前言：由于此前没有注意过相关网络只是，故此在做任务前大概了解了一下相关知识，因此本篇中也会包含一些TCP/IP协议基础知识，以及子网掩码的知识。望在此过程中，能给初学者一些启发。
1 任务描述
规划一个C类IP地址，使⽤⼦⽹掩码将IP地址192.168.99.0～192.168.99.255划分成四个⼦⽹（可以从8位主机号中借⽤⼏位作为⼦⽹号），并使之能互联互通。
IP地址：192.168.99.1
2 学习路径
1、TCP/IP的基本了解
2、IP的分类及相关知识
3、子网掩码及IP地址分子网
4、完成本次任务
3 具体内容
3.1TCP/IP基本了解
3.1.1 概念
TCP/IP(传输控制协议/网际协议)是一个协议簇，它的四层体系中包含了Telnet，Ftp，SMTP，TCP，UTP，ICMP，IP，IGMP，ARP，FARP等不同协议。只是由于TCP协议与IP协议比较典型，故此叫做TIP/IP 协议
3.1.2 四层体系
TCP/IP的四层体系，脱胎与OSI七层体系（自底向顶分别为：物理层，数据链路层，网络层，运输层，会话层，表示层和应用层）。由于物理层和数据链路层功能类似，TCP/IP将其统一称作“网络接口层”，而会话层，表示层和应用层功能及处理逻辑类似，统称为应用层。
3.1.3 四层数据传输
一个主机发送数据需要经过以下流程：
源主机发送数据---->应用层处理数据，形成报文流---->传输层加上本层控制信息，形成报文段、数据报---->网际层网际层形成IP数据报---->网络接口层将IP数据报组装成帧，以比特流的形式，发送至网络硬件（物理层）---->数据离开源主机
要实现发往目标主机，还要求目标主机和源主机都有网卡。网卡上面有唯一标识（Mac地址，相当于人的身份证）
源主机通过ARP协议找到目标主机，目标主机返回本机Mac地址给源主机。再通过相关方式，将目标主句的mac地址放在数据报的头部，通过广播（TCP，UDP传输）的方式发送出去。目标主机获得数据包后，拆包获得数据，数据从目标主机的物理层一步步传输到应用层，完成数据传输。
补充
路由协议
如果不同网段之间进行数据传输，就会用到路由。源主机发送数据后，路由通过IP协议，判断两个主机是否处于同一个子网中，如果是，那么将通过ARP协议获取到目标主机的MAC地址，通过广播的方式发送数据。如果不是，那么请求将发送至路由器（网关），找到指定的子网后，通过ARP协议获取到目标主机的MAC地址，再以广播的方式发送数据。
3.1.4 各层的作用
网络层：定义网络地址，区分网段，子网内寻找Mac地址，不同子网的数据包路由
数据链路层：定义主机的身份（Mac地址）
传输层：定义端口，标识应用程序的身份
应用层：定义数据格式，并按照对应格式解析数据（如HTTP，FTP，SMTP协议等）
网络层定义ip，就像定义了一个区域，数据链路层定义Mac地址，就如同一个房子的具体地址门牌，传输层定义端口，就如同地位到房子里的某个人，这样精确的定位，就能够确保信息发送到具体的“人（程序）”手里。
3.2 IP的分类与子网掩码
3.2.1 IP的分类
IP由四个字节的二进制数组成，其中部分表示网络号（用于标识所在的网络），部分表示主机号（用于识别网络中的主机）
IP根据不同的用途，一共分为ABCDE五类。还有特殊的以127开头的（127.xxx.xxx.xxx）为环回地址。除了127.255.255.255外，访问任意127开头的ip地址，都是在访问本机
A类
1、A类IP地址的首位二进制数为 1-126，范围（1.0.0.1-126.255.255.254）
2、A类IP的第一个字节为网络地址，后三个字节为主机地址，最大主机数为2^24-2台
3、10开头的是私有地址（用于局域网中）
4、写为二进制时，第一位数为0
5、多为政府机关使用
B类
1、B类IP地址的首位二进制数为 128-191，范围（128.0.0.1-191.255.255.254）
2、B类IP的前两个字节为网络地址，后两个字节为主机地址，最大主机数为2^16-2台
3、172.16.0.0-172.31.255.255是私有地址
4、169.254.xx.xx是保留地址（如果IP是自动获取，且在网络上未找到DHCP服务器，就会获得其中1个IP）
5、写为二进制时，开头两位数为10
6、大型企业使用
C类
1、C类IP地址的首位二进制数为 192-223，范围（192.0.0.1-223.255.255.254）
2、C类IP的前三个字节为网络地址，最后1个字节为主机地址，最大主机数为2^8-2台
3、192.168.xx.xx是私有地址
4、写为二进制时，前三位是110
5、个人使用
D类和E类
这两类不分网络地址和主机地址。D类二进制表示时，前四位固定为：1110，E类则是前五位固定为11110.
D类和E类用作特殊用途。D类用作组播，E类则用于实验
3.2.2子网掩码
子网掩码也是一个32位的地址。它用于屏蔽IP地址的一部分，以区别网络标识和主机标识。
子网掩码是在IPV4资源紧缺的背景下，为解决IP分配而产生的虚拟IP技术。它可以将ABC三类IP地址分为若干子网，缓解IPV4资源压力。
子网掩码对应网络地址的所有位为1，对应主机地址的所有位为0,。
因此A类IP的默认子网掩码为：11111111.00000000.00000000.00000000，写为10进制则是255.0.0.0
同理，B类IP默认子网掩码为：255.255.0.0
C类IP默认子网掩码为：255.255.255.0
子网掩码不能单独使用，而是要与IP搭配使用。判断两个IP地址是否在同一子网内，需要对IP地址与子网掩码做按位与操作，得出最后结果一致，则表示两个IP处于同一子网内部。
通过子网掩码，可以对已知的IP进行分割子网操作，接下来就以本次任务为例，进行操作。
4 任务操作
规划一个C类IP地址，使⽤⼦⽹掩码将IP地址192.168.99.0～192.168.99.255划分成四个⼦⽹（可以从8位主机号中借⽤⼏位作为⼦⽹号），并使之能互联互通。
IP地址：192.168.99.1
4.1划分方法
已知，这是一个C类IP地址，因此，他的前三位为网络地址，即所在网络为192.168.99.0.要分割网络，需要借用最后一位主机号。
要分成4个子网，借用的位数计算方法：划分子网的个数=2^N,计算出这个N来，向上取整数，即为借用的个数，此处N=2，即借用2位主机号。
那么剩余的主机号位数为：8-2=6，因此该IP的子网掩码为：11111111.11111111.11111111.11000000
即：255.255.255.192
每个子网有2^8个ip，每个子网的ip范围为：
①192.168.99.0-63：192.168.99.0为网络地址，192.168.99.63为广播地址，最大/小主机号为1/62
②192.168.99.64-127：192.168.99.61为网络地址，192.168.99.127为广播地址，最大/小主机号为65/126
③192.168.99.128-191：192.168.99.128为网络地址，192.168.99.191为广播地址，最大/小主机号为129/190
④192.168.99.192-255：192.168.99.192为网络地址，192.168.99.255为广播地址，最大/小主机号为193/254
4.2Cisco软件模拟
4.2.1模拟图
不同子网之间通讯需要用到路由：
源主机发包给目标主机，需要先通过ARP获取目标主机的mac地址。目标主机先在子网内寻找目标主机，如果未找到目标主机，会将请求发送请求至路由，路由器将寻找目标主机所在的子网，在通过ARP获取目标主机的mac地址后返回给源主机，继而进行数据发送操作。
因此，四个子网间进行通讯，则需要四台交换机，连接在路由上。（Cisco内的路由器只有两个端口，可以先添加端口后再进行连接。添加方法：https://jingyan.baidu.com/article/b907e627a4aba446e7891c01.html）
根据4.1中划分出来的主机范围，可给子网内的主机分配ip，并在四个子网主机ip范围内，任选一个作为路由器的ip地址，并未主机设置ip地址，子网掩码和默认网关（默认网关为所接网口设置的ip）
4.2.2测试连通
用主机0去ping本子网以及其他子网的主机：
用主机0ping其他主机，返回了数据，说明子网之间可以实现互相通信。
注意，在ping有的ip时，出现第一次发包超时的情况，这是因为，这个ip第一次ping，需要进行ARP mac地址学习。因此第一次ping的ip第一次返回的是一个超时的情况。第二次就不会出现这个情况
5总结
本次任务，了解了TCP/IP协议的基本知识，子网掩码，以及分割子网。但仍旧有许多内容尚未掌握，如IP分片、重组，TCP、UDP传输以及很多甚至我还不知道的内容。甚至可能本文中许多通过本人加工过的东西，都依旧是错误的。但通过本次任务，我仍然受益匪浅。