3.1.3子网划分(课件）-《计算机网络技术基础》同步教学（高教版）

子网划分 1 VLSM可变长子网掩码 01 子网掩码划分示例 02 目录 CONTENTS 标准的IPv4地址分为两极结构，即每个IPv4地址都分为网络标识和主机标识两部分，但这种结构在实际网络应用中存在着以下不足： 　IPv4地址空间的利用率有时很低，如某网段有10台主机，要分配IPv4地址，必须选择C类的地址，而一个C类地址段一共有254个可以分配的IPv4地址，这样有244个地址就被浪费掉了。 　给每一个物理网络分配一个网络标识会使路由表变得太大，影响网络性能。 　两级的IPv4地址不够灵活，很难针对不同的网络需求进行规划和管理。 前言 灵石县第一职业高级中学 标准的IPv4地址分为两极结构，即每个IPv4地址都分为网络标识和主机标识两部分，但这种结构在实际网络应用中存在着以下不足： 　IPv4地址空间的利用率有时很低，如某网段有10台主机，要分配IPv4地址，必须选择C类的地址，而一个C类地址段一共有254个可以分配的IPv4地址，这样有244个地址就被浪费掉了。 　给每一个物理网络分配一个网络标识会使路由表变得太大，影响网络性能。 　两级的IPv4地址不够灵活，很难针对不同的网络需求进行规划和管理。 3 01 VLSM可变长子网掩码 VLSM（Variable Length Subnet Mask，可变长子网掩码）规定了在一个有类（A、B、C类）网络内包含多个子网掩码的能力，以及对一个子网的再进行子网划分的能力。 VLSM可变长子网掩码 网络ID 主机ID 网络ID 主机ID 子网ID 新“网络ID” 新“主机ID” 灵石县第一职业高级中学 采用可变长子网掩码可解决上述问题。缺省子网掩码可以进一步划分，成为变长子网掩码（VLSM）。通过改变子网掩码，可以将网络划分为多个子网。 可变长子网掩码缓解了使用缺省子网掩码导致的地址浪费问题，同时也为企业网络提供了更为有效的编址方案。 通过VLSM实现子网划分的基本思想很简单，器本质思想就是【借位】，就是借用现有网段的主机位的最左边某几位作为子网位，划分出多个子网。 如PPT所示： ①、把原来有类网络IPv4地址中的“网络ID”部分向“主机ID”部分借位 ②、把一部分原来属于“主机ID”部分的位变成“网络ID”的一部分（通常称之为“子网ID”）。 ③、原来的“网络ID”+“子网ID”=新“网络ID”。“子网ID”的长度决定了可以划分子网的数量。 5 ①、确定子网掩码的长度。 ②、确定子网下的主机可用地址范围（第一个可用IP和最后一个可用IP）。 ③、确定网络地址（主机位全为0）和广播地址（主机位全为1），不能分配计算机主机用。 子网划分的任务 灵石县第一职业高级中学 6 主机数： N：主机位的位数（原主机位剔除借用后的位数） 子网数： M：所借用的主机位数 可用主机数： （-2的原因是网络地址和广播地址不可用） 第一个可分配的地址：网络地址+1 最后一个可分配的地址：广播地址-1 子网划分的常用公式 灵石县第一职业高级中学 02 子网划分示例 可变长子网掩码缓解了使用缺省子网掩码导致的地址浪费问题，同时也为企业网络提供了更为有效的编址方案。接下来，我们通过几个示例，来学习下子网掩码划分 8 现在某公司分支机构得到一个 IP 地址：192.168.1.0/24，为了方便管理，管理员想把子网掩码长度变为25。请问这样划分能得到几个子网？每个子网的网络地址是多少？每个子网的广播地址是多少？每个子网的可用 IP 地址范围是多少? 子网划分示例（一） 灵石县第一职业高级中学 9 第一步：判断类别，找默认掩码： 子网划分示例（一） Page 10 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 默认掩码/24 默认掩码/24 192.168.1.0 灵石县第一职业高级中学 首先这是一个 C 类地址，因此默认的掩码长度为/24，你可以划一条竖线帮助计算。线的左边为网络位，右边为主机位，如上图所示。 第二步：变更掩码，找子网 子网划分示例（一） Page 11 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 默认掩码/24 新掩码/25 192.168.1.0 网络位 主机位 子网 新掩码/25 灵石县第一职业高级中学 在原有的/24 掩码基础上，向主机位借一位，掩码变成/25。借出来的这一位就是子网位，如上图所示，我们只要将虚线往右移动一格就行。 第二步：变更掩码，找子网 子网划分示例（一） Page 12 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 默认掩码/24 新掩码/25 192.168.1.0 网络位 主机位 子网 新掩码/25 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 子网 1 的网络地址 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 子网 2 的网络地址 192 168 1 0 192 168 1 128 主机位全0 主机位全0 灵石县第一职业高级中学 这个子网位的值要么为 0，要么为 1，也就是存在两种可能性，这就创造了两个子网（2 的 1 次方），子网位为 0 时，得到的子网地址是192.168.1.0/25，子网位为 1 时，得到另一个子网的网络地址192.168.1.128/25，如图所示： 第三步：得出广播地址 子网划分示例（一） Page 13 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 默认掩码/24 新掩码/25 192.168.1.0 网络位 主机位 子网 新掩码/25 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 子网 1 的网络地址 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 子网 2 的网络地址 192 168 1 0 192 168 1 128 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 子网 1 的广播地址 192 168 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 子网 2 的广播地址 192 168 1 255 127 灵石县第一职业高级中学 上面分别列出了子网 1 及子网 2 的广播地址，其实很简单，就是把各个子网的主机位全部置 1 即可。因此子网192.168.1.0/25的广播地址为192.168.1.127；子网192.168.1.128/25的广播地址为192.168.1.255； 最后得出每个子网的可用 IP 地址数量： 经过上面的计算，得出了子网 1 及子网 2 的网络地址和广播地址，那么每个子网可用的 IP 地址也就出来了，因为可用 IP 地址实际上就是该子网的网络地址与广播地址之间夹着的那些个 IP 地址。所以实际上我们对192.168.1.0/24这个 C 类地址段，用了一个变长后的子网掩码长度：/25，也就是向主机位借 1 位后产生出了 2 个子网，每个子网有 126 个可用 IP 地址。 假设现在有一个 IP 地址：192.168.1.64/27，想把这个地址配置在一台 PC 上，是否可行？ 子网划分示例（二） Page 14 灵石县第一职业高级中学 假设现在有一个 IP 地址：192.168.1.64/27，想把这个地址配置在一台 PC 上，是否可行？ 子网划分示例（二） 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 默认掩码/24 新掩码/27 192.168.1.0 网络位 主机位 子网 新掩码/27 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 子网 1 的网络地址 192 168 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 子网 1 的网络地址 192 168 1 32 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 子网 1 的网络地址 192 168 1 64 灵石县第一职业高级中学 由于该地址的默认掩码长度为/24，而新掩码长度为/27，因此网络位向主机位借了 3 位，产生了 8 个子网，每个子网内包含的所有 IP 地址数量为 32，也就是 2 的 5 次方（5 是剩余的主机位数）。现在开始把每个子网罗列一下，结果发现192.168.1.64/27这个 IP 地址，其实是其中一个子网的网络地址，既然是网络地址，当然是不能分配给 PC 用的了。 假设某公司申请到网络192.168.1.0/24，现在公司一共有7个部门，分别是前端研发部、后端研发部、运维部、实施部、测试部、商务部、财务部，其中要求最大部门分配的IPV4数量不超过25个，求每个部门的网络地址、广播地址、子网掩码、可用主机范围？ 课后作业 Page 16 灵石县第一职业高级中学 假设现在有一个 IP 地址：192.168.1.64/27，想把这个地址配置在一台 PC 上，是否可行？ 1、判断类别，找默认掩码 2、确定划分子网数量：子网数 = ，m代表子网掩码往右移动的位数 3、确定子网划分后的地址 每个子网地址块大小（IP_block）= 每个子网可用地址个数（IP_num）= -2 4、确定子网掩码 划分后的子网掩码CIDR = 原网络的子网掩码CIDR+m，如要写成十进制：256- 子网划分的相关技巧 Page 17 灵石县第一职业高级中学 通过上述示例，我们可以找到一些子网划分的技巧： 1、判断类别，找默认掩码 2、确定划分子网数量：子网数 = ，m代表子网掩码往右移动的位数 3、确定子网划分后的地址 每个子网地址块大小（IP_block）= 每个子网可用地址个数（IP_num）= -2 4、确定子网掩码 划分后的子网掩码CIDR = 原网络的子网掩码CIDR+m，如要写成十进制：256- $$