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子网与子网划分
因特网规模的急剧增长,对IP地址的需求激增,带来的问题是:IP地址资源的严重匮乏,路由表规模的急速增长
例1:三个LAN,主机数为20,25,48,均少于C类地址允许的主机数。为这三个LAN申请3
个C类IP地址显然有点浪费
例2:以交大校园网为例,IP该如何申请和规划?
假如现在有50000个用户,我只申请一个B类(比如157.10.0.0)的地址,这时可用的地址为157.10.0.1 ~ 157.10.0.254。这时就会出现一个问题,因为每一个用户的网络号都是相同的,意味着在局域网中广播,也就是其中A给B发一个数据时,这个数据会发给所有157.10下的主机,这时如果只想给B发,就要进行介质访问控制,但是由于用户数量太多,难度也是非常之大的
分而治之的思想,为了便于管理和使用,可以将网络分成若干供内部使用的部分,称为子网
解决方法:从主机号部分拿出几位作为子网号
这种在原来IP地址构造的基础上增加一级结构的方法称为子网划分
前提:网络规模较小,IP地址空间没有全部利用
子网划分举例:
C类网络192.10.1.0,主机号部分的前三位用于标识子网号,即
子网号为全“0”全“1”不能使用,划分出2 3 -2=6个子网,子网地址分别为:
100000000 00001010 00000001 00100000 --- 192.10.1.32
100000000 00001010 00000001 01000000 --- 192.10.1.64
100000000 00001010 00000001 01100000 --- 192.10.1.96
100000000 00001010 00000001 10000000 --- 192.10.1.128
100000000 00001010 00000001 10100000 --- 192.10.1.160
100000000 00001010 00000001 11000000 --- 192.10.1.192
子网掩码格式:32bit网络号(包括子网号)部分全为“1”,主机号部分全为“0”
缺省子网掩码:A类为255.0.0.0,B类为255.255.0.0,C类为255.255.255.0
☺子网掩码 Λ IP地址,结果就是该IP地址的网络号 (Λ:与运算)
☺子网掩码取反 Λ IP地址,结果就是该主机的主机号
例: 已知IP地址为9.15.10.2,求它的网络号?
答: 9.15.10.2是一个A类IP地址,即它的子网掩码为255.0.0.0,这时进行IP地址和子网掩
码的与运算(全为1时得1,否则得0),算出网络号为9.0.0.0
如何在有划分子网的情况下算子网掩码?
例: IP地址为192.168.7.8,留出3位作为子网号,求子网掩码?
答: 这时候掩码就为255.255.255.224(因为该IP地址为一个C类IP地址,因此在不划分子网的情况下,子网掩码应该为255.255.255.0,但是现在划分子网了,那么按照二进制表示,子网号全为1,主机号全为0时是它的子网掩码,因此就为255.255.255.11100000即255.255.255.224)
例: 现在有一个C类的IP地址,会拿出3位作为子网号,那么最多可以容纳多少台主机?
答: C类地址原本的主机号占8位,现在有3位作为子网号,那么主机号就占5位,可以容纳的主机数为2 5 -2=30,减的2为全“0”和全“1”的情况
例: 已知IP地址为192.55.12.120,子网掩码为255.255.255.240,求子网号和主机号
答:
☺主机之间要能够通信,它们必须再同一子网内,否则需要使用路由器(或网关)实现互联
☆在配IP地址的时候需要有IP地址,子网掩码(因为两个不同子网的主机是不能直接通信的,需要用子网掩码来确定属于哪个子网)和网关(就是路由,比如H1和H2通信,它们是在不同的网络或者子网内,那么它们之间相互通信就需要通过路由器才能实现数据的转发。假设与H1直接相连的路由器为R1,与H2直接相连的路由器为R2,那么H1的默认网关为R1,H2的默认网关为R2)
子网规划举例
例: 网络分配了一个C类地址:201.222.5.0,假设需20个子网,每个子网有5台主机,试确定各子网地址和子网掩码是什么?
答: 对C类地址,要从最后8位中分出几位作为子网地址,因为2 4 <20<2 5 ,因此选择5位作为子网地址,共可提供30(2 5 -2)个子网地址。检查剩余的位数能否满足每个子网中主机台数的要求:子网地址为5位,还剩3位可以用作主机地址,而2 3 -2=6是大于5的,所以可以满足每子网5台主机的要求。子网掩码为255.255.255.248(11111000=248)。子网地址可在8(00001000)、16(00010000)、24(00011000)、32(00100000)、......、 240(11110000)共30个地址中任选20个