划分子网和构造超网

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1、划分子网和构造超网,内容： 一、子网划分技术 二、可变长子网划分（VLSM） 三、超网和无类域间路由CIDR,一、子网划分技术（Subnetting）,子网划分能够使单个网络地址横跨几个物理网络，这些物理网络统称为子网。可以使用路由器将它们连接起来。,子网划分原因,网络1 202.120.1.0,网络2 202.120.2.0,网络3 202.120.3.0, 一个路由器端口的连接（一个物理网段）至少组成一个网络； 按原来的地址结构（二维结构），一个网络至少需要一个C类地 址，因为一个网络需要有一个唯一的网络地址； IP地址的紧缺和地址分配中的浪费形成一对矛盾。,202.120.1.1,202

2、.120.1.2,202.120.1.3,202.120.1.4,202.120.3.1,202.120.3.2,202.120.3.3,202.120.2.1,202.120.2.2,202.120.2.3,路由器,划分子网原因,充分使用地址 由于A类网或B类网的地址空间太大，造成在不使用路由设备的单一网络中无法使用全部地址。为了更有效地使用地址空间，有必要把可用地址分配给更多较小的网络。 划分管理职责 当一个网络被划分为多个子网时，每个子网就变得更易于控制。每个子网的用户、计算机及其子网资源可以让不同的管理员进行管理，减轻了由单人管理大型网络的管理职责。 提高网络性能 在一个网络中，随着网

3、络用户的增长，主机的增加，网络通信也将变得非常繁忙；很容易导致冲突、丢失数据包以及数据包重传，降低主机之间的通信效率。而如果将一个大型的网络划分为若干个子网，并通过路由器将其连接起来，就可以减少网络拥塞。,子网划分的层次结构,三维地址结构, 原有地址结构是二维的（网络地址，主机地址），增加地址空间的维数 可提高地址分配中的灵活性和可用性； 三维结构：（网络地址，子网地址，主机地址） 在一个C类地址中仅主机地址可由网管人员自主分配，向主机地址段借位 组成子网地址，以形成三维地址结构；,xx xxxxxx,网络地址,C类地址,子网地址 主机地址,原主机地址段,子网地址位数的确定 借1位： 0 0号

4、子网 1 1号子网 子网地址= 0 ：表示本子网主机，不可作为有效目的地址使用， 子网地址= 1 ：子网地址全1，不可用（？）， 因此至少要借2位。 借7位： 主机地址= 0 ：子网地址， 不可作为地址分配， 主机地址= 1 ：广播地址，不可分配， 因此最多只能借6位。,x xxxxxxx,网络地址,C类地址,子网地址 主机地址,xxxxxxx x,网络地址,C类地址,子网地址 主机地址,子网具体的划分方法,对子网的划分，可以将单个网络的主机号分为两个部分，其中一部分用于子网号编址，另一部分用于主机号编址。 划分子网号的位数，取决于具体的需要。若子网号所占的比特越多，可分配给主机的位数就越少，

5、也就是说，在一个子网中所包含的主机就越少。 比如一个B类网络172.17.0.0，将主机号分为两部分，其中8个比特用于子网号，另外8个比特用于主机号，那么这个B类网络就被分为254个子网，每个子网可以容纳254台主机。,子网具体的划分方法,划分子网后的问题,如何区分这两个地址？ 如何确定两个IP地址是否属于同一个网络？,子网掩码, 子网掩码的作用：位子网地址是数不是固定的，所以告知设备地址的哪一部分是包含子网的网络地址段，地址哪一部分是主机地址段； 子网掩码使用与IP编址相同格式：子网掩码的网络地址部分和子网地址部 分全为1，它的主机部分全为0 一个缺省C类IP地址的掩码为：,网络地址,C类I

6、P地址,主机地址,202,112,46,65,掩码,255,255,255,0,网络地址,C类IP地址,主机地址,11001010,01111000,00000011,011 00011,掩码,11111111,00000,一个主机地址为202.120.3.99，子网地址 = 011的子网掩码是：,202,120,3,99,255,255,255,224,11111111,11111111,111,子网掩码,子网地址,包含子网地址的网络号 = IP地址 掩码,网络地址,网络号,主机地址,11001010,01111000,00000011,011 00000,子网地址,202,120,3,96

7、,一个地址 + 掩码的表示（202.120.3.99，255.255.255.224），也可写成更简洁 的形式： 202.120.3.99/27，其中27表示掩码中1的个数。,子网掩码,子网划分的规则,在RFC文档中，RFC950规定了子网划分的规范，其中对网络地址中的子网号作了如下的规定： 由于网络号全为“0”代表的是本网络，所以网络地址中的子网号也不能全为“0”，子网号全为“0”时，表示本子网网络。 由于网络号全为“1”表示的是广播地址，所以网络地址中的子网号也不能全为“1”，全为“1”的地址用于向子网广播。 借的位数越多，子网中主机数越少，而且划分子网后也会浪费一些IP地址，因此子网划分

8、既要考虑对子网数的实际需求，同时又要顾及地址空间的有效利用。,子网划分准则,子网划分准则：判断两台机器是否在同一个子网中，需要用到子网掩码，只要判断这两台计算机的IP地址与子网掩码做逻辑按位“与”运算后的结果是否相同；如果相同则说明在同一个子网中，数据可以直接发送，不需要路由器；否则，说明不在同一个子网中，数据发送需要路由器转发。,子网划分的步骤,在划分子网之前，需要确定所需要的子网数和每个子网的最大主机数，有了这些信息后，就可以定义每个子网的子网掩码、网络地址（网络号+子网号）的范围和主机号的范围。 划分子网的步骤如下： 确定需要多少子网号来唯一标识网络上的每一个子网。 确定需要多少主机号来

9、标识每个子网上的每台主机。 定义一个符合网络要求的子网掩码。 确定标识每一个子网的网络地址。 确定每一个子网上所使用的主机地址的范围。,子网划分的步骤（另一种表示）,1、根据IP地址分配表，判断该定的网络地址类型。 2、根据确定的网络地址类型，判断可以作为子网划分的区域 （主机号的位数）。 3、根据子网个数来判断选取的子网位数。 4、确定新网络号位数=旧网络号位数+子网位数。 5、验证每一个子网中的主机数量是否符合要求。 6、计算新的子网掩码值。 7、计算每一个子网的IP地址范围。,子网划分实例,确定子网掩码,将一个C类的地址划分为两个子网，必然要从代表主机号的第四个字节中取出若干个位用于划分

10、子网。若取出1位，根据子网划分规则，无法使用。若取出3位，可以划分6个子网，似乎可行，但子网的增多也表示了每个子网容纳的主机数减少，6个子网中每个子网容纳的主机数为30，而实际的要求是每个子网需要51个主机号。若取出2位，可以划分2个子网，每个子网可容纳62个主机号（全为0和全为1的主机号不能分配给主机），因此，取出2位划分子网是可行的，子网掩码为255.255.255.192。,确定子网掩码,确定标识每一个子网的网络地址。,确定每个子网的主机地址范围,每个子网中每台主机的地址分配,例：某单位申请到一个网络地址：192.168.1.0/24，要求分为5个子网，要求每个子网的主机数不少于25台，

11、求每个子网的IP地址范围及相应的子网掩码。 解： 查找IP地址分配表，知道192.168.1.0/24地址为C类网络地址，并且可以知道C类网络地址网络号为24位，主机号为8位；因此子网可以划分的区域为8位主机号部分。根据题目要求分为5个字网，根据数学公式：22 25台计算机；满足题目要求。 新的子网新的子网掩码值：255.255.255.224(/27) 子网位数为3位，即子网号变化范围：001 110； 下面以子网号001为例求该子网内的IP地址范围： IP地址通式：192.168.1.001XXXXX (X为0 或 1) 根据通式可知： IP地址最大值：192.168.1.00111110

12、 ，即192.168.1.63 IP地址最小值：192.168.1.00100001 ，即192.168.1.32 所以：子网号001的IP地址范围为：192.168.1.32 -192.168.1.63，但实际使用过程中IP地址取值范围为：192.168.1.33-192.168.1.62。 同理，可求得其它子网下的IP地址范围。,子网划分实际应用举例,采用子网地址结构后，3个物理网段可以在同一个C类地址中进行IP地址分配， 大大地提高了地址的利用率。,子网地址1=001 202.120.1.32/27,202.120.1.33,202.120.1.34,202.120.1.35,202.1

13、20.1.33,子网地址2=010 202.120.1.64/27,202.120.1.65,202.120.1.66,202.120.1.67,202.120.1.97,子网地址3=011 202.120.1.96/27,202.120.1.98,202.120.1.99,路由器,想把192.71.113.0分成四个子网,每个子网上至少有10台计算机,请写出所有子网号(10进制),每个子网最多能配置几台计算机. 子网掩码是多少?(10进制) 用如下格式列出第一个子网的所有主机IP地址,练习,子网划分思考题,思考题：设有A、B、C、D四台主机都处在同一个物理网络中，A主机的IP地址是：192.

14、155.12.112；B主机的IP地址是：192.155.12.120；C主机的IP地址是：192.155.12.176；D主机的IP地址是：192.155.12.222；共同的子网掩码为255.255.255.224。 1、A、B、C、D四台主机之间哪些可以直接通信？那些不能通信？请画出网络连接示意图，并注明各个主机的子网地址和主机地址。 2、若要加入第五台主机E，使它能与C主机直接通信，其IP地址的设定范围应是多少？ 3、不改变A主机的物理位置，将其IP地址改为192.155.12.168，问它的直接广播地址和本地广播地址各是多少？若用本地广播地址发送信息，问那些主机能够收到？ 4、若要试

15、A、B、C、D四台主机在这个网上都能直接相互通信，最简单的办法是什么？,二、可变长子网划分（VLSM）,背景： 对于点对点链路255.255.255.252是个好的掩码，它为每个子网络提供2个主机地址；对于LAN连接，255.255.255.192可能是好的掩码，它为每个网络提供62个主机地址。如果在LAN连接中使用255.255.255.252将得不到足够的主机地址，相反在点对点连接上使用255.255.255.192会造成地址的浪费。 一种解决方法是半掩码值从中分开来减少地址浪费，但这种方法可扩展性较差。VLSM通过在相同有类地址空间提供不同子网掩码值的使用解决了此问题。,VLSM的使用,

16、执行VLSM需要遵循的步骤,1、找出区域中最大的网段-连接有最多设备数量的网段 2、为最大网段找出合适的子网掩码。 3、记下满足子网掩码的子网号。 4、对于更小的网段，选取一个新划分的子网，然后在其上应用一个不同的、更适合的子网掩码。 5、记下最新子网化的子网。 6、回到第4步，进行更小网段的划分。,VLSM实例解析,假设有一个C类网络（192.168.1.0）和3个LAN网段：一个网段有120台设备、另一个网段有60台设备、第3个网段有30台设备。 解析： 1、根据第1、2步中，首先找出最大的网段及其合适的掩码。最大的网段应该是拥有120台设备的网段；要容纳下120台设备，需要的子网掩码为192.168.1.0/25, 2、根据第3步，记下新创建的子网：192.168.1.0/25和192.16