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子网掩码问题

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子网掩码问题

我正在为考试做准备，却发现自己在一道关于网络掩码的问题上陷入了“死胡同”。

问题是：

根据下图，一旦两个子网都配置完毕，
观察到一个子网中的主机无法访问另一个子网中的主机。
每个站和路由器的 IP 为：

01站：172.16.78.192
02站：172.16.74.3
03站：172.16.94.3
04站：172.16.82.254

路由器端口01：172.16.65.1
路由器端口02：172.16.88.1

数字：
[站台 01]------------------------------[站台 02]
                            |
                            | 端口 01
                         [路由器]   
                            | 端口 02
                            |
[03号站]--------------------------------[04号站]  

该问题是由于选择的网络掩码引起的。
以下哪个网络掩码将允许所有主机进行通信
是否以正确的形式？

a）255.255.240.0 ---- **这在书中被标记为正确答案**
b) 255.255.248.0
c) 255.255.252.0
d）255.255.224.0 ---- **这是我认为的正确答案**
e) 255.255.232.0

为什么我认为255.255.224.0这是正确的？

路由器端口01：172.16.65.1
路由器端口02：172.16.88.1

我知道网络掩码将以 255.255.X.0 结尾，
将端口 IP 转换为二进制：

端口 01：0 1 0 0 0 0 0 1.0 0 0 0 0 0 0 0 = 65.0
端口 02：0 1 0 1 1 0 0 0.0 0 0 0 0 0 0 0 = 88.0

为了使所有主机能够相互通信，它们必须位于同一个网络中，对吗？

因此，如果掩码为 255.255.224.0，则最后 2 个字节为：

1 1 1 0 0 0 0 0。 0 0 0 0 0 0 0 = 224. 0

并与路由器的端口进行“AND”运算：

          网络 | 主机
端口 01：0 1 0 | 0 0 0 0 1.0 0 0 0 0 0 0 0 = 65.0
端口 02：0 1 0 | 1 1 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 = 88 . 0
网络掩码：1 1 1 | 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 0 0 0 0 = 224 . 0

结果为：0 1 0 0 0 0 0 0.0 0 0 0 0 0 0 0 = 64.0

所有的热点都会在网络中：172.16.64.0，能够互相通信。

那是正确的吗？或者正确的网络掩码确实需要是这样的255.255.240.0，如果是这样，那为什么呢？我似乎无法理解这一点。

感谢大家！

答案1

同一广播域需要相互通信，并且根据 IP/网络掩码定义位于同一 IP 网络中。路由器连接两个广播域（即两个物理网络），因此要执行其功能，相应的路由器 IP 接口需要能够与同一广播域内的其他主机通信。您得到的是这三个 IP 主机

Station 01: 172.16.78.192
Station 02: 172.16.74.3
Router's port 01: 172.16.65.1

需要在网络 1 中，并且这三个 IP 主机

Station 03: 172.16.94.3 
Station 04: 172.16.82.254 
Router's port 02: 172.16.88.1

需要位于网络 2 中 - 两个网络之间的数据要经过路由器。这就是答案 a) 的结果。答案 d) 只是将所有主机置于同一个 IP 网络中，从而使站 01 和 02 假定不需要路由器即可与站 03 和 04 进行通信，这显然会破坏互连。

但是你能解释一下为什么网络掩码 255.255.240.0 是正确的吗？

您选择一个在以下两个条件下都有效的网络掩码：

  1. IP 地址 172.16.78.192、172.16.74.3 和 172.16.65.1 位于同一网络内
  2. IP 地址 172.16.94.3、172.16.82.254 和 172.16.88.1 是不是与1中的地址位于同一网络内。

首先进行一些数学运算：240 的二进制表示是 11110000 - 在地址的第 3 个八位字节中为您的“主机”部分留下 4 位（或 2^4 = 16 种排列）。现在您需要进行估算：“16”大致足以将 65、74 和 78 合并到同一个网络中，因为 65 和 78 之间的跨度仅为 78-65=13。要检查它是否真的可行，您需要找到小于或等于 65（您的最低地址号）的 16 的最大倍数 - 即 16 * 4 = 64。然后将 16 添加到结果中，看看您的最高地址号是否仍在范围内：64 + 16 = 80。

通过遵循此计算，您会看到地址范围 172.16.64.0 - 172.16.80.255 将位于由掩码 255.255.240.0（CIDR 表示法 172.16.64.0/20）定义的一个网络内，并符合上述两个条件。

答案2

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