深入浅出之子网分割.doc

1 期 作者一等：文章题目 3深入浅出之子网分割easy to understand the subnet partitioning摘要：本文就子网分割进行了详细的解释及例子的求解，深入浅出地说明了子网分割的意义，清晰了求解的过程，给出了最后的结果。关键词：子网分割 子网掩码 ip地址abstract: this paper conducted a separate subnet detailed explanation and examples of solving, with laymans language describes the meaning of separate subnet, clear the solution process, given the final result.key words: ip address subnet mask subnet segmentation本文从下面几个方面着手进行分析l 何为ip地址？n 通俗的来说，可以将ip地址理解为我们生活中的电话号码或手机号码，唯一不同的就是，电话号码是固定的，而ip地址是由isp (internet service provider互联网服务提供商)动态分配的。n 从专业的来说，ip是英文internet protocol的缩写，意思是“网络之间互连的协议”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议，适用范围包括了从最小的私人网络到最大的全球互联网在内所有类型的计算机 网络。在网络中，每一台网络设备都拥有单独的ip地址 作为标识符。ip地址由从0到42亿9496万7295范围内的32位数字组成。因此，理论上说，这就意味互联网最多可以包含大约43亿个单独系统。但是，这么大的规模对于网络管理来说，是非常的不方便，因此，它被分 为四个部分，每个部分都是由一个8位字节组成，中间用“.”号给予分割。由于二进制数字太长阅读起来不是很方便，所以它被转换为0到256之间的十进制数字。下面显示的数字就是ip地址的实际形式。0.0.0.0 , 0.0.0.1 .依次增加252台主机. 0.0.0.224 , 0.0.0.225 0.0.1.0 , 0.0.1.1 .依次增加252台主机. 0.0.1.254 , 0.0.1.255 0.0.2.0 , 0.0.2.1 .依次增加大约40亿台主机. 255.255.255.255l 了解了ip地址，那么何为子网呢？n 子网，顾名思义，指的是次级网络，也就是位于一张大型网络中的小网络。最小的没有包含更多分支的子网被认为是一个单独的“广播域”，通过一台以太网交换机建立起一张局域网(lan)。对于网络来说，广播域服务是一项非常的重要功能，因为它可以实现让网络设备通过介质访问控制地址直接进行连接，而不必经多张子网，甚至整个互联网。通过介质访问控制地址进行连接 的通讯方式仅仅限制在一个较小的网络中，因为它们依靠地址解析协议广播 找到自己的办法，会带来广播噪音，当广播噪音大到淹没了正常广播信息的时间，通讯就无法进行了。处于这种原因，通常情况下常见的子网是8位的，或者说正好 一个字节，但稍微大一些或者小一些也是被容许的。l 了解了子网，那么我们为什么要进行子网划分呢?n 首先，一个最为重要意义就在于减少广播所带来的负面影响，提高网络的整体性能。因为广播数据包只能在同一网段中传输，网络规模小了，网络中用户数少了，当然所占用的资源也就少了。n 其次，节省了ip地址资源。这看似与前面介绍的连接主机数减少相矛盾，其实这要看具体的对象来定。对本身规模就较大（200个用户以上）的网络，划分子网后，可用的ip地址 数是减少了，但是如果对于那些很小的小型企业网络来说，划分子网后又可节省大量ip地址资源。因为几个小网络可以共用一个大的网络地址范围，而且同样可以取到隔离的作用。比如你是某个学校的网管，现在你的学校内在不同的地点有四个机房，每个机房25台机器，需要给这些机器配置ip地址和子网掩码。你可能会觉得这再简单不过了，采用4个c类地址段，每个机房一个，然后在一一配置不就搞定了。这样做理论上没错，但你有没有想到这样做很浪费，你一共浪费了（254-25）*4=916个ip地址，如果公用网上也照你这样做，那么internet上的ip地址早就枯竭了。而通过子网的划分，您就可以在同一个c类网络中容纳这个相对独立的子网了。再一个，由于不同子网之间是不能直接通信的（但可通过路由器或网关进行），在网络安全形势不容乐观的今天，网络越小，安全性就相对越高，因为入侵的途经小了。特别是对于那些企业敏感部门，如财务和人事等。况且小的网络也比较容易部署特别的安全策略，而在大的网络中这些特别的安全策略可能会影响其他用户的工作。n 最后，便于维护。要知道， 一个大的网络要查找故障点是相当困难的，如果把网络规模缩小了， 查找的范围也就小了，维护起来也更方便了。l 了解了子网划分的意义之后，我们来看看什么是子网掩码及子网掩码的作用？子网掩码是一个32位地址，是与ip地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个，一是用于屏蔽ip地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该ip 地址是在局域网上，还是在远程网上。二是用于将一个大的ip网络划分为若干小的子网络。子网掩码不仅可以用来确定子网的规模，而且也可以用来判断子网的结束位置，只要你有网络中的任意ip地址就可以实现这样的查询。为什么子网掩码被称 做“掩码”呢?因为它实际上忽略了主机位而只是提供了网络身份标识码作为子网的开始。重要的是你知道了子网的开始和规模，就可以找到结束的位置，也就是广 播身份标识码。只要找到任意的网络ip地址和子网掩码，就可以利用and操作获得网络身份标识码。举例来说，网络ip地址10.20.237.15和子网掩码 255.255.248.0是怎样被用来确定网络身份标识码的。在这里需要注意的是，它们通常会被简写为10.20.237.15/21，21指的是子网掩码的长度。图1，图2分别在十进制和二进制情况下是怎样进行and操作的。102023715and255255248010202320图1 在十进制下的and操作00001010000101001110110100001111and1111111111111111111110000000000000001010000101001110100000000000 图2 在二进制下的and操作二进制模式显示出0操作是怎样掩盖实际的网络ip地址的。在整个掩盖过程中，前面所有的数字都将被转换0，不论其实际数字是多少。当将获得的网络身份标识码由二进制转换为十进制，你就会得到10.20.232.0这样的实际网络身份标识码。l 下面，我们来看个例子：使用b类地址172.20.0.0生成315个子网并找出：1.子网掩码2.头3个有效网络编号3.在这3个网络上的主机ip地址范围4.最后一个有效网络和ip地址范围我们先把这个b类地址写成二进制的11000000000101000000000000000000网络号主机号要求生成315个子网，因为，所以子网号必须为9位1100000000010100 000000000 0000000网络号 子网号（9位）主机号（7位）1. 相应的子网掩码为1111111111111111111111111000000换算成十进制为 255.255.255.1282. 因为11000000.00010100.00000000.00000000 子网号不能全为0，或1，所以有效的网络号应该从11000000.00010100.10000000.00000000 11000000.00010100.11111111.00000000，为个，头三个有效的网络号为：11000000.00010100.00000000.10000000，11000000.00010100.00000001.00000000，11000000.00010100.00000001.10000000，转化成2进制为，172.20.0.128，172.20.1.0，172.20.1.1283. 每个的对应的主机ip地址范围如下表：172.20.0.128（11000000.00010100.00000000.10000000）172.20.0.128 172.20.1.254172.20.1.0（11000000.00010100.00000001.00000000）172.20.1.1 172.20.1.126172.20.1.128（11000000.00010100.00000001.10000000）172.20.1.129 172.20.3.2544. 最后一个有效网络为172.20.255.