网络技术培训-子网划分技术

1、子网划分技术网络技术基础培训材料为什么要划分子网在英特网发展的早期，人们认为32位地址空间足够大，于是便将 IP地址根据申请者的需求按照类别进行分配。随着网络规模的扩展，人们对IP地址的需求越来越大，地址空间变得紧张起来，最初的这种分类方法逐渐暴露出一些缺陷。子网划分该公司有3个部门，每个部门有300台主机，要求每个部门有独立的网络。即需要3个网络，而且每个网络中不少于300个IP地址。根据IP地址A、B、C类的规则，只有A类和B类地址能满足每个网络不少于300个IP地址的需求，即便是选择3个B类网络，也存在着严重的地址浪费。分析其中的原因，主要是由于最初给地址分类时没有考虑网络增长如此之快，

2、只是简单地对应了大、中、小型规模的网络，现在看来划分的不够细致，现实情况不可能是：要么网络规模是254台主机，再大就是65534，再就是1600多万。子网划分（续） 就这个案例来看，主机位只需要9bit就可以满足300个IP地址的需求，因为29-2=510个IP地址，这样看来其余的7bit主机位算是浪费了。 既然主机位数有宽余，为何不借用它作为网络位呢?划分子网的思想正是基于此。 根据借位的思想，只分配给该公司一个B类地址，对这个B类地址进行子网划分，生成3个子网，看看能否满足要求。 首先至少要保留9bit主机位，以满足300个IP地址的需求。把剩余的那7bit主机位用来表示网络位。这些从主机

3、位中借来表示网络位的bit被称为子网位。7bit最多能够表示27=128个子网。任意3个子网都可以满足本案例的要求。子网划分（续） 具体的划分方法如下： 假定该公司申请到的地址是128.10.0.0。根据要求保留9bit作为主机位，所以借用7bit作为子网位（注意，借位要从该主类地址主机位的最高位开始借，且借位必须连续）。写成二进制格式如下： 10000000.00001010.00000000.00000000 128 10 子网位 主机位 把所借的7bit位排列组合如下： 00000000 =0 00000010 =2 00000100 =4 00000110 =6 11111100 =2

4、52 11111110 =254 子网划分（续） 一共有128个子网，写成十进制格式： 128.10.0.0 128.10.2.0 128.10.4.0 128.10.6.0 128.10.252.0 128.10.254.0 从中任选3个子网分配给公司A的3个部门即可满足需求。假设选128.10.2.0，128.10.4.0和128.10.6.0这3个子网。 子网划分（续） 接下来的任务就是确定每个子网的地址范围。注意，IP地址的规则规定主机位全“0”和全“1”的地址不能分配给节点使用。 以128.10.2.0这个子网为例，写成二进制格式： 10000000.00001010.0000001

5、0.00000000 在这个子网中最小的一个IP地址是128.10.2.1，最大的IP地址是128.10.3.254。这样我们就可以在这个地址范围内设置主机。 从这个例子看出：使用子网划分的方法，可以用一个B类地址就能满足需求，从而在很大程度上节省了IP地址。当然，这个结果并不唯一，也可以借2bit主机位作为子网号，保证有3个子网出现，剩余14bit仍然做主机位。这种方案保证了IP地址数量最大化。当然还有其他的划分分发可以满足条件，管理员可以根据实际情况选择方案。 子网划分（续） 原来的IP地址分为网络位和主机位两个部分，划分子网后整个IP地址就分成3个部分： 主网络位它对应于标准A、B、C类

6、的网络号部分； 子网位借用主机位而作为网络位的部分 主机位 虽然IP地址分成了3个部分，但是主网络位和子网位从本质上讲共同表示IP地址的网络部分。 网络位主机位128.10.2.010000000000010101010000000000010子网位子网掩码的作用在引入子网时会遇到下列问题，比如在前面的例子中，当在子网128.10.2.0中分配主机地址时，第一个地址是128.10.2.1，但是仅仅从这个地址不能确定哪些位是网络位，哪些是主机位，这个问题在划分子网之前是不存在的。如果没有划分子网，可以根据IP地址的第一个字节来确定它是哪一类的地址，从而确定它的网络位和主机位。当对一个主类地址进行

7、子网划分后，只给出IP地址就不能准确地判断哪些位是网络位了。为了准确地区分地址中的网络位和主机位者两个部分，在给出一个IP地址后，还要同时给出一个子网掩码。子网掩码的格式与IP地址相同，也是一组32位的二进制数，由X个连续的1及Y个连续的0组成，且1总在0前面，XY32。子网掩码中为“1”的部分对应IP地址中的网络地址部分，为“0”的部分对应IP地址中的主机地址部分。机器在计算一个IP地址的网络号时是将子网掩码与IP地址的位与位做一个“与”（AND）运算。子网掩码（Subnet Mask）举例 IP地址：192.168.100.100子网掩码 255.255.255.192则网络地址为 192

8、.168.100.64计算机通信方式如果源主机所在的网络地址等于目的主机所在的网络地址，则为相同网络主机之间的通信。如果源主机所在的网络地址不等于目的主机所在的网络地址，则为不相同网络主机之间的通信。对于本地通信和跨网通信，计算机在构造数据包的细节上是有差异的。（如何判断一次通信时本地还是跨网？）子网掩码在主机通信中的作用对于主机来讲，在判断一个通信是本地还是跨网时，用本地子网掩码计算出目标IP地址的网络部分，并和自己IP地址的网络部分做比较，相同则为本地通信，不同则为跨网通信。如本机IP是172.16.0.1，要和172.16.1.1通信，如果子网掩码是255.255.0.0，那么为本地通信

9、，如果子网掩码是255.255.255.0，则为跨网通信。16网络位主机位17200101011001111111110101100000100001111111100010000000000000000000010100000000000000000000000000010172.16.2.160 255.255.0.0网络号没有子网化的掩码16172200000001000000000网络号128192224240248252254255网络位主机位172.16.2.160 255.255.255.0101011001111111110101100000100001111111100010

10、00011111111101000000000000000000010子网位子网化的掩码网络位主机位172.16.2.160 255.255.255.192101011001111111110101100000100001111111100010000111111110000001010100000110000001000000000000010子网位161722128128192224240248252254255128192224240248252254255子网化的掩码（续）网络号知道IP地址和子网掩码，计算网络地址：1.将IP地址换算成二进制；2.将子网掩码换算成二进制；3.在子网掩码

11、1和0的交界处分割；4.锁定1对应的位，将0对应的位变0，转换成十进制得网络地址；5.锁定1对应的位，将0对应的位变1，转换成十进制得广播地址。计算网络地址和广播地址地址子网掩码类别子网号172.16.2.1010.6.24.2010.30.36.12255.255.255.0255.255.240.0255.255.255.0练习地址子网掩码类别子网号172.16.2.1010.6.24.2010.30.36.12255.255.255.0255.255.240.0255.255.255.0BAA172.16.2.010.6.16.010.30.36.0练习（答案）地址类别子网广播地址201

12、.222.10.60 255.255.255.248子网掩码15.16.193.6 255.255.248.0128.16.32.13 255.255.255.252153.50.6.27 255.255.255.128广播地址练习153.50.6.127地址类别子网广播地址201.222.10.60 255.255.255.248C201.222.10.63201.222.10.56子网掩码15.16.193.6 255.255.248.0A15.16.199.25515.16.192.0128.16.32.13 255.255.255.252B128.16.32.15128.16.32.1

13、2153.50.6.27 255.255.255.128B153.50.6.0广播地址练习（答案）子网划分后的子网数和主机数子网数依赖于借用的比特位可用的子网数 = 2s, s = 所借的比特位每个子网的主机数依赖于未借用的比特每个子网的可用主机数量 = 2h -2, h = 未借用的比特位网络地址和广播地址被保留，不能作为主机地址C类网络的子网数和主机数B类网络的子网数和主机数A类网络的子网数和主机数C类地址子网划分应用举例B类地址子网划分应用举例A类地址子网划分应用举例子网划分练习对一个私有地址空间172.16.0.0/16进行子网划分，使其能够提供100 个子网，并且保证每个子网主机地址数量的最大化。 需要借用多少位？ 子网掩码是什么？ 前4个子网分别是什么？ 这4个子网的主机地址范围是什么？子网划分答案（1）需要