子網(wǎng)劃分

   

   子網(wǎng)劃分




　　Internet組織機(jī)構(gòu)定義了五種IP地址，用于主機(jī)的有A、B、C三類地址。其中A類網(wǎng)絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可能有16，777，214臺(tái)主機(jī)，它們處于同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多結(jié)點(diǎn)是不可能的，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，結(jié)果造成16，777，214個(gè)地址大部分沒有分配出去，形成了浪費(fèi)。而另一方面，隨著互連網(wǎng)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，IP地址資源越來越少。為了實(shí)現(xiàn)更小的廣播域并更好地利用主機(jī)地址中的每一位，可以把基于類的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)子網(wǎng)由路由器界定并分配一個(gè)新的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址,子網(wǎng)地址是借用基于類的網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)部分創(chuàng)建的。劃分子網(wǎng)后，通過使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來，使得從外部看網(wǎng)絡(luò)沒有變化，這就是子網(wǎng)掩碼。
　　
　　1. 子網(wǎng)掩碼
　　
　　RFC 950定義了子網(wǎng)掩碼的使用，子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的2進(jìn)制數(shù)，其對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1，對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址的所有位都置為0。由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算，得到IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是主機(jī)地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼常用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，我們還可以用網(wǎng)絡(luò)前綴法表示子網(wǎng)掩碼，即“/<網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)>”。如138.96.0.0/16表示B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。
　　
　　子網(wǎng)掩碼告知路由器，地址的哪一部分是網(wǎng)絡(luò)地址，哪一部分是主機(jī)地址，使路由器正確判斷任意IP地址是否是本網(wǎng)段的，從而正確地進(jìn)行路由。例如，有兩臺(tái)主機(jī)，主機(jī)一的IP地址為222.21.160.6，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，主機(jī)二的IP地址為222.21.160.73，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192�，F(xiàn)在主機(jī)一要給主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)，先要判斷兩個(gè)主機(jī)是否在同一網(wǎng)段。
　　
　　主機(jī)一
　　
　　222.21.160.6即：11011110.00010101.10100000.00000110
　　
　　255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000
　　
　　按位邏輯與運(yùn)算結(jié)果為： 11011110.00010101.10100000.00000000
　　
　　主機(jī)二
　　
　　222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001
　　
　　255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000
　　
　　按位邏輯與運(yùn)算結(jié)果為：11011110.00010101.10100000.01000000
　　
　　兩個(gè)結(jié)果不同，也就是說，兩臺(tái)主機(jī)不在同一網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)需先發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，然后再發(fā)送給主機(jī)二所在網(wǎng)絡(luò)。那么，假如主機(jī)二的子網(wǎng)掩碼誤設(shè)為255.255.255.128，會(huì)發(fā)生什么情況呢？
　　
　　讓我們將主機(jī)二的IP地址與錯(cuò)誤的子網(wǎng)掩碼相“與”：
　　
　　222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001
　　
　　255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000
　　
　　結(jié)果為 11011110.00010101.10100000.00000000
　　
　　這個(gè)結(jié)果與主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址相同，主機(jī)與主機(jī)二將被認(rèn)為處于同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)不再發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，而是直接在本網(wǎng)內(nèi)傳送。由于兩臺(tái)主機(jī)實(shí)際并不在同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，直到超時(shí)并拋棄。數(shù)據(jù)不能正確到達(dá)目的機(jī)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯(cuò)誤。
　　
　　反過來，如果兩臺(tái)主機(jī)的子網(wǎng)掩碼原來都是255.255.255.128，誤將主機(jī)二的設(shè)為255.255.255.192，主機(jī)一向主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由于IP地址與錯(cuò)誤的子網(wǎng)掩碼相與，誤認(rèn)兩臺(tái)主機(jī)處于不同網(wǎng)絡(luò)，則會(huì)將本來屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機(jī)器之間的通信當(dāng)作是跨網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理，這樣勢(shì)必增加缺省網(wǎng)關(guān)的負(fù)擔(dān)，造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。所以，子網(wǎng)掩碼不能任意設(shè)置，子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。
　　
　　2. 子網(wǎng)劃分與掩碼的設(shè)置
　　
　　子網(wǎng)劃分是通過借用IP地址的若干位主機(jī)位來充當(dāng)子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實(shí)現(xiàn)的。劃分子網(wǎng)時(shí)，隨著子網(wǎng)地址借用主機(jī)位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個(gè)子網(wǎng)中的可用主機(jī)數(shù)逐漸減少。以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機(jī)位，2的8次方即256個(gè)主機(jī)地址，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。借用1位主機(jī)位，產(chǎn)生2個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有126個(gè)主機(jī)地址；借用2位主機(jī)位，產(chǎn)生4個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有62個(gè)主機(jī)地址……每個(gè)網(wǎng)中，第一個(gè)IP地址（即主機(jī)部分全部為0的IP）和最后一個(gè)IP（即主機(jī)部分全部為1的IP）不能分配給主機(jī)使用，所以每個(gè)子網(wǎng)的可用IP地址數(shù)為總IP地址數(shù)量減2；根據(jù)子網(wǎng)ID借用的主機(jī)位數(shù)，我們可以計(jì)算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)，列表如下：
　　
　　劃分子網(wǎng)數(shù)
　　子網(wǎng)位數(shù)
　　子網(wǎng)掩碼（二進(jìn)制）
　　子網(wǎng)掩碼（十進(jìn)制）
　　每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)
　　
　　1～2
　　1
　　11111111.11111111.11111111.10000000
　　255.255.255.128
　　126
　　
　　3～4
　　2
　　11111111.11111111.11111111.11000000
　　255.255.255.192
　　62
　　
　　5～8
　　3
　　11111111.11111111.11111111.11100000
　　255.255.255.224
　　30
　　
　　9～16
　　4
　　11111111.11111111.11111111.11110000
　　255.255.255.240
　　14
　　
　　17～32
　　5
　　11111111.11111111.11111111.11111000
　　255.255.255.248
　　6
　　
　　33～64
　　6
　　11111111.11111111.11111111.11111100
　　255.255.255.252
　　2
　　
　　
　　如上表所示的C類網(wǎng)絡(luò)中，若子網(wǎng)占用7位主機(jī)位時(shí)，主機(jī)位只剩一位，無論設(shè)為0還是1，都意味著主機(jī)位是全0或全1。由于主機(jī)位全0表示本網(wǎng)絡(luò)，全1留作廣播地址，這時(shí)子網(wǎng)實(shí)際沒有可用主機(jī)地址，所以主機(jī)位至少應(yīng)保留2位。
　　
　　從上表可總結(jié)出子網(wǎng)劃分的步驟或者說子網(wǎng)掩碼的計(jì)算步驟：
　　
　　2.1 確定要?jiǎng)澐值淖泳W(wǎng)數(shù)目以及每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目。
　　
　　2.2 求出子網(wǎng)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)N及主機(jī)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)M。
　　
　　2.3 對(duì)該IP地址的原子網(wǎng)掩碼，將其主機(jī)地址部分的前N位置 1或后M位置0 即得出該IP地址劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼。
　　
　　例如，對(duì)B類網(wǎng)絡(luò)135.41.0.0/16需要?jiǎng)澐譃?0個(gè)能容納200臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)?6＜20＜32，即24＜20＜25，所以，子網(wǎng)位只須占用5位主機(jī)位就可劃分成32個(gè)子網(wǎng)，可以滿足劃分成20個(gè)子網(wǎng)的要求。B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為11111111.11111111.00000000.00000000�，F(xiàn)在子網(wǎng)又占用了5位主機(jī)位，根據(jù)子網(wǎng)掩碼的定義，劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼應(yīng)該為11111111.11111111.11111000.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制應(yīng)該為255.255.248.0�，F(xiàn)在我們?cè)賮砜匆豢疵總�(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)。子網(wǎng)中可用主機(jī)位還有11位，2的11次方＝2048，去掉主機(jī)位全0和全1的情況，還有2046個(gè)主機(jī)ID可以分配，而子網(wǎng)能容納200臺(tái)主機(jī)就能滿足需求，按照上述方式劃分子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)能容納的子網(wǎng)數(shù)目遠(yuǎn)大于需求的主機(jī)數(shù)目，造成了IP地址資源的浪費(fèi)。為了更有效地利用資源，我們也可以根據(jù)子網(wǎng)所需主機(jī)數(shù)來劃分子網(wǎng)。還以上例來說，128＜200＜256，即27＜200＜28，也就是說，在B類網(wǎng)絡(luò)的16位主機(jī)位中,保留8位主機(jī)位，其它的16－8＝8位當(dāng)成子網(wǎng)位，可以將B類網(wǎng)絡(luò)138. 96.0.0劃分成256(28)個(gè)能容納256－1－1－1=253臺(tái)（去掉全0全1情況和留給路由器的地址）主機(jī)的子網(wǎng)。此時(shí)的子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11111111.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制為255.255.255.0。
　　
　　在上例中，我們分別根據(jù)子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)劃分了子網(wǎng)，得到了兩種不同的結(jié)果，都能滿足要求，實(shí)際上，子網(wǎng)占用5~8位主機(jī)位時(shí)所得到的子網(wǎng)都能滿足上述要求，那么，在實(shí)際工作中，應(yīng)按照什么原則來決定占用幾位主機(jī)位呢？
　　
　　在劃分子網(wǎng)時(shí)，不僅要考慮目前需要，還應(yīng)了解將來需要多少子網(wǎng)和主機(jī)。對(duì)子網(wǎng)掩碼使用比需要更多的主機(jī)位，可以得到更多的子網(wǎng)，節(jié)約了IP地址資源，若將來需要更多子網(wǎng)時(shí)，不用再重新分配IP地址，但每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量有限；反之，子網(wǎng)掩碼使用較少的主機(jī)位，每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量允許有更大的增長(zhǎng)，但可用子網(wǎng)數(shù)量有限。一般來說，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，所以，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)量的增長(zhǎng)是有限的，也就是說，在條件允許的情況下，會(huì)將更多的主機(jī)位用于子網(wǎng)位。
　　
　　綜上所述,子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。子網(wǎng)掩碼設(shè)置的不同，所得到的子網(wǎng)不同，每個(gè)子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目不同。若設(shè)置錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。

補(bǔ)充:
子網(wǎng)劃分(subnetting)的優(yōu)點(diǎn):

　　1.減少網(wǎng)絡(luò)流量

　　2.提高網(wǎng)絡(luò)性能

　　3.簡(jiǎn)化管理

　　4.易于擴(kuò)大地理范圍

　　How to Creat Subnets

　　如何劃分子網(wǎng)?首先要熟記2的冪:2的0次方到9次方的值分別為:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.還有要明白的是:子網(wǎng)劃分是借助于取走主機(jī)位,把這個(gè)取走的部分作為子網(wǎng)位.因此這個(gè)意味劃分越多的子網(wǎng),主機(jī)將越少

　　Subnet Masks

　　子網(wǎng)掩碼用于辨別IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)地址,哪部分為主機(jī)地址,有1和0組成,長(zhǎng)32位,全為1的位代表網(wǎng)絡(luò)號(hào).不是所有的網(wǎng)絡(luò)都需要子網(wǎng),因此就引入1個(gè)概念:默認(rèn)子網(wǎng)掩碼(default subnet mask).A類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0;B類的為255.255.0.0;C類的為255.255.255.0

　　Classless Inter-Domain Routing(CIDR)

　　CIDR叫做無類域間路由,ISP常用這樣的方法給客戶分配地址,ISP提供給客戶1個(gè)塊(block size),類似這樣:192.168.10.32/28,這排數(shù)字告訴你你的子網(wǎng)掩碼是多少,/28代表多少位為1,最大/32.但是你必須知道的1點(diǎn)是:不管是A類還是B類還是其他類地址,最大可用的只能為30/,即保留2位給主機(jī)位

　　CIDR值:

　　1.掩碼255.0.0.0:/8(A類地址默認(rèn)掩碼)

　　2.掩碼255.128.0.0:/9

　　3.掩碼255.192.0.0:/10

　　4.掩碼255.224.0.0:/11

　　5.掩碼255.240.0.0:/12

　　6.掩碼255.248.0.0:/13

　　7.掩碼255.252.0.0:/14

　　8.掩碼255.254.0.0:/15

　　9.掩碼255.255.0.0:/16(B類地址默認(rèn)掩碼)

　　10.掩碼255.255.128.0:/17

　　11.掩碼255.255.192.0:/18

　　12.掩碼255.255.224.0:/19

　　13.掩碼255.255.240.0:/20

　　14.掩碼255.255.248.0:/21

　　15.掩碼255.255.252.0:/22

　　16.掩碼255.255.254.0:/23

　　17.掩碼255.255.255.0:/24(C類地址默認(rèn)掩碼)

　　18.掩碼255.255.255.128:/25

　　19.掩碼255.255.255.192:/26

　　20.掩碼255.255.255.224:/27

　　21.掩碼255.255.255.240:/28

　　22.掩碼255.255.255.248:/29

　　23.掩碼255.255.255.252:/30

　　Subnetting Class A,B&C Address

　　劃分子網(wǎng)的幾個(gè)捷徑:

　　1.你所選擇的子網(wǎng)掩碼將會(huì)產(chǎn)生多少個(gè)子網(wǎng)?:2的x次方-2(x代表掩碼位,即2進(jìn)制為1的部分，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)中，已經(jīng)不需要-2，已經(jīng)可以全部使用，不過需要加上相應(yīng)的配置命令，例如CISCO路由器需要加上ip subnet zero命令就可以全部使用了。)

　　2.每個(gè)子網(wǎng)能有多少主機(jī)?: 2的y次方-2(y代表主機(jī)位,即2進(jìn)制為0的部分)

　　3.有效子網(wǎng)是?:有效子網(wǎng)號(hào)=256-10進(jìn)制的子網(wǎng)掩碼(結(jié)果叫做block size或base number)

　　4.每個(gè)子網(wǎng)的廣播地址是?:廣播地址=下個(gè)子網(wǎng)號(hào)-1

　　5.每個(gè)子網(wǎng)的有效主機(jī)分別是?:忽略子網(wǎng)內(nèi)全為0和全為1的地址剩下的就是有效主機(jī)地址.最后有效1個(gè)主機(jī)地址=下個(gè)子網(wǎng)號(hào)-2(即廣播地址-1)

　　根據(jù)上述捷徑劃分子網(wǎng)的具體實(shí)例:

　　C類地址例子:網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.192(/26)

　　1.子網(wǎng)數(shù)=2*2-2=2

　　2.主機(jī)數(shù)=2的6次方-2=62

　　3.有效子網(wǎng)?:block size=256-192=64;所以第一個(gè)子網(wǎng)為192.168.10.64,第二個(gè)為192.168.10.128

　　4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以2個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是192.168.10.127和192.168.10.191

　　5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是192.168.10.65到192.168.10.126;第二個(gè)是192.168.10.129到192.168.10.190

　　B類地址例子1:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.192.0(/18)

　　1.子網(wǎng)數(shù)=2*2-2=2

　　2.主機(jī)數(shù)=2的14次方-2=16382

　　3.有效子網(wǎng)?:block size=256-192=64;所以第一個(gè)子網(wǎng)為172.16.64.0,最后1個(gè)為172.16.128.0

　　4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以2個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.127.255和172.16.191.255

　　5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二個(gè)是172.16.128.1到172.16.191.254

　　B類地址例子2:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.224(/27)

　　1.子網(wǎng)數(shù)=2的11次方-2=2046(因?yàn)锽類地址默認(rèn)掩碼是255.255.0.0,所以網(wǎng)絡(luò)位為8+3=11)

　　2.主機(jī)數(shù)=2的5次方-2=30

　　3.有效子網(wǎng)?:block size=256-224=32;所以第一個(gè)子網(wǎng)為172.16.0.32, 最后1個(gè)為172.16.255.192

　　4.廣播地址:下個(gè)子網(wǎng)-1.所以第一個(gè)子網(wǎng)和最后1個(gè)子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.0.63和172.16.255.223

　　5.有效主機(jī)范圍是:第一個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1個(gè)是172.16.255.193到172.16.255.222

　　Variable Length Subnet Masks(VLSM)

　　可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(VLSM)的作用:節(jié)約IP地址空間;減少路由表大小.使用VLSM時(shí),所采用的路由協(xié)議必須能夠支持它,這些路由協(xié)議包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP. 關(guān)于更多的VLSM知識(shí),可以去Google.com進(jìn)行搜索

   

• 通信詞典解釋