一,子網(wǎng)劃分概述
1、為什么要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)?
IPv4地址如果只使用有類(A、B、C類)來(lái)劃分,會(huì)造成大量的浪費(fèi)或者不夠用,為了解決這個(gè)問(wèn)題,可以在有類網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)IP地址的主機(jī)號(hào)進(jìn)行再劃分,把一部分劃入網(wǎng)絡(luò)號(hào),就能劃分各種類型大小的網(wǎng)絡(luò)了。
2、IPv4子網(wǎng)劃分與聚合
為了解決IPv4的不足,提高網(wǎng)絡(luò)劃分的靈活性,誕生了兩種非常重要的技術(shù),那就是VLSM(可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼)和CIDR(無(wú)類別域間路由),把傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的IPv4有類網(wǎng)絡(luò)演變成一個(gè)更為高效,更為實(shí)用的無(wú)類網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于VLSM和CIDR的介紹參考上篇(子網(wǎng)掩碼詳解)有講述。
VLSM用于IPv4子網(wǎng)的劃分,也就是把一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)小的子網(wǎng);而CIDR則用于IPv4子網(wǎng)的聚合,當(dāng)然主要是指路由方面的聚合,也就是路由匯總。通過(guò)CIDR可以把多個(gè)小的子網(wǎng)路由條目匯總成一個(gè)大網(wǎng)絡(luò)的路由條目,以減少路由器中路由條目的數(shù)量,提高路由效率。
二、子網(wǎng)劃分方法
我們所講的子網(wǎng)劃分其實(shí)就是基于VLSM可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼的劃分,子網(wǎng)劃分又分為等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分和變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分。
1、VLSM子網(wǎng)劃分的基本思想
通過(guò)VLSM實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)劃分的基本思想很簡(jiǎn)單:就是借用現(xiàn)有網(wǎng)段的主機(jī)位的最左邊某幾位作為子網(wǎng)位,劃分出多個(gè)子網(wǎng)。
①、把原來(lái)有類網(wǎng)絡(luò)IPv4地址中的“網(wǎng)絡(luò)ID”部分向“主機(jī)ID”部分借位
②、把一部分原來(lái)屬于“主機(jī)ID”部分的位變成“網(wǎng)絡(luò)ID”的一部分(通常稱之為“子網(wǎng)ID”)。
③、原來(lái)的“網(wǎng)絡(luò)ID”+“子網(wǎng)ID”=新“網(wǎng)絡(luò)ID”?!白泳W(wǎng)ID”的長(zhǎng)度決定了可以劃分子網(wǎng)的數(shù)量。
如下示例圖:
2、全0子網(wǎng)與全1子網(wǎng)
①、“全0子網(wǎng)”代表的是對(duì)應(yīng)子網(wǎng)的“子網(wǎng)ID”部分各位都是0,是第一個(gè)子網(wǎng)。
②、“全1子網(wǎng)”代表的是對(duì)應(yīng)子網(wǎng)的“子網(wǎng)ID”部分各位都是1,是最后一個(gè)子網(wǎng)。
③、按照RFC950參考規(guī)定,劃分子網(wǎng)后,只有n-2個(gè)可用的子網(wǎng)(n表示總的子網(wǎng)數(shù))。
④、后來(lái)RFC1878參考規(guī)定,劃分子網(wǎng)后,可以有n個(gè)可用的子網(wǎng)(n表示總的子網(wǎng)數(shù))。
RFC950參考規(guī)定:第一個(gè)子網(wǎng)(也就是“全0子網(wǎng)”)和最后一個(gè)子網(wǎng)(也就是“全1子網(wǎng)”)不可用,為的就是避免全0子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址和全1子網(wǎng)的廣播地址分別與沒(méi)有劃分子網(wǎng)前的網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址相沖突。 但是在后來(lái)RFC1878規(guī)定中,該項(xiàng)規(guī)定已被廢止了,現(xiàn)在的設(shè)備基本上都普遍支持RFC1878。
三、等長(zhǎng)子網(wǎng)和變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分
子網(wǎng)劃分的任務(wù)包括:
①、確定子網(wǎng)掩碼的長(zhǎng)度。
②、確定子網(wǎng)下的主機(jī)可用地址范圍(第一個(gè)可用IP和最后一個(gè)可用IP)。
③、確定網(wǎng)絡(luò)地址(主機(jī)位全為0)和廣播地址(主機(jī)位全為1),不能分配計(jì)算機(jī)主機(jī)用。
Ⅰ、等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分
等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分就是將一個(gè)有類網(wǎng)絡(luò)等分成多個(gè)網(wǎng)絡(luò),也就是等分成多個(gè)子網(wǎng),所有子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼都相同。
1、C類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分示例
①、等分為兩個(gè)子網(wǎng)
將192.168.0.0 255.255.255.0這個(gè)網(wǎng)絡(luò)等分成2個(gè)子網(wǎng),并寫出每個(gè)子網(wǎng)的地址信息?
分析:
該網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)掩碼為/24,要?jiǎng)澐譃?個(gè)子網(wǎng),要借用主機(jī)位1位作為子網(wǎng)位。
因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)0和1按一位排列組合,只有這2種,分別為:0,1,如下圖所示。
0是A子網(wǎng)
1是B子網(wǎng)
借用主機(jī)1位,所以子網(wǎng)掩碼+1位,由原來(lái)的255.255.255.0 (/24)變?yōu)?55.255.255.128(/25)
結(jié)論:C類網(wǎng)絡(luò)等分成2個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼往右移動(dòng)1位,就能等分成2個(gè)子網(wǎng),即2^1。
最終結(jié)果:
A子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.0/25,可用地址(192.168.0.1~192.168.0.126),廣播地址:192.168.0.127。
B子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.128/25,可用地址(192.168.0.129~192.168.0.254),廣播地址:192.168.0.255。
②、等分為四個(gè)子網(wǎng)
同樣將192.168.0.0 255.255.255.0 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)等分成4個(gè)子網(wǎng)
分析:要想分成4個(gè)子網(wǎng),需要將子網(wǎng)掩碼往右移動(dòng)兩位
這樣第1位和第2位就變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)位,就可以分成4個(gè)子網(wǎng)
因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)0和1按兩位排列組合,只有這4種,分別為:00,01,10,11,如下圖所示。
00是A子網(wǎng)
01是B子網(wǎng)
10是C子網(wǎng)
11是D子網(wǎng)
借用主機(jī)2位,所以子網(wǎng)掩碼+2位,由原來(lái)的255.255.255.0 (/24)變?yōu)?55.255.255.192 (/26)
結(jié)論:C類網(wǎng)絡(luò)等分成4個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼往右移動(dòng)2位,就能等分成4個(gè)子網(wǎng),即2^2。
最終結(jié)果:
A子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.0/26,可用地址(192.168.0.1~192.168.0.62),廣播地址:192.168.0.63/26。
B子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.64/26,可用地址(192.168.65~192.168.0.126),廣播地址:192.168.0.127。
C子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.128/26,可用地址(192.168.129~192.168.0.190),廣播地址:192.168.0.191。
D子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.192/26,可用地址(192.168.193/26~192.168.0.254),廣播地址:192.168.0.255。
③、等分為八個(gè)子網(wǎng)
把一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)等分成8個(gè)子網(wǎng),如下圖所示,子網(wǎng)掩碼需要往右移3位。
這樣才能劃分出8個(gè)子網(wǎng),主機(jī)位的第1位、第2位和第3位都變成網(wǎng)絡(luò)位。
結(jié)論:C類網(wǎng)絡(luò)等分成8個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼往右移動(dòng)3位,就能等分成8個(gè)子網(wǎng),即2^3。
最終結(jié)果:
子網(wǎng)掩碼:255.255.255.224 (/27)
A子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.0/27,可用地址(192.168.0.1~192.168.0.30),廣播地址:192.168.0.31。
B子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.32/27,可用地址(192.168.33~192.168.0.62),廣播地址:192.168.0.63。
C子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.64/27,可用地址(192.168.65~192.168.0.94),廣播地址:192.168.0.95。
D子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.96/27,可用地址(192.168.97~192.168.0.126),廣播地址:192.168.0.127。
E子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.128/27,可用地址(192.168.129~192.168.0.158),廣播地址:192.168.0.159。
F子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.160/27,可用地址(192.168.161~192.168.0.190),廣播地址:192.168.0.191。
G子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.192/27,可用地址(192.168.193~192.168.0.222),廣播地址:192.168.0.223。
H子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.0.224/27,可用地址(192.168.225~192.168.0.254),廣播地址:192.168.0.255。
2、B類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分示例
將131.107.0.0/16等分成2個(gè)子網(wǎng),寫出各個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)和最后一個(gè)可用的IP地址?
分析:要?jiǎng)澐譃?個(gè)子網(wǎng),就要借用主機(jī)位1位作為子網(wǎng)位。
0是A子網(wǎng)
1是B子網(wǎng)
借用主機(jī)1位,所以子網(wǎng)掩碼+1位,由原來(lái)的255.255.0.0 (/16)變?yōu)?55.255.128.0(/17)
結(jié)論:B類網(wǎng)絡(luò)等分成2個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼往右移動(dòng)1位,就能等分成2個(gè)子網(wǎng),即2^1。
最終結(jié)果:
A子網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)地址:131.107.0.0/17,
可用地址(131.107.0.1 ~ 131.107.127.254)
廣播地址:131.107.127.255
B子網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)地址:131.107.128.0/17
可用地址(131.107.128.1 ~ 131.107.255.254)
廣播地址:131.107.255.255
3、A類網(wǎng)絡(luò)子網(wǎng)劃分示例
將A類網(wǎng)絡(luò)42.0.0.0/8等分成4個(gè)子網(wǎng),寫出各個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)和最后一個(gè)可用的IP地址?
分析:要?jiǎng)澐譃?個(gè)子網(wǎng),就要借用主機(jī)位2位作為子網(wǎng)位
00是A子網(wǎng)
01是B子網(wǎng)
10是C子網(wǎng)
11是D子網(wǎng)
借用主機(jī)2位,所以子網(wǎng)掩碼+2位,由原來(lái)的255.0.0.0 (/8)變?yōu)?55.192.0.0(/10)
結(jié)論:A類網(wǎng)絡(luò)等分成4個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼往右移動(dòng)2位,就能等分成4個(gè)子網(wǎng),即2^2。
最終結(jié)果:
A子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:40.0.0.0/10,可用地址(40.0.0.1 ~ 40.63.255.254),廣播地址:40.63.255.255
B子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:40.64.0.0/10,可用地址(40.64.0.1 ~ 40.127.255.254),廣播地址:40.127.255.255
C子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:40.128.0.0/10,可用地址(40.128.0.1 ~ 40.191.255.254),廣播地址:40.191.255.255
D子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址:40.192.0.0/10,可用地址(40.192.0.1 ~ 40.255.255.254),廣播地址:40.255.255.255
Ⅱ、變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分
VLSM規(guī)定了如何在一個(gè)進(jìn)行了子網(wǎng)劃分的網(wǎng)絡(luò)中,不同子網(wǎng)使用不同的子網(wǎng)掩碼。這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不同網(wǎng)段需要不同大小子網(wǎng)的情形來(lái)說(shuō)很有效,這種劃分子網(wǎng)的方式叫變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分。
變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分其實(shí)就是在等長(zhǎng)子網(wǎng)的劃分上,分別取不同等分子網(wǎng)中的某個(gè)或者多個(gè)子網(wǎng)。
1、變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分示例
如上示例劃分分析結(jié)果:
A子網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.10.32,255.255.255.224(/27),可用地址(192.168.10.33 ~ 192.168.10.62),廣播地址:192.168.10.63
相當(dāng)于取了等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分為8個(gè)子網(wǎng)中的一個(gè)子網(wǎng)
B子網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.10.64,255.255.255.192(/26),可用地址(192.168.10.65 ~ 192.168.10.126),廣播地址:192.168.10.127
相當(dāng)于取了等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分為4個(gè)子網(wǎng)中的一個(gè)子網(wǎng)
C子網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.10.128,255.255.255.128(/25),可用地址(192.168.10.129 ~ 192.168.10.254),廣播地址:192.168.10.255
相當(dāng)于取了等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分為2個(gè)子網(wǎng)中的一個(gè)子網(wǎng)
D子網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.10.0,255.255.255.252(/30),可用地址(192.168.10.1 ~ 192.168.10.2),廣播地址:192.168.10.3
相當(dāng)于取了等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分為64個(gè)子網(wǎng)中的第一個(gè)子網(wǎng)
E子網(wǎng)
網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.10.4,255.255.255.252(/30),可用地址(192.168.10.5 ~ 192.168.10.6),廣播地址:192.168.10.7
相當(dāng)于取了等長(zhǎng)子網(wǎng)劃分為64個(gè)子網(wǎng)中的第二個(gè)子網(wǎng)
2、變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分總結(jié)
①、變長(zhǎng)子網(wǎng)劃分規(guī)律
如果一個(gè)子網(wǎng)地址塊是原來(lái)網(wǎng)段的(1/2)^n,子網(wǎng)掩碼就在原網(wǎng)段的基礎(chǔ)上右移n位,不等長(zhǎng)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼也不同。
②、點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼
每個(gè)子網(wǎng)是原來(lái)網(wǎng)絡(luò)的(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2),也就是(1/2)^6,子網(wǎng)掩碼往右移動(dòng)6位。
例如:11111111.11111111.11111111.11111100寫成十進(jìn)制子網(wǎng)掩碼也就是255.255.255.252。
四、子網(wǎng)劃分總結(jié)和技巧
1、確定劃分子網(wǎng)數(shù)
子網(wǎng)數(shù) = 2^n,n代表子網(wǎng)掩碼往右移動(dòng)的位數(shù)
例如:
要?jiǎng)澐?個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼需要往右移動(dòng)1位,2^1=2
要?jiǎng)澐?個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼需要往右移動(dòng)2位,2^2=4
要?jiǎng)澐?個(gè)子網(wǎng),子網(wǎng)掩碼需要往右移動(dòng)3位,2^3=8
......
子網(wǎng)數(shù)只能為2倍的關(guān)系劃分。
2、確定子網(wǎng)劃分后的地址
每個(gè)子網(wǎng)地址塊大?。↖P_block)= 2^(8-n)
每個(gè)子網(wǎng)可用地址個(gè)數(shù)(IP_num)= 2^(8-n)-2
①、子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址 = 從0到255,取每段地址塊的首個(gè)值
②、子網(wǎng)的廣播地址 = 下一個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址-1
③、子網(wǎng)的可用地址 = 子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址到子網(wǎng)的廣播地址區(qū)間
例如:
要?jiǎng)澐譃?個(gè)網(wǎng)段(2^2),子網(wǎng)掩碼右移2位
每個(gè)子網(wǎng)地址塊大?。↖P_block)= 2^(8-4) = 64
每個(gè)子網(wǎng)可用地址個(gè)數(shù)(IP_num)= 2^(8-4)-2 = 62
每段取值分別為:0,64,128,192
第一個(gè)子網(wǎng)
①、網(wǎng)絡(luò)地址 = 0
②、廣播地址 = 63
③、可用地址 = 1到62
第二個(gè)子網(wǎng)
①、網(wǎng)絡(luò)地址 = 64
②、廣播地址 = 127
③、可用地址 = 65到126
第三個(gè)子網(wǎng)
①、網(wǎng)絡(luò)地址 = 128
②、廣播地址 = 191
③、可用地址 = 129到190
第四個(gè)子網(wǎng)
①、網(wǎng)絡(luò)地址 = 192
②、廣播地址 = 255
③、可用地址 = 193到254
3、確定子網(wǎng)掩碼
劃分后的子網(wǎng)掩碼CIDR = 原網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼CIDR+n,如要寫成十進(jìn)制:256-2^(8-n)
例如:
原來(lái)子網(wǎng)掩碼:255.255.255.0(/24),往右移動(dòng)3位,則劃分為8個(gè)子網(wǎng)
子網(wǎng)掩碼就變?yōu)闉?/27,256-2^(8-3) = 256-2^5 = 256-32 = 224
最后子網(wǎng)掩碼結(jié)果:255.255.255.224(/27)
如還有不明白的,請(qǐng)參照上面給出的VLSM可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼對(duì)應(yīng)CIDR值這個(gè)圖就一目了然。