第三章 子网划分、变长子网掩码(VLSM)和TCP/IP排错
目 录
1. 子网划分基础................................................................................1
1.1 IP零子网...................................................................................................... 1 1.2 如何创建子网 .............................................................................................. 1 1.3 子网掩码....................................................................................................... 2 1.4 无类的内部域路由(CIDR).......................................................................... 2 1.5 C类地址的子网划分................................................................................... 3
1.5.1 快速的方式:C类地址的子网划分 ........................................................... 4 1.5.2 子网划分实例：C类地址....................................................................... 5
1.6 我们都知道些什么 ...................................................................................... 9 1.7 B类地址的子网划分 ................................................................................. 10
1.7.1 子网划分实例：B类地址......................................................................11 1.7.2 头脑中的子网划分:B类地址 .................................................................16
1.8 A类地址的子网划分................................................................................. 17
1.8.1 子网划分实例:A类地址 ........................................................................17 1.8.2 头脑中的子网划分:A类地址 .................................................................19
2. 可变长度子网掩码(VLSM) .........................................................20
2.1 VLSM设计 ................................................................................................ 21 2.2 实现VLSM网络 ....................................................................................... 21
3. 汇总.............................................................................................27 4. IP寻址排错 ................................................................................29 5. 判断IP地址问题 ........................................................................32 6. 要点小结 .....................................................................................36
I
1. 子网划分基础
所谓的子网划分，就是将一个大的网络分割为一系列小的网络。这里给出了子网划分的若干个好处：
缩减网络流量 由于网络是各不相同的，没有可以信赖的路由器，数据包流量会在整个网络中“备受磨难”，并且还可能会导致网络的停顿。使用路由器，大多数的流量将会被限制在本地网络中，而只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，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。
简化管理 同一个巨大的网络相比，在一组较小的互联网络中，判断并孤立网络所出现的故障会容易得多。、
可以更为灵活地形成大覆盖范围的网络 同局域网相比，通常广域网的链接被认为是更加缓慢而且昂贵的，因此，一个单一覆盖面很大的大网络，会出现上面所提到的各种问题。而完成对多个相对小的网络的互联，会使系统更为有效。
1.1 IP零子网
ip subnet-zero并不是一个新命令，使用这个命令可以允许你在自己的网络设计中使用第一个和最后一个子网。例如，C类掩码192通常只可以提供子网64和128，但在使用了ip subnet-zero命令后，现在就可以将子网0、64、128和192都投入使用。这样，就为每个所使用的子网掩码多提供了两个子网。
1.2 如何创建子网
要创建子网，就需要从IP地址的主机部分中借出一定的位，并且保留它们用来定义子网地址。这意味着用于主机的位减少，所以子网越多，可用于定义主机的位越少。
下面就是实现这一过程的操作步骤： 1.确认所需要的网络ID数： ·每个子网需要有一个网络号 ·每个广域网连接需要有一个网络号 2.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 3.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
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·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围 1.3 子网掩码
为了保证所配置的子网地址可以工作，网络中的每台计算机都必须知道自己主机地址中的哪一部分是被用来表示子网地址的。这可以通过在每台计算机上指定一个子网掩码来完成。子网掩码是一个32位的值，通过它，接收IP数据包的一方可以从IP地址的主机号部分中区分出子网ID号地址。
网络管理员使用1和0的组合来创建一个32位的子网掩码。子网掩码中1的位置表示是网络或子网的地址部分。
不是所有的网络都需要子网掩码，有一些主机使用默认的子网掩码。这基本上与认为一个网络不需要子网地址是相同的。表3.1给出了A类、B类和C类地址默认的子网掩码。这些默认的掩码是不可以被改变的。换句话说，不能将B类子网掩码配置为255.0.0.0。如果这么做了，主机将认为这个地址是无效的，所以，通常在配置时，是不会允许配置这样的子网掩码的。对于A类网络，不能在子网掩码的第一个宇节中做任何修改，这个子网掩码的最小值必须是255.0.0.0。同样，也不能将子网掩码指定为255.255.255.255，因为这是一个全1的地址，即广播地址。一个B类网络必须起始于255.255.0.0，而一个C类网络则必须起始于255.255.255.0。
1.4 无类的内部域路由(CIDR)
无类的内部域路由(Classless Inter-Domain Routing, CIDR)也是ISP (Internet Service Provider，因特网服务提供商)为公司、家庭(客户)分配大量地址的基本方法。他们在某个成块的区域中提供地址。
当你从ISP处得到了一个成块的地址，就像192.168.10.32/28，这就是在告诉你，你的子网掩码是多少。这个斜线符(/)指示的是有多少位被设置为1。显然，由于IP地址有4个字节而且每个字节有8位，因而这个最大值只能是/32(4× 8=32)。但是，必须牢记最大的可用(不考虑地址的类)子网掩码只能是/30，因为你必须为主机位保留至少2位。
例如A类地址默认的子网掩码是255.0.0.0。它意味着子网掩码的第一个字节是全1或11111111。在使用斜线符时，你需要计数出所有1的个数，
2
以指出你的掩码长度。由于255.0.0.0有8个1(即8位的状态是on)，因此它被表示成/8。
B类地址的默认掩码是255.255.0.0，它被表示为/16，因为有16位被设置为1：11111111.11111111.00000000.00000000。
表3.2给出了每个可用的子网掩码及其相应的CIDR斜线符表示：
A
A、B
A、B、C
注意，/8~/15只可以用于A类网络地址；/16~/23只可以用于A类和B类网络地址；而/24~/30则可以用于A、B和C类网络地址。由于A类网络地址可以使用所有的子网掩码并且在网络设计中可以获得最大的灵活性，因此大部分公司都会首选使用A类网络地址。 1.5 C类地址的子网划分
在一个C类地址中，只有8位是可以用来定义主机的。子网位必须是由左到右进行定义的，这中间不能跳过某些位。也就是说，C类子网掩码能是：
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1.5.1 快速的方式:C类地址的子网划分
当要为网络选择一个可用的子网掩码，并需要推断由这个掩码所决定的子网数量、合法主机号及广播地址时，所需要做的就是回答下面的这5个简单的问题：
·这个被选用的子网掩码会产生多少个子网? ·每个子网中又会有多少个合法的主机号可用? ·这些合法的子网号是什么? ·每个子网的广播地址是什么?
·在每个子网中，哪些是合法的主机号? 下面是对以上5个问题给出的答案：
·多少个子网？2x=子网数目。x是掩码的位数，或是掩码中1的个数。例如，在11000000中，我们得到的是22个子网。在这个示例中,有4个子网。
·每个子网中有多少台主机？2y-2=每个子网中主机的数目。y是非掩码位的位数，即子网掩码中0的个数。在11000000的示例中，0的个数决定了可以有26-2台主机。在本例中，每个子网将有62个主机号。你需要减2是因为子网地址和广播地址都不能是有效的主机地址。
·哪些是合法的子网？256—子网掩码=块大小，即增量值。例如，256—192=64。192掩码的块大小总是64。从0开始以64为分块计数子网掩码数值，这样可以得到的子网为0、64、128、192。
·每个子网中的广播地址是什么？这是目前真正最容易的部分。由于在前面一小节中我们已经计数出我们的子网应该是0、64、128和192，那么这个广播地址将总是紧邻下个子网的地址。例如，0子网的广播地址是63，因为下一个子网号是64；而64子网的广播地址是127，因为它的下一个子网是128等等。同时还要记住，最后子网的广播地址将总是255。
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