模型（OSI/RM），实现不同厂家生产的计算机之间实现互连；
   （3）TCP/IP 协议的诞生

4. 第四代：信息高速公路（高速、多业务、大数据）
   （1）宽带综合业务数字网
   （2）ATM技术、ISDN、千兆以太网
   （3）交互性：网上电视点播、电视会议、可视电话、网上购物、网上银行、网络图书馆等高速可视化。

（4）计算机网络在中国的发展

第一阶段：研究试验阶段（1987——1993）
科研部门和高等院校开始研究Internet技术，并开展了科研课题和科技合作工作

第二阶段：起步阶段（1994——1996）
1994年4月，中关村地区教育与科研示范网络工程进入 Internet ，从此中国被国际上正式承认为有 Internet 的国家。之后，Chinanet、CERnet、CSTnet、Chinagbnet 等多个Internet网络项目在全国范围相继启动，Internet 开始进入公众生活，并在中国得到了迅速的发展。

第三阶段：快速发展阶段（1997——Today）
国内Internet用户数97年以后基本保持半年翻一番的增长速度。据中国 Internet信息中心（CNNIC）公布的统计报告显示，截至2014年6月30日，我国上网用户总人数为6.32亿人。

（5）中国目前具有独立国际出入口线路的Internet骨干单位

1. 中国公用计算机互联网 CHINANET
2. 中国教育和科研计算机网 CERNET
3. 中国科学技术网 CSTNET
4. 中国联通互联网 UNINET
5. 中国网通公用互联网 CNCNET
6. 中国国际经济贸易互联网 CIETNET
7. 中国移动互联网 CMNET
8. 中国长城互联网 CGWNET
9. 中国卫星集团互联网 CSNET

（6）计算机网络的分类

一、按覆盖范围分类

1. 局域网 LAN ，作用范围一般为十公里以内
2. 城域网 MAN ，介于WAN与LAN之间，通常可以延伸到整个城市
3. 广域网 WAN ， 作用范围一般几十到几千公里，通常需要租用专线

二、按应用范围分类

1. 公用网（电信、联通）
2. 专用网（校园网、企业网）

三、按拓扑结构分类

1. 总线型
2. 环型
3. 星型
4. 树型
5. 网状型

四、按传输介质分

1. 有线网
2. 无线网

???? 总线型

总线型网络特点：

1. 多台电脑公用一条传输信道，信道利用率高，成本低；
2. 网络用户拓展灵活，但连接用户数有限，并在传输速度上会随接入网络用户的增多而下降；
3. 同一时刻只能有两台电脑通信，其他端用户必须等待获得发送权；
4. 某个结点（电脑或集线器）的故障不影响整个网络的工作，但如果总线一断，则整个网络或者相应主干网络段就会瘫痪。

???? 环型

环型网络特点：

1. 实时性好（信息在网络中传输的最大时间固定）；
2. 每个结点只与相邻两个结点有物理链路；
3. 传输控制机制比较简单；
4. 某个结点的故障将导致物理瘫痪；
5. 单个环网的结点数有限。

???? 星型

星型网络特点：

1. 网络结构简单，便于管理
2. 从结点需物理线路与中心结点互连，线路利用率低
3. 中心结点负载重（需处理所有节点），因为任何两台从结点之间交换信息，都必须通过中心结点
4. 从结点故障不影响整个网络的正常运行，中心结点的故障将导致网络的瘫痪。

???? 树型（多级星型）

树型网络特点：

1. 网络结构简单，便于管理
2. 从结点需物理线路与中心结点互连，线路利用率低
3. 中心结点负载重（需处理所有服务），因为任何两台从结点之间交换信息，都必须通过中心结点
4. 从结点故障不影响整个网络的正常运行，中心结点的故障将导致网络的瘫痪
5. 比星型拓扑可拓展性高，易于故障隔离

???? 网状型

网状型网络特点：

网状网络通常利用冗杂的设备和线路来提高网络的可靠性，因此，结点机可以根据当前的网络信息流量有选择地将数据发往不同的线路。

网状拓扑结构具有较高的可靠性，但其结构复杂，实现起来费用较高，不宜管理和维护，不常用于局域网。

四、计算机、网络相关硬件

（1）计算机相关硬件

计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑计算机硬件部件组成。

① 中央处理器（CPU）（运算器、控制器）

1. 运算器
   运算器是对数据进行加工处理的部件，它在控制器的作用下与内存交换数据，负责进行各类基
   本的算术运算、逻辑运算和其他操作。在运算器中含有暂时存放数据或结果的寄存器。运算器由算
   术逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU）、累加器、状态寄存器和通用寄存器等组成。ALU是用于完成加、减、乘、除等算术运算，与、或、非等逻辑运算以及移位、求补等操作的部件。

2. 控制器
   控制器是整个计算机系统的指挥中心，负责对指令进行分析，并根据指令的要求，有序地、有
   目的地向各个部件发出控制信号，使计算机的各部件协调一致地工作。控制器由指令指针寄存器、
   指令寄存器、控制逻辑电路和时钟控制电路等组成。

② 存储器

主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。存储器是
由存储体、地址译码器 、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取
指令和数据的存储器称为主存储器，磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器（或辅助存储
器）。由主存储器、外部存储器和相应的软件，组成计算机的存储系统。

③ 输出设备

显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等
输出设备（OutputDevice）是人与计算机交互的一种部件，用于数据的输出。它把各种计算
结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。

④ 输入设备

键盘、扫描仪等设备
输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信
息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。

（2）网络相关硬件

① 集线器（HUB）

集线器的英文称为“Hub”。“Hub”是“中心”的意思，集线器的主要功能是对接收到的信号
进行再生整形放大，以扩大网络的传输距离，同时把所有节点集中在以它为中心的节点上。

特点：
1、扩大网络的传输范围，而不具备信号的定向传送能力，是—个标准的共享式设备 ，增加网络的节点数目；
2、所有端口都是共享一条带宽，在同一时刻只能有二个端口传送数据，其他端口只能等待，传输效率低。如果是个8口的HUB，那么每个端口得到的带宽就只有1/8的总带宽了；
3、 Hub只与它的上联设备(如上层Hub或交换机)进行通信，第一步是将信息上传到上联设备；第二步是上联设备再将该信息广播到所有端口上。
4、不能保证数据传输的完整性和正确性。

② 交换机（Switch）

交换机一般用于局域网中，主要功能是根据MAC地址来进行数据的转发和交换。

特点：
1、交换机的每一个端口所连接的网络都是独立的，也就是独享带宽；
2、交换机所连接的设备仍然在同一个广播域内，也就是说，交换机不隔绝广播；
3、交换机根据MAC地址进行数据的转发，因此说交换机是工作在数据链路层的网络设备。

③ 路由器（Router）

路由器是一类网络互连设备，它基于OSI第3层地址在网络间传递数据分组。路由器能作出决定为
网络上的数据分组选择最佳传递路径，因为路由器根据网络地址转发数据。路由器的目的是检查每
一个进来的分组（第3层数据），为它们选择穿过网络的最佳路径，然后将它们交换到适当的出口。
在大型网络中，路由器是最重要的通信调节设备。实际上，路由器可以使任何种类的计算机与世界
上任何地方的其他计算机进行通信。

特点：
1、适用于大规模的网络；
2、为数据提供最佳的传输路径；
3、安全性高；
4、隔离不需要的通信量；
5、节省局域网的频宽；
6、安装和设置复杂；
7、价格较高。

1. 交换机工作在OSI第二层，路由器工作第三层。交换机的工作原理相对比较简单，而路由器具有更多的智能功能，如选择最佳的线路。
2. 交换机利用物理地址来确定是否转发数据；路由器是使用IP地址。由网络管理员来分配的。
3. 传统的交换机只能分割冲突域，而无法分割广播域；而路由器可以分割广播域。

④ 第三层交换机

三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交
换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。它解决了局域网中网段划分之后，网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面，解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。

交换原理：
假设两个使用IP协议的站点A、B通过第三层交换机进行通信，发送站点A在开始发送时，把自己的IP地址
与B站的IP地址比较，判断B站是否与自己在同一子网内。若目的站B与发送站A在同一子网内，则进行二层
的转发。若两个站点不在同一子网内，如发送站A要与目的站B通信，发送站A要向“缺省网关”发出
ARP(地址解析)封包，而“缺省网关”的IP地址其实是三层交换机的三层交换模块。当发送站A对“缺省网
关”的IP地址广播出一个ARP请求时，如果三层交换模块在以前的通信过程中已经知道B站的MAC地址，则
向发送站A回复B的MAC地址。否则三层交换模块根据路由信息向B站广播一个ARP请求，B站得到此ARP请求后向三层交换模块回复其MAC地址，三层交换模块保存此地址并回复给发送站A,同时将B站的MAC地址发送到二层交换引擎的MAC地址表中。从这以后，当A向B发送的数据包便全部交给二层交换处理，信息得以高速交换。由于仅仅在路由过程中才需要三层处理，绝大部分数据都通过二层交换转发，因此三层交换机的速度很快，接近二层交换机的速度，同时比相同路由器的价格低很多。

1. 主要功能不同
   三层交换机同时具备了数据交换和路由转发两种功能，但其主要功能还是数据交换；而路由器仅具有路由转发这一种主要功能。

2. 主要适用的环境不一样
   三层交换机的路由功能通常比较简单，因为它所面对的主要是简单的局域网连接。路由器主要是用于不同类型的网络之间。它最主要的功能就是路由转发，所以路由器的路由功能通常非常强大，不仅适用于同种协议的局域网间，更适用于不同协议的局域网与广域网间。它的优势在于选择最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。为了与各种类型的网络连接，路由器的接口类型非常丰富，而三层交换机则一般仅同类型的局域网接口，非常简单。

3. 性能体现不一样
   路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的软件路由引擎执行数据包交换，而三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机的性能要远优于路由器，非常适用于数据交换频繁的局域网中；而路由器虽然路由功能非常强大，但它的数据包转发效率远低于三层交换机，更适合于数据交换不是很频繁的不同类型网络的互联，如局域网与互联网的互联。

⑤ 网关（Gateway）

网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互
连。基本功能是实现不同网络协议之间的转换。

特点：

1. 将两个或多个在高层使用不同协议的网络段连接在一起的软硬件。
2. 网关从一个网络收到数据包，重新打包成目的网络能接收并处理的格式。
3. 理论上说，有多少种通信体系结构和应用层协议的组合，就可能有多少种网关

⑥ 常见的网络连接介质

双绞线

1. 双绞线一般用于星型网络的布局，每条双绞线通过两端安装的RJ-45连接器（俗称水晶头）将各种网络设备连接起来。多用于主机集线器或交换机的连接。

2. 双绞线中的两种标准：
   568A标准：绿白-1，绿-2，橙白-3，蓝-4，蓝白-5，橙-6，棕白-7，棕-8
   568B标准：橙白-1，橙-2，绿白-3，蓝-4，蓝白-5，绿-6，棕白-7，棕-8

3. 直通线：双绞线两边标准是一样的，如568B-568B（常用）

4. 交叉线：双绞线两边标准不一样，如568A-568B

5. 网络设备连接

• 直通线：交换机到路由器、计算机到交换机、计算机到集线器等不同设备互联。
• 交叉线：交换机到交换机、集线器到集线器、路由器到路由器、计算机到计算机、计算机到路由器、交换机到集线器等相同设备互联。

光纤

• 与其他传输介质比较，光纤的电磁绝缘性能好、信号衰减小、频带宽、传输快、距离远。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。具有不受外界电磁场的影响，无限制的带宽等特点，可以实现每秒万兆的数据传送，尺寸小、重量轻，数据可传送几百千米，但价格昂贵。

五、IP地址基础知识

（1） IP和MAC地址简介

1. 以太网上的两台计算机之所以能够交换信息就是因为每个设备都有一块网卡，并且每块网卡拥有唯一的物理地址（称为MAC地址）和唯一的逻辑地址（称为IP地址）。
2. MAC地址是由生产厂商烧录好的，一般不能改动，并且全球唯一；IP地址需要绑定在网卡上，并且同一个IP地址不能绑定在多个网卡上。
3. MAC地址和IP地址的区别如下：
   MAC地址和IP地址结构长度不一样。
   MAC地址是48位的十六进制数
   IPv4地址是32位的二进制数
   IPv6地址是128位，通常写成8组，每组为四个十六进制数的形式。

0 1 bit 1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB 1PB EB

IPv4地址使用"点分十进制" 法表示；IPv6地址使用 "冒分十六进制"法表示
IPv4地址：192.168.1.1 十进制数
IPv6地址：FE80:0000:0000:0000:AAAA:0000:00C2:0002
MAC地址：00-E1-8C-D8-EC-FE 十六进制

MAC地址和IP地址在OSI模型中寻址层不同
IP地址应用于OSI第三层，即网络层
MAC地址应用在OSI第二层，即数据链路层

MAC地址和IP地址分配方式不一样
MAC地址分为前24位(称为组织唯一标志符,是由 1 的注册管理机构给厂商分配)和后24位(称为扩展标识符，由厂家自己分配)IP地址是由网络拓扑结构决定分配

（2）IP地址介绍

• 为了便于根据IP地址寻找到该地址所代表的主机，这个32位的二进制数被分为2个部分：
  192.168.10.1 ——> 网络号+主机号
  网络ID(网络号) 和 主机ID(主机号)
• 网络号：区分网络是否在同一区域（网段），说明可以划分为几个网络或区域。
• 主机号：区分同一个网络中的主机，说明网络里有多少台主机。

说明：我们现在所说的互联网就是由两个或者两个以上的网络进行互联。

（3）子网掩码介绍

思考：
每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，目的是便于IP地址的寻址操作；那么IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？如何确定？

子网掩码特点：

1. 子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用；
2. 子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分；用来判断两个IP是否在同一网络
3. 子网掩码是一个32位的二进制数，用"点分十进制"表示；其对应网络地址的所有位置都为1，对应于主机地址的所有位置都为0。
   IP地址：192.168.1.254
   子网掩码：255.255.255.0
   十进制转换二进制 ：除2取余数，倒叙排列，不够用0补齐
   二进制转换十进制： 11000000 = 192
   

（4） IP地址分类

1. A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是"0";
2. 地址的表示范围为：0.0.0.0~127.255.255.255；默认子网掩码为：255.0.0.0或/8;
255.0.0.0=11111111.00000000.00000000.00000000
3. 网络号全为0表示保留不能用;
4. 网络号全为1的IP:127.x.x.x/8表示保留，用于本机回环测试用。
5. 主机号全为0代表本主机所在的网络地址;主机号全为1代表该网络上的所有主机.故不能分配。
113.0.0.0
113.255.255.255

综上所述:
1. A类地址可用的网络数为2^7-2=126个；
2. A类地址每个网络能容纳的主机数为2^24-2=16777214（上千万台）;
3. A类地址一般分配给规模比较大的网络使用。

1. B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是"10";
2. 地址范围是128.0.0.0到191.255.255.255；默认子网掩码为：255.255.0.0或/16;
3. 网络号全为0一般表示保留（老版教材），现在可以用;
4. 主机号全为0代表本主机所在的网络地址;主机号全为1代表该网络上的所有主机.故不能分配。

综上所述:
1. B类地址可用的网络数为2^14-1=16383个；
2. B类地址每个网络能容纳的主机数为2^16-2=65534（上万台）;
3. B类地址一般分配给中型的网络使用

1. C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是"110";
2. 地址范围是192.0.0.0到223.255.255.255；默认子网掩码为：255.255.255.0或/24；
3. 网络号全为0表示一般保留（老版教材），现在可以用;
4. 主机号全为0代表本主机所在的网络地址;主机号全为1代表该网络上的所有主机.故不能分配。

综上所述:
1. C类地址可用的网络数为2^21-1=2097151个；
2. C类地址每个网络能容纳的主机数为2^8-2=254台;
3. C类地址一般分配给小型的网络使用。
113.0.0.0 A 255.0.0.0
113.1.1.254 A 255.0.0.0 广播：113.255.255.255

特殊IP说明

六、子网划分

1. 子网划分核心

"借用"主机位来"制造"新的网络。
IP地址=网络号+主机号 (子网位+主机位)
IP地址=网络位+子网位+主机位

1. 子网划分方法

IP=网络号+主机号
|
子网位(n)+主机位(m)

假设子网位为n;主机位为m;则子网数为2^n个，主机数为2^m-2个。
子网掩码都是由一串连续的0和连续的1组成。
这里可以将n看做后面有多少个1，m看做后面有多少个0。
由于主机位全0表示本网络，全1留作广播地址，减掉2。

子网掩码：网络位为全为1，主机位全为0

1. 举例说明

• 根据子网掩码判断主机数

子网掩码为255.255.255.0时，可以容纳多个台设备？
分析：
1. 子网掩码由连续的1和连续0组成；
2. 用于判断IP地址网络位+主机位

255.255.255.0
11111111.11111111.11111111.0000000
主机数：2^8-2

255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑？

1. 将子网掩码转成二进制数
11111111.11111111.11111000.00000000
2. 判断有多少个连续的0
主机数：2^11-2=2046
255.255.128.0

11111111.11111111.10000000.00000000
2^15-2

• 根据主机和子网判断子网掩码

有一个B类网络145.38.0.0需要划分为20个能容纳200台主机的子网网络，
子网掩码设置多少合适？
2^n=子网数=20
2^m-2=主机数=200
子网掩码=n个连续的1和m个连续的0 11111111.11111111.11111000.00000000

分析：
1. B类网络 255.255.0.0 /16
2. 网络数大于等于20个子网；主机数大于等于200个主机

网络数：
11111111.11111111.11111000.00000000=255.255.248.0
2^n>=20 n=5,m=11

主机数：
11111111.11111111.11111111.00000000=255.255.255.0
2^m-2>=200 m=8,n=8

• 根据IP和子网掩码判断子网数

已知192.168.0.0/255.255.255.128网络，请问最多可以划分几个子网，每个子网范围分别是多少？

思路：
1.根据IP分类和子网掩码判断出向主机号借了几位（子网位）
2.根据所借的子网位数算出子网数和主机IP范围

步骤：
1. 子网掩码转成二进制
C类默认： 11111111.11111111.11111111.00000000
实际掩码：11111111.11111111.11111111.10000000
结果：对比判断，当前IP向主机位借了1位；当前IP最多可以划分2^1个子网

2.判断每个子网的IP范围
x=0
192.168.0.0-------
192.168.0.0~192.168.0.127
有效的IP范围：
192.168.0.1~192.168.0.126/255.255.255.128
广播地址：192.168.0.127
x=1
192.168.0.1-------
192.168.0.128~192.168.0.255
有效的IP范围：
192.168.0.128~192.168.0.254/25
广播地址：192.168.0.255

练习：

某公司申请到了一个C类网络，但需要接9个子公司，最大的一个子公司有12台计算机，每个子公司都在同一个网段中，则子
网掩码应设为多少合适？

C类掩码：255.255.255.0
子网数：至少是9个
主机数量：至少12台
11111111.11111111.11111111.11110000=255.255.255.240
2^n>=9 n=4,m=4
2^m-2>=12 m=4,n=4
C类地址，主机位为8位
2^4 > 9
2^4 > 12
所以借用的子网位为4，主机位剩余4位，总共有16个子网，每个子网不超过16个主机，
所以掩码为28（24+4）位，即：255.255.255.240