IP子网划分和可变长子网掩码(VLSM)解析.ppt

1、第三讲 IP子网划分和变长子网掩码（VLSM）,学习内容,子网划分基础 C类地址的子网划分 可变长度子网掩码 VLSM IP地址汇总 IP寻址故障判断,知识回顾进制转换,1.二进制转换成十进制 二进制每位的权值128 64 32 16 8 4 2 1 利用”1”的权值相加。 2.十进制转换成二进制 权值相凑 3.二进制转换成八、十六进制 每三位二进制转换成一位八进制数码。 每四位二进制转换成一位十六进制数码。 4. 八、十六进制转换成二进制 每一位八进制数码转换成三位二进制数。 每一位十六进制数码转换成四位二进制。,计数法,十进制 Decimal 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 二进制

2、 Binary 0，1 十六进制 Hexadecimal 0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F 八进制 Octal 0，1，2，3，4，5，6，7,1. 为什么划分子网,缩减网络流量, 1、使用路由器，大多数的流量将会被限制在本地网络中，而只有那些被标明发送其他网络的数据包，才会通过路由器。路由器创建了广播域。2、广播域的减小，创建的广播域越多，其广播域的规模就越小，并且在每个网络段上流量也就会越低。 优化网络性能，这将是缩减网络业务量的直接结果。 提高系统的可靠性，可以防止整个网络通信的瘫痪。 改进系统性能，克服简单局域网的技术条件限制。 通过设置不同访问权限，增强

3、系统的安全保障。 便于系统的运行维护与管理，有利于故障的诊断和隔离。,IP零子网,命令 ip subnet-zero 命令允许你在网络设计中可以使用第一个和最后一个子网。 在Cisco IOS 12.X版本开始将此命令变为默认设置。 具体内容将在以后描述。,如何创建子网,确认所需要的网络ID 数： 每个子网，需要有一个网络号 每个广城网连接，需要有一个网络号 确认每个子网中所需要的主机ID数： 每台TCP/IP主机，需要一个主机地址 路由器的每个接口，需要一个主机地址 基于以上需要，创建如下内容： 为整个网络设定一个子网掩码 为每个物理网段设定一个不同的子网ID 为每个子网确定主机的合法地址范

4、围,子网掩码与无类域间路由（CIDR）,目前，因特网上的主机正在使用A、B、C三类地址。在IP地址使用过程中，人们发现机械的将IP地址分类使用会带来很多不便，如浪费IP地址严重、配置网络设备复杂等。 为了解决此问题，人们提出了无类域间路由（CIDR）的概念，模糊A、B、C三类地址的严格区分，即不在单纯的规定A、B、C三类地址的网络位与主机位，而是灵活可变调整地址的网络位与主机位。使得A、B、C三类地址在使用时没有本质的区别。这就是了无类域间路由（CIDR）。在CIDR中更是以1的个数来表示子网掩码。称为CIDR表示。 那么如何来区分网络位与主机位呢？人们规定使用l和O的组合来创建一个32位的子

5、网掩码，子网掩码中1的位置表示网络位部分，掩码中0的位置表示主机位部分，并且子网掩码中1的位数是可变的。这就是可变长子网掩码（VLSM）。,默认的子网掩码,举例：对于一个B类网络166.111.0.0而言，其网络掩码为：255.255.0.0。 CIDR表示为166.111.0.0/16 若在主机标识中取出5位作为子网地址位，则所有子网的子网掩码为255. 255.248.0。,掩码举例,CIDR表示为166.111.0.0/21,CIDR值及其计算技巧,利用掩码计算网络地址,2. C类地址划分,实例一：IP地址 192.168.10.2， 掩码255.255.255.192 （/26）计算以

6、下几个问题： 1.这个子网掩码，会产生多少个子网？ 2.每个子网中又有多少个合法的主机? 3.这些合法的子网号是什么？ 4.每个子网的广播地址是什么？ 5.在每个子网中，哪些是合法的主机号即合法地址范围？ 一般的计算过程：,六位主机位范围为 000000111111 每变化一种，即对应不同的主机地址。所以主机数为26个,两位子网位变化为 00、01、10、11时均是一个不同的网络地址,两位子网位变化为 00、01、10、11时均是一个不同的网络地址,两位子网位变化为 00、01、10、11时均是一个不同的网络地址，即0、64、128、192,C类地址快速计算方法(CIDR值大于24),实例一：

7、IP地址 192.168.10.2， 掩码255.255.255.192 （/26）计算以下几个问题：先计算主机数 1.每个子网中有多少个合法的主机? 法一：25619264 法二：2322664 注：因为主机地址是全0表示网络地址，全1表示广播地址不可用于主机，所以应总数上减2。所以应是法一：256192262 法二：23226262 2.这个子网掩码，会产生多少个子网？ 法一：256/64=4个 即相当于是本来应该有256个IP地址，但是现在每64个为一组了，共四组。 法二：226244 即相当于本来默认掩码为24，现在为26，多了26242位子网掩码， 224 3.这些合法的子网号是什么

8、？ 4.每个子网的广播地址是什么？ 5.在每个子网中，哪些是合法的主机号即合法地址范围？ 6.192.168.10.2的网络地址和广播地址是什么？,3. B地址快速计算（CIDR值大于16小于24）,基本上与C地址一样，需要注意两个问题，B地址默认掩码为/16 255.255.0.0，有更多的主机位。 例1：172.16.20.2 255.255.192.0 （/18） 1.每个子网中有多少个合法的主机? 法一： 23218 214-2 法二： (256192)*2864 * 28 2.这个子网掩码，会产生多少个子网？ 法一：256/64=4个 即相当于是本来应该有256个IP地址，但是现在每

9、64个为一组了，共四组。 法二：218164 即相当于本来默认掩码为16，现在为18，多了2位子网掩码， 224 3.这些合法的子网号是什么？ 4.每个子网的广播地址是什么？ 5.在每个子网中，哪些是合法的主机号即合法地址范围？,B类地址计算,IP地址 172.16.10.33 255.255.255.224 子网号和广播地址是什么？ IP地址 172.16.90.66 255.255.255.192 子网号和广播地址是什么？ IP地址 172.16.10.10 255.255.255.252 子网号和广播地址是什么？,A地址快速计算方法（CIDR值大于8小于16）,与基本上与B、C地址一样，

10、需要注意两个问题，A地址默认掩码为/8 255.0.0.0，有更多的主机位。 记住： 在CIDR中以1的个数来表示子网位，0的位数来表示主机位。,2. 可变长子网掩码（VLSM）,前面提到过所谓可变长子网掩码（VLSM），就是子网掩码中1的位数是可变的，即IP地址的网络位和主机位是可变的。 这是不全面的。 所谓可变长子网掩码指的是在一个网络中的不同子网中使用不同的子网掩码。这样可以解决IP地址浪费的问题。,有类网络：所有子网使用相同的子网掩码。 192.168.10.0 255.255.255.224 可以有8个子网，每子网可用主机IP数为30个。 左图32号子网以及64、96号子网都可以拥有

11、30个IP地址。64号子网仅仅需要2个地址，即两个端口的地址。,有类网络举例（续）,情景：有类网络中只有一个C类地址192.168.1.0，子网掩码未确定。给每个子网分配一个子网段。需要确定几个问题。 1.下图共有多少个子网？ 2.每个子网可以有多少个IP地址？,答： 1.路由器每个端口就是一个子网！两个端口共享一段链路的算一个。共计14个子网。 2.由于主机数和子网数都是2的幂。所以只能按16个子网划分。每个子网的IP地址是256/16=16个（其实主机数需要减2，可用IP数为14个）。 子网掩码是：255.255.255.240 同样在有类网络中存在两个问题： 1、有些只需要两个IP地址的

12、就会造成IP地址浪费。 2、有些网络可能需要超过14个IP，就得不到更多的IP。,无类网络举例,所谓无类网络指的是一个网络的子网中的掩码不同。直接说就是子网拥有的IP地址数不同。,未用,上图的分配方法是的网络中有两种不同的子网掩码28、30，增加了网络分配的灵活性，节约了IP地址。,未用,实现VLSM网络,基本原则： 1.每个子网（又称为块）的主机数（又称为尺寸）必须为2整数次幂。 2.不允许出现块嵌套。（为避免此问题，可以按照块大小从大到小分配）。 3.子网掩码计算是256-尺寸。,块大小128,块大小64,块大小32,块大小16,步骤： 确定子网数。 确定子网的主机数（块大小）。 确定网络

13、号及子网掩码。,VLSM网络举例一,步骤： 1.确定子网数，包括LAN和路由器链路。 2.确定子网的主机数（块大小），2的幂。 3.确定网络地址、子网掩码、CIDR值。,VLSM网络举例一（续）,书本上填写的比较混乱，一般应按照从大到小块来划分,3. 路由汇总,子网划分是将一个网络在逻辑上（从IP地址的角度）化分成多个子网，这样在网络流量、性能、安全性、可靠性、可维护性等方面使该网络更加出色。为了达到这以目的提出了CIDR、VLSM等概念。（ CIDR、VLSM的关系） 路由汇总是将多个网络用一个地址进行通告，目的是减少路由器上路由表的大小，同时减少IP选路的时间。但需要注意的是路由汇总并不是

14、真的将多个子网合并为一个网络，这没有丝毫的意义！,A,B,如图：路由器B需要知道A连接了10.0.0.0/16 、10.1.0.0/16等每个子网的细节么？不需要！ B只需要知道路由器A所连接子网的汇总路由就可以了。,网络地址的按位汇总,路由汇总的计算方法,计算待汇总路由块的大小，因为2的幂 例一：网络192.168.16.0/24192.168.31.0/24的汇总路由。 与子网划分恰好相反，该例中有16个子网如下图，256-16240 那么子网掩码是255.255.240.0 网络号就是192.168.16.0 反例：如果一个网络地址192.168.16.0 255.255.240.0 他

15、表示的IP范围是什么，如何计算。,例二：网络172.16.32.0172.16.50.0的汇总路由。 块大小为19，不为2的幂，可以采用两种方式解决 1.拆成163的形式，前面16个地址汇总路由，后面3个单独列出即 172.16.32.0 255.255.240.0 172.16.48.0 255.255.255.0 172.16.49.0 255.255.255.0 172.16.50.0 255.255.255.0 2.扩成32个大小，汇总路由即 172.16.32.0 255.255.224.0 不过该地址表示的范围扩大了172.16.32.0172.16.63.0,4.IP寻址故障判断

16、,打开DOS 窗口并ping 127.0.0.1。这是一个诊断或回环地址，如果你得到一个成功ping 返同，则可以认定你的IP栈是被初始化过的。如果失败，那么你将有一个IP栈的失败，并且你需要在这一主机上重新安装TCP/IP。 在DOS 窗口下，ping 本主机的IP 地址。如果成功，那么可以说明你的网络接口卡(NIC）是功能正常的。如果失败，则表明NIC卡上存在问题，这一步并不能说明网线已经连接到NIC上，它只能说明主机上的IP地址栈可以与这个NIC进行通信。,在DOS 窗口下，ping默认网关（路由器。如果ping 正常，表明NIC已经连接到网络井且可以与本地网络进行通信。如果失败，则表明

17、存在一个本地物理网络问题，这个问题可能出现在NIC到路由器之间的任何一个位置上。 如果步骤l到3都是成功的，尝试ping一下远端服务器。如果正常则表明你可以在本地主机与远端服务器之间进行IP 通信。同时，你也可以确信远端的物理网络也是正常的。,判断IP地址问题,问题一： A user in the Sales department calls and tells you that she cant get to ServerA in the Marketing department. You ask her if she can get to ServerB in the Marketing

18、department, but she doesnt know because she doesnt have rights to log on to that server. What do you do?,问题讨论： 1、IP地址问题，可能是： a 不在同一个子网？ b 使用了网络地址？ c 使用了广播地址？ 2、默认网关地址问题？ 3、子网掩码问题？,CIDR /27,判断IP地址问题,问题二：A user in the Sales LAN cant get to ServerB. You have the user run through the four basic troubles

19、hooting steps and find that the host can communicate to the local network,but not to the remote network. Find and define the IP addressing problem.,问题讨论： 1、IP地址问题，可能是： a 不在同一个子网？ b 使用了网络地址？ c 使用了广播地址？ 2、默认网关地址问题？ 3、子网掩码问题？,CIDR /29,判断IP地址问题基本问题,问题四：By looking at the routers IP address on Ethernet0,

20、what IP address, subnet mask, and valid host range could be assigned to the host?,1.Host IP address: 192.168.10.3462 (any address in the range except for 33, which is assigned to the router). 2.Mask: 255.255.255.224 由 /27可知 在一个子网中IP地址的子网掩码是相同的。 3.Default gateway: 192.168.10.33 主机的默认网关是与之在同一网络的路由器端口的IP地址。,判断IP地址问题,问题五： two routers with Ethernet configurations already assigned. What are the host addresses and subnet masks of ho