2023學(xué)年完整公開課版159子網(wǎng)尋址

子網(wǎng)尋址1任務(wù)描述華云數(shù)據(jù)集團(tuán)基于CloudUltra?私有云為兵工物資集團(tuán)構(gòu)建私有云平臺，在保障平臺的高可靠性、高可用性、高安全性的基礎(chǔ)之上，為兵工物資集團(tuán)提供持續(xù)性、可擴(kuò)展性、可管理性的服務(wù)。和傳統(tǒng)模式相比基礎(chǔ)設(shè)施使用率提高了75%以上，數(shù)據(jù)可靠性提高到了99.9%，保證兵工物資集團(tuán)數(shù)據(jù)安全可控，滿足集團(tuán)業(yè)務(wù)需求。本節(jié)主要講解兵工物資集團(tuán)構(gòu)建私有云平臺項(xiàng)目的實(shí)施過程中，用到的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識。目錄子網(wǎng)尋址可變長子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼2子網(wǎng)尋址3最初分類尋址的方法很難為接入Internet的新網(wǎng)段分配一個新的網(wǎng)絡(luò)號，隨著20世紀(jì)80年代初局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）的發(fā)展這一問題更為突出。為了解決這一問題，人們自然想到一種方式，在一個站點(diǎn)接入Internet后為其分配網(wǎng)絡(luò)號，然后由站點(diǎn)管理員進(jìn)一步劃分本地的子網(wǎng)數(shù)。也即在初始的網(wǎng)絡(luò)號+主機(jī)號的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將主機(jī)號劃分為子網(wǎng)號+主機(jī)號，這樣就可以在不改變核心路由基礎(chǔ)的前提下細(xì)分網(wǎng)絡(luò)。這種方法被稱為子網(wǎng)尋址。 子網(wǎng)尋址3子網(wǎng)尋址改變了最初一個IP地址的網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分的限制，但這樣做只是針對一個站點(diǎn)自身而言，Internet的其余部分仍然只能看到傳統(tǒng)的A~E的網(wǎng)絡(luò)。從本質(zhì)上來說，子網(wǎng)尋址為IP地址結(jié)構(gòu)增加了一個額外部分，但它沒有為地址增加長度。因此，一個站點(diǎn)管理員能在子網(wǎng)數(shù)和每個子網(wǎng)中預(yù)期的主機(jī)數(shù)之間靈活劃分，不需要與其他站點(diǎn)協(xié)調(diào)。 子網(wǎng)尋址提供這種靈活性的代價是增加成本。由于當(dāng)前的子網(wǎng)字段和主機(jī)字段是由站點(diǎn)指定而不是由網(wǎng)絡(luò)號分類決定，一個站點(diǎn)中所有路由器和主機(jī)需要一種新的方式來確定地址中的子網(wǎng)部分和其中的主機(jī)部分。在出現(xiàn)子網(wǎng)之前，這個信息可直接從一個網(wǎng)絡(luò)號中獲得，只需知道是A類、B類或C類地址。子網(wǎng)掩碼5子網(wǎng)掩碼（subnetmask）是由一臺主機(jī)或路由器使用的分配位，以確定如何從一臺主機(jī)對應(yīng)IP地址中獲得網(wǎng)絡(luò)和子網(wǎng)信息。IP子網(wǎng)掩碼與對應(yīng)的IP地址長度相同（IPv4為32位，IPv6為128位）。其格式如下：子網(wǎng)掩碼4掩碼由路由器和主機(jī)使用，以確定一個IP地址的網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)部分的結(jié)束和主機(jī)部分的開始。子網(wǎng)掩碼中的一位設(shè)為1表示一個IP地址的對應(yīng)位與一個地址的網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)部分的對應(yīng)位相結(jié)合，并將結(jié)果作為轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報的基礎(chǔ)。相反，子網(wǎng)掩碼中的一位設(shè)為0表示一個IP地址的對應(yīng)位作為主機(jī)號的一部分。如圖所示：子網(wǎng)掩碼6一個IP地址與一個子網(wǎng)掩碼按位與后就形成了用于路由的地址的網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)標(biāo)識符（前綴），這是邊界路由器需要的信息，以確定子網(wǎng)。Internet路由系統(tǒng)其余部分不需要識別子網(wǎng)掩碼，因?yàn)檎军c(diǎn)之外的路由器做出路由決策只基于地址的網(wǎng)絡(luò)號部分，并不需要網(wǎng)絡(luò)/子網(wǎng)或主機(jī)部分。因此，子網(wǎng)掩碼純粹是站點(diǎn)內(nèi)部的局部問題?？勺冮L度子網(wǎng)掩碼3子網(wǎng)掩碼的出現(xiàn)讓網(wǎng)絡(luò)劃分的細(xì)粒度更高，提高了IP地址資源的利用率。將一個分配給站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號進(jìn)一步細(xì)分為多個可分配大小相同的子網(wǎng)，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理員的合理要求使每個子網(wǎng)能支持相同數(shù)量的主機(jī)。這種方式在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，其IP地址資源還是會有不小的浪費(fèi)。因此我們自然想到了放寬一個網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)掩碼的限制，讓其長度可變，即在同一站點(diǎn)的不同部分，將不同長度的子網(wǎng)掩碼應(yīng)用于相同網(wǎng)絡(luò)號。雖然這樣增加了地址配置管理的復(fù)雜性，但也提高了子網(wǎng)結(jié)構(gòu)的靈活性，因?yàn)椴煌泳W(wǎng)可以容納不同數(shù)量的主機(jī)。這就是可變長度子網(wǎng)掩碼（VariableLengthSubnetMask，VLSM），用于分割一個網(wǎng)絡(luò)號，使每個子網(wǎng)支持不同數(shù)量的主