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HCNP學習筆記之子網劃分 VLSM CIDR

子網劃分、VLSM可變長子網路遮罩、CIDR無類域間路由是學習網絡知識或者說是學習路由知識所必備的,但很多朋友說這三者理論性太強了,不好掌握。本文将結合執行個體講解子網劃分的方法并對VLSM和CIDR進行簡單介紹。

一、子網劃分

  子網劃分:通過IP子網劃分,網絡管理者可以在已經得到的整塊IP位址空間中建立子網絡,以滿足配置設定給不同部門自行管理使用的需求。子網與網絡位址相結合,不僅可以把位于不同實體位置的主機組合在一起,還可以通過分離關鍵裝置或者優化資料傳送等措施提高網絡安全性能。

  子網劃分的好處 :

  1 減少網絡流量

  2 優化網絡性能

  3 簡化管理

  4 可以更靈活友善的形成大覆寫範圍的網絡

  分析如下:

  看一個網段如大家比較熟悉的172.16.0.0這個網段,如果不進行子網劃分的情況:那麼就采用預設的子網路遮罩:255.255.0.0 就是一個網段中會有2的16次方-2台主機,也就是65534台,如圖所示:

HCNP學習筆記之子網劃分 VLSM CIDR

  那麼如果第一台主機172.16.0.1準備給172.16.0.2發送一個資料包,我們假設如果現在他不知道172.16.0.2的位址,發一個廣播的話,那麼全網的65534台主機都會收到這麼一個廣播包。這樣的話,這個網絡的流量就太大了,性能也太差了!

  那麼如果我們設定了子網的話,如圖所示:

HCNP學習筆記之子網劃分 VLSM CIDR

  那這個時候就被分成了多個小的子網,172.16.1.1 再發一個廣播也不會再發現其他的網段了,隻限于172.16.1.0這個網段,減少了網絡流量,提高了性能,簡化了網絡管理。至于覆寫較大的網絡範圍,我們要等到學習了路由的知識之後,大家就會對這一塊有一個比較清楚的認識,外部路由器如果想要到達我們這些小的網段,設定路由時隻要設定一個到172.16.0.0的路由即可!

  那麼到底怎麼進行子網的劃分,可以說仁者見仁,智者見智,是以說我的方法是不是很好,我也不敢說,隻要大家能掌握子網劃分就行。那麼一般我們劃分一個子網時一定要明确以下問題:

  1 你所設定的新的子網路遮罩将産生多少個子網?應該是2的X次方-2,其中X表示掩碼的二進制位數,-2是去掉全0和全1

  2 每個子網能有多少主機?應該是2的x次方-2,其中x表示主機的二進制位數,-2是去掉全0和全1

  3 有效子網間隔是什麼?應該是=256-10進制的子網路遮罩

  4 每個子網的廣播位址,應該是下一個子網号-1

  5 每個子網的有效主機分别是?去除全0,全1剩下的就是有效主機位址。

  最後有效1個主機位址=下一個子網号-2(即廣播位址-1)

  咱們結合執行個體來看一下子網的劃分:

  執行個體1 現有C類IP:192.168.20.0,請問如果分為2個子網,請問新的子網路遮罩是多少?表示的子網數是什麼?每個子網的主數是多少?有效子網号是多?廣播位址是什麼?每個子網的主機範圍是多少?

  我們逐個來解答:

  1 新的子網路遮罩:因為要劃分2個子網,是以我們從原來的主機數中取出2位作為新的子網部分,那麼就是11000000,轉換為十進制就是192,是以新的子網路遮罩是255.255.255.192

  2 子網數:因為你取出兩位作為子網,是以新的子網數就是 2的2次方-2=2個,這也是咱們的題目所要求的。

  3 主機數 因為原來的八位數中已經有兩位是網絡部分了,是以還剩下6位作為主機數,那以主機數就是2的次方-2=62.也就是說每個網段的主機數量。

  4 有效子網間隔:這一點不太好了解,我們來先看一下,這個值等于什麼?等于256-子網的十進制數也就是256-192=64 這個數指的是第一個子網應該是192.168.20.64開始,第二個是192.168.20.128,我們沒有劃分子網之前這是一個IP位址,但現在不是了,現在是一個網絡号。這點一定要注意,是以你如果IP位址設定為如圖所示就會報錯:

HCNP學習筆記之子網劃分 VLSM CIDR

  也就是說每隔64個就是一個子網。

  5 廣播位址:下一個子網号-1,是以第一個子網的廣播位址就是192.168.20.128-1=127,那麼第二個子網的廣播位址就是192.168.20.128+64-1=192.168.20.191

  6 有效主機範圍:也就是在一個子網内有效的IP位址的取值範圍 是從本有效子網号+1到下一個子網号-2,為什麼減去2,是因為一個是子網号,一個是廣播位址。如第一個子網的主機位址就是192.168.20.65到192.168.20.126第二個範圍就是192.168.20.129到192.168.20.190

  那麼大家還可以嘗試再計算一個如:172.31.0.0 原來是标準的B類網,整個網段有65534台主機,現在想劃為兩個子網,那麼以上參數分别是多少?在此僅給出參考答案

  新的子網路遮罩:255.255.192.0

  子網數: 2的平方-2=2

  主機數:2的14次方-2=16382

  有效子網:256-192=64 是以第一個子網是172.31.64.0 第二個是127.31.128.0

  廣播位址: 下一個子網-1 172.31.128.0-1 就是172.31.127.255第一個網段是172.31.127.255 第二個是172.31.191.255

  有效主機範圍是:第一個是:172.31.64.1 ---172.31.127.254 第二個是172.31.128.1 ---172.31.191.254

  子網劃分作為一個基礎知識,大家應試熟悉掌握,以達到口算的程式,但如果實在不想動腦,也可以借助一些小工具,現在市場上也有很多子網劃分的工具,大家也可以試一下!

二、變長子網路遮罩(VLSM)

  VLSM:稱為變長子網路遮罩,是指在一個層次結構的網絡中,可以使用多個不同的掩碼,也即可以對一個經過子網劃分的網絡再次劃分。變長子網路遮罩的引入,有效解決了位址配置設定的浪費問題。

  變長子網路遮罩(Variable length subnet masks)它的出現打破了傳統的以A,B,C,D,E為标準的IP位址劃分的方法,這麼做也是為了緩解IP位址不足。目的還是為了節約IP位址空間,減少路由表大小,隻是采用的路由協定必須能夠支援它如:RIPV2,OSPF,EIGRP和BGP。實作方法也很簡單:就是通過主機數量來決定字首位數,在此不再累述!

三、無類域間路由(CIDR)

  CIDR:稱為無類域間路由。在進行網段劃分時,除了有将大網絡拆分成若幹個網絡的需要之外,也有将小網絡組合成大網的需要。在一個有類别的網絡中,​​路由器​​​決定一個位址的類别,并根據該類别識别網絡和主機。而CIDR中,路由器使用字首來描述有多個位是網絡位(或稱字首),剩下的位則是主機位。CIDR顯著提高了IPv4的可擴充性和效率,通過使用路由聚合(亦稱超網),可有效地減小路由表的大小,節省路由器的​​記憶體​​空間,提高路由器的查找效率。CIDR技術故常用來減小路由表的大小。

  CIDR指的是不再采用A,B,C類網絡的規則,定義字首相同的一組網絡為一個路由條目,如:190.0.0.0/8 大家乍一看好像是C類網,但是字首卻是8,這其實是超網的概念,也就是把若幹個小的網絡合并成一個大的網絡。CIDR是用于幫助減緩IP位址和路由表增大問題的一項技術。CIDR的理念是多個位址塊可以被組合或聚合在一起生成更大的無類别I P位址集(也就是說允許有更多的主機)。

  CIDR,是将路由表中的條目彙總,如将多個C類位址彙總為一個B類位址。VLSM,是将一個網劃分為多個子網,充分利用網絡資源。簡單直覺的說就是,VLSM 是把一個ip分成幾個連續的ip網段;CIDR 是把幾個ip位址合并成一個ip在外網顯示。

  好處是:

  1 縮小了路由表

  2 網絡流量,​​CPU​​​和​​記憶體​​的開銷更低

  3 對網絡進行編址時,靈活性更大

  我們來看一個例子:

HCNP學習筆記之子網劃分 VLSM CIDR

  針對路由器1來說如果想到達圖中的每一個網段隻要有一種路由即可!然後通過路由器0,路由器0上面有相應到每一個網絡的路由。這樣的話路由器1的路由表就很精簡!

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