子網(wǎng)劃分課件

子網(wǎng)劃分1復(fù)習(xí):

判定下列IP是否有效

A、131.255.255.18B、127.21.19.109C、220.103.256.56D、240.9.12.12E、192.5.91.255F、129.9.255.254G、10.255.255.254127是預(yù)留256是9位240是D類255是廣播以上IP地址均針對(duì)目前所使用的IPV42知道211.55.12.120是A類地址，默認(rèn)掩碼為3個(gè)255知道166.11.12.120是B類地址，默認(rèn)掩碼為2個(gè)255**區(qū)分各類地址的最簡單方法是看它的第一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)。網(wǎng)絡(luò)類型第一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào)最后一個(gè)可用的網(wǎng)絡(luò)號(hào)A1126B128191C1922235、211.55.12.120是A類、B類還是C類地址？36.5.2分類IP地址46.5.3子網(wǎng)劃分1）為什么要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)2）子網(wǎng)掩碼3）如何劃分子網(wǎng)51）為什么要子網(wǎng)劃分IP地址危機(jī)世界上可用的IP地址已經(jīng)出現(xiàn)了短缺趨勢(shì)。事實(shí)上，如果每個(gè)機(jī)構(gòu)或者團(tuán)體都使用完整的A、B或C類地址來訪問Internet的話，那么在IP網(wǎng)絡(luò)地址耗盡前只不到1700萬個(gè)網(wǎng)段能被分配到唯一地址，在這個(gè)過程中還將浪費(fèi)掉一些主機(jī)地址。

例如：一個(gè)具有256臺(tái)主機(jī)的小機(jī)構(gòu)擁有一個(gè)完整的B類地址，那么這個(gè)B類地址中有多于65000個(gè)主機(jī)將得不到使用。6劃分子網(wǎng)：就是把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成幾個(gè)較小的子網(wǎng)，而每一個(gè)子網(wǎng)都有自己的子網(wǎng)地址。也就是把單一的IP網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)。7為什么要做子網(wǎng)劃分易于網(wǎng)絡(luò)管理：小的網(wǎng)絡(luò)易于管理，大型網(wǎng)絡(luò)按其中各主機(jī)的工作聯(lián)系或地理位置劃分成一些小的網(wǎng)絡(luò)更易于管理。提高地址利用率：A類、B類網(wǎng)絡(luò)地址空間太大，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)不可能用完所有地址，為了有效利用地址空間，有必要把它們分配給更多較小的網(wǎng)絡(luò)使用。提高網(wǎng)絡(luò)性能：通過劃分成不同的物理網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)通訊量盡可能局部化，減少廣播風(fēng)暴的出現(xiàn)。提高安全性：通過子網(wǎng)來隔離網(wǎng)絡(luò)或?qū)τ谔厥庖螵?dú)立組網(wǎng)。減少Internet核心路由數(shù)目：所有子網(wǎng)對(duì)外只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，子網(wǎng)對(duì)網(wǎng)外都是不可見的，只有子網(wǎng)內(nèi)部的路由才知道子網(wǎng)劃分。8子網(wǎng)編址子網(wǎng)編址的途徑：在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)ID下，把主機(jī)ID再細(xì)分為子網(wǎng)ID和主機(jī)ID。網(wǎng)絡(luò)前綴主機(jī)號(hào)網(wǎng)絡(luò)前綴子網(wǎng)號(hào)主機(jī)號(hào)二級(jí)網(wǎng)絡(luò)層次三級(jí)網(wǎng)絡(luò)層次子網(wǎng)地址層次結(jié)構(gòu)可以看到：為子網(wǎng)ID保留的位數(shù)越多，則該網(wǎng)絡(luò)可以劃分成的子網(wǎng)就越多，則相應(yīng)的每個(gè)子網(wǎng)可允許的主機(jī)就越少。92）子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）通過IP地址可以得到一些網(wǎng)絡(luò)信息，例如通過IP地址的第一位（點(diǎn)分十進(jìn)制）可以判斷該地址是A類、B類還是C類網(wǎng)絡(luò)。可是僅憑這些是不夠的，是模糊的……例如該地址所在網(wǎng)絡(luò)劃分了子網(wǎng)嗎？如何劃分的？例如從源地址發(fā)送信息到目的地址，就必須知道源地址和目的地址是否在同一網(wǎng)絡(luò)?隨著子網(wǎng)的出現(xiàn)，不再根據(jù)IP地址類的定義來決定IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址，而是根據(jù)子網(wǎng)掩碼。10子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）網(wǎng)絡(luò)ID劃分和主機(jī)ID劃分是通過給子網(wǎng)中的每臺(tái)主機(jī)指定子網(wǎng)掩碼來實(shí)現(xiàn)的子網(wǎng)掩碼的功能：指定網(wǎng)絡(luò)ID和主機(jī)ID的分界子網(wǎng)掩碼的設(shè)置：對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都設(shè)為1，而對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址的所有位都設(shè)為011子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）--實(shí)例1IP地址10101100

（172）00011001

（25）00010000

（16）00110011

（51）子網(wǎng)掩碼11111111

（255）11111111

（255）00000000

（0）00000000

（0）網(wǎng)絡(luò)ID10101100

（172）00011001

（25）主機(jī)ID00010000

（16）00110011

（51）→單一的B類網(wǎng)絡(luò)，子網(wǎng)掩碼沒有屏蔽出子網(wǎng)結(jié)構(gòu)。該子網(wǎng)掩碼為默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼。12子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）--實(shí)例2IP地址10101100

（172）00011001

（25）00010000

（16）00110011

（51）子網(wǎng)掩碼11111111

（255）11111111

（255）11111111

（255）00000000

（0）網(wǎng)絡(luò)ID10101100

（172）00011001

（25）00010000

（16）主機(jī)ID00110011

（51）→在B類網(wǎng)絡(luò)中，子網(wǎng)掩碼屏蔽出子網(wǎng)結(jié)構(gòu)。該子網(wǎng)掩碼在原來默認(rèn)的子網(wǎng)掩碼基礎(chǔ)上多了8位。這樣可以配置的子網(wǎng)數(shù)目為255，每個(gè)子網(wǎng)有254臺(tái)主機(jī)（全1為廣播）子網(wǎng)ID和主機(jī)ID不一定要在8位組之間，但主機(jī)ID至少要占2個(gè)比特（最少一個(gè)子網(wǎng)也要含有2個(gè)主機(jī)）。見下例13子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）--實(shí)例3IP地址10101100

（172）00011001

（25）00010000

（16）00110011

（51）子網(wǎng)掩碼11111111

（255）11111111

（255）11100000

（240）00000000

（0）網(wǎng)絡(luò)ID10101100

（172）00011001

（25）000主機(jī)ID00010000

（16）00110011

（51）→主機(jī)ID中的前一個(gè)8位組的頭三個(gè)比特用于子網(wǎng)ID，后面13個(gè)ID為主機(jī)ID，這樣可以配置8（23）個(gè)子網(wǎng)。14子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）--實(shí)例3子網(wǎng)的ID分別為：00000000（0）00100000（32）01000000（64）01100000（96）10000000（128）10100000（156）11000000（192）11100000（224）但早期一般只有6個(gè)有用，全0和全1不使用。15子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）--實(shí)例3按照早期標(biāo)準(zhǔn)RFC-950，全零和全1的子網(wǎng)ID是被禁止的，主要原因是早期的路由協(xié)議RIPV1不能攜帶掩碼或者網(wǎng)絡(luò)ID的長度，因此不能區(qū)分一些情況：例如全零時(shí)：A)11000001.00000001.00000001.00000000(193.1.1.0)C類網(wǎng)絡(luò)B)11000001.00000001.00000001.XXX00000(ID前3個(gè)比特為子網(wǎng)ID)當(dāng)路由時(shí)A)(192.1.1.0/24)→24表示子網(wǎng)掩碼中1的個(gè)數(shù)

B)(192.1.1.0/27)→27表示子網(wǎng)掩碼中1的個(gè)數(shù)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)前綴不知時(shí)(早期路由協(xié)議不能攜帶子網(wǎng)掩碼)，兩者無法區(qū)別16子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）--實(shí)例3目前RIP2和OSPF都是可以攜帶擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)前綴的，因此可以對(duì)上述情況進(jìn)行區(qū)分。實(shí)際上，目前的路由器生產(chǎn)商一般都支持識(shí)別網(wǎng)絡(luò)前綴，能很好區(qū)分不同子網(wǎng)和全網(wǎng)。就如同現(xiàn)在交換機(jī)能自動(dòng)識(shí)別交叉線和直通線一般。17子網(wǎng)判斷當(dāng)兩個(gè)主機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，IP可以通過子網(wǎng)掩碼來判斷原主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)是否處于同一子網(wǎng)，從而決定是否要轉(zhuǎn)給路由器。方法：分別把源IP地址和目標(biāo)IP地址與各自的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行“邏輯位與”運(yùn)算。如果得到的網(wǎng)絡(luò)ID值相同，則認(rèn)為兩個(gè)主機(jī)是在同一個(gè)子網(wǎng)，而無須路由。如果得到的網(wǎng)絡(luò)ID值不同，則認(rèn)為兩者不在同一個(gè)子網(wǎng)，而需要把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。同一子網(wǎng)的主機(jī)必須配置相同的子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼錯(cuò)誤將導(dǎo)致錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)發(fā)送或者接收的路徑。18錯(cuò)誤子網(wǎng)掩碼—示例主機(jī)3向主機(jī)4發(fā)送數(shù)據(jù)，是否能成功傳輸？19默認(rèn)掩碼類二進(jìn)制表示的掩碼點(diǎn)分十進(jìn)制表示的掩碼A11111111.00000000.00000000.00000000255.0.0.0B11111111.11111111.00000000.00000000255.255.0.0C11111111.11111111.11111111.00000000255.255.255.0應(yīng)當(dāng)注意：每一類掩碼中1的數(shù)目和Net-id的位數(shù)目一樣多，而掩碼中0的數(shù)目和Host-id的位數(shù)一樣多。換言之，當(dāng)掩碼和一個(gè)地址進(jìn)行AND操作時(shí)，地址的Net-id保持不變而Host-id變?yōu)?20子網(wǎng)掩碼---默認(rèn)掩碼和子網(wǎng)掩碼在默認(rèn)掩碼中，1的個(gè)數(shù)都是事先確定的（8，16，24）；在子網(wǎng)掩碼中，1的個(gè)數(shù)要比對(duì)應(yīng)的默認(rèn)掩碼中1的個(gè)數(shù)多。子網(wǎng)掩碼要把默認(rèn)掩碼右邊的0變成1，以得到更多的子網(wǎng)。例：區(qū)別一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)默認(rèn)掩碼和子網(wǎng)掩碼11111111111111110000000000000000默認(rèn)掩碼子網(wǎng)掩碼1111111111111111111000000000000313255.255.0.0255.255.224.021子網(wǎng)掩碼---子網(wǎng)數(shù)計(jì)算在制作子網(wǎng)掩碼時(shí)給默認(rèn)掩碼增加的1的個(gè)數(shù)，就可以找出子網(wǎng)數(shù)。例如：若目的地址是19.30.80.5，子網(wǎng)掩碼是255.255.192.0，求子網(wǎng)個(gè)數(shù)？1111111111111111110000000000000000首先由19得知是A類網(wǎng)絡(luò)，默認(rèn)掩碼為一個(gè)255可以知道額外1的個(gè)數(shù)為10，所以子網(wǎng)數(shù)為21022子網(wǎng)掩碼---每個(gè)子網(wǎng)的地址數(shù)計(jì)算子網(wǎng)掩碼中的0的個(gè)數(shù)就可以找出每一個(gè)子網(wǎng)的地址數(shù)。例如：若目的地址是19.30.80.5，子網(wǎng)掩碼是255.255.192.0，求每個(gè)子網(wǎng)的地址個(gè)數(shù)？11111111111111111100000000000000可以知道0的個(gè)數(shù)為14，所以子網(wǎng)對(duì)應(yīng)地址數(shù)為21423劃分子網(wǎng)的特殊地址在劃分子網(wǎng)時(shí)，每一個(gè)子網(wǎng)都有兩個(gè)地址都要添加到特殊地址清單中。每個(gè)子網(wǎng)的第一個(gè)地址（Host-id為全0）是子網(wǎng)地址。每個(gè)子網(wǎng)最后一個(gè)地址（Host-id為全1）保留在子網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行廣播之用。243）如何劃分子網(wǎng)

子網(wǎng)劃分的一般步驟確定所需子網(wǎng)的數(shù)目確定每個(gè)子網(wǎng)的最大主機(jī)數(shù)目定義一個(gè)能滿足上述要求的子網(wǎng)掩碼確定每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)ID確定每個(gè)子網(wǎng)上所能使用的主機(jī)ID范圍其中的關(guān)鍵子網(wǎng)掩碼的確定，需要將多少的主機(jī)地址用于子網(wǎng)ID。這取決于第一、第二步正確的分析需求。25子網(wǎng)分層遞階劃分26子網(wǎng)劃分---決定子網(wǎng)數(shù)設(shè)計(jì)的第一步應(yīng)該確定這個(gè)機(jī)構(gòu)需要的子網(wǎng)數(shù)根據(jù)部門、機(jī)構(gòu)、主機(jī)數(shù)……為了便于掩碼運(yùn)算，一般子網(wǎng)數(shù)為2的若干次方（0，2，4，8，16……）注意：子網(wǎng)數(shù)必須是2n（n=0、1……）27子網(wǎng)劃分---找出子網(wǎng)掩碼1）找出默認(rèn)掩碼中的1的個(gè)數(shù)2）找出定義子網(wǎng)1的個(gè)數(shù)3）把步驟1和步驟2的1的個(gè)數(shù)相加4）找出0的個(gè)數(shù)，它等于32減去步驟3得出的1的個(gè)數(shù)28子網(wǎng)劃分---找出每個(gè)子網(wǎng)的地址范圍尋找地址范圍的方法有兩種1）從第一個(gè)子網(wǎng)開始（加）2）從最后一個(gè)子網(wǎng)開始（減）29子網(wǎng)劃分---實(shí)例1某個(gè)公司分到的地址201.70.64.0（C類）。該公司需要六個(gè)子網(wǎng)。如何設(shè)計(jì)該子網(wǎng)？第一步從201知道是C類地址，默認(rèn)掩碼為3個(gè)255第二步6不是2次方，6<8所以最少需要8子網(wǎng)，需要3個(gè)111111111111111111111111111100000第四步由于最后有5個(gè)0，所以得知每個(gè)子網(wǎng)有25個(gè)主機(jī)。第五步使用第一種方法（加）確定地址范圍，從第一個(gè)子網(wǎng)開始第三步第六步第一個(gè)子網(wǎng)201.70.64.32~201.70.64.63第七步第二個(gè)子網(wǎng)201.70.64.64~201.70.64.9530子網(wǎng)掩碼的快速算法首先需要記憶2的0次方到10次方是多少?1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024如果你希望每個(gè)子網(wǎng)中只有5個(gè)IP地址可以給機(jī)器用，那么你就最少需要準(zhǔn)備給每個(gè)子網(wǎng)7個(gè)IP地址，因?yàn)樾枰由蟽深^的不可用的網(wǎng)絡(luò)和廣播IP，所以你需要選比7多的最近的那位，也就是8，就是說選每個(gè)子網(wǎng)8個(gè)IP.你就可以算掩碼了，這個(gè)方法就是：最后一位掩碼就是256減去你每個(gè)子網(wǎng)所需要的IP地址的數(shù)量（這個(gè)例子就是256-8=248）。所以如果是C類網(wǎng)絡(luò),子網(wǎng)掩碼為:255.255.255.24831子網(wǎng)掩碼的快速算法（續(xù)）給定一ClassCAddress:192.168.5.0，要求劃分20個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)5個(gè)主機(jī)。因?yàn)?<5+2<8，用256－8＝248――>即是所求的子網(wǎng)掩碼，對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)數(shù)也就出來了。所以子網(wǎng)掩碼為：255