子网规划与划分实例讲解

子网规划与划分实例讲解
原打算从IP地址说起，但考虑到时间关系，再加上文字功底薄弱，就省略了，在往下阅读之前，建议先了解IP地址的分类、点分十进制与二进制间转换、网络掩码，逻辑“与”操作等网络基础知识。

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需要进行子网规划一般两种情况：
一、给定一个网络，整网络地址可知，需要将其划分为若干个小的子网
二、全新网络，自由设计，需要自己指定整网络地址
后者多了一个根据主机数目确定主网络地址的过程，其他一样。

我们先来讨论第一种情况：
例：学院新建4个机房，每个房间有25台机器，给定一个网络地址空间：192.168.10.0，现在需要将其划分为4个子网。

分析：
192.168.10.0是一个C类的IP地址，标准掩码为：255.255.255.0
要划分为4个子网必然要向最后的8位主机号借位，那借几位呢？
我们来看要求：4个机房，每个房间有25台机器，那就是需要4个子网，每个子网下面最少25台主机。

考虑扩展性，一般机房能容纳机器数量是固定的，建设好之后向机房增加机器的情况较少，增加新机房（新子网）情况较多。

（当然对于我们这题，考虑主机或子网最后的结果都是相同的，但如果要组建较大规模网络的时候，这点要特别注意。

）
我们依据子网内最大主机数来确定借几位。

使用公式2n-2 >= 最大主机数
2n-2 >= 25
25-2 = 30 >= 25
所以主机位数n为：5
相对应的子网需要借3位
确定了子网部分，后面就简单了，前面的网络部分不变，看最后的这8位
得到6个可用的子网地址：
全部转换为点分十进制表示
11000000 10101000 00001010 00100000 = 192.168.10.32
11000000 10101000 00001010 01000000 = 192.168.10.64
11000000 10101000 00001010 01100000 = 192.168.10.96
11000000 10101000 00001010 10000000 = 192.168.10.128
11000000 10101000 00001010 10100000 = 192.168.10.160
11000000 10101000 00001010 11000000 = 192.168.10.192
子网掩码：11111111 11111111 11111111 11100000 = 255.255.255.224
这就得出了所有子网的网络地址，那个子网的主机地址呢？
注意在一个网络中主机地址全为0的IP是网络地址，全为1的IP是网络广播地址，不可用所以我们的子网地址和子网主机地址如下：
子网1： 192.168.10.32 掩码： 255.255.255.224
主机IP：192.168.10.33—62
子网2： 192.168.10.64 掩码： 255.255.255.224
主机IP：192.168.10.65—94
子网3： 192.168.10.96 掩码： 255.255.255.224
主机IP：192.168.10.97—126
子网4： 192.168.10.128 掩码： 255.255.255.224
主机IP：192.168.10.129—158
子网5： 192.168.10.160 掩码： 255.255.255.224
主机IP：192.168.10.161—190
子网6： 192.168.10.192 掩码： 255.255.255.224
主机IP：192.168.10.193—222
我们只要取出前面的4个子网就可以完成题目了。

我们再来讨论一下第二种情况：
全新的网络，需要自己来指定整网络地址，这就需要先考虑选择A类、B类或C类IP的问题，就像上例中的网络地址空间：192.168.10.0不给定，任由自己选择，那，有的同学可能会说，直接选择A类地址，有24位的主机位来随便借位。

当然可以，但那就会浪费N多的地址了，在局域网内当然可以随便你设置，但在广域网里可没有这么大的地址来给你分配，所以从开始就要养成个好的习惯。

那如何选择呢？
和划分子网的时候一样，通过公式计算（2n-2），我们知道划分的子网越多浪费的地址就越多。

还记得上面我们每个子网里面都有两个IP不能用吗？（主机位全为0或全为1）
每次划分子网一般都有两个子网的地址要浪费掉（子网部分全为0或全为1）
所以，如果我们需要建设一个拥有4个子网，每个子网内有25台主机的网络，那我们一共需要有（4+2）*（25+2）个IP数的网络来划分。

（4+2）*（25+2）=162
一个C类地址的网络可以拥有254的主机地址，所以我们选择C类的地址来作为整个网络的网络号。

如果现在我们有6个机房，每个机房里有50台主机呢？
（6+2）*（50+2）=416
显然，需要用到B类地址的网络了。

后面划分子网的步骤就和上面一样了，不多说。

可变长子网掩码与无类域间路由(图) 1VLSM
RFC 1878中定义了可变长子网掩码（Variable Length Subnet Mask，VLSM）。

VLSM 规定了如何在一个进行了子网划分的网络中的不同部分使用不同的子网掩码。

这对于网络内部不同网段需要不同大小子网的情形来说非常有效。

VLSM实际上是一种多级子网划分技术。

如图1所示。

图1VLSM应用
在图1中，某公司有两个主要部门：市场部和技术部。

技术部又分为硬件部和软件部两个部门。

该公司申请到了一个完整的C类IP地址段：210.31.233.0，子网掩码
255.255.255.0。

为了便于分级管理，该公司采用了VLSM技术，将原主网络划分称为两级子网（未考虑全0和全1子网）。

市场部分得了一级子网中的第1个子网，即210.31.233.64，子网掩码255.255.255.192，该一级子网共有62个IP地址可供分配。

技术部将所分得的一级子网中的第2个子网210.31.233.128，子网掩码255.255.255.192又进一步划分成了两个二级子网。

其中第1个二级子网210.31.233.128，子网掩码
255.255.255.224划分给技术部的下属分部-硬件部，该二级子网共有30个IP地址可供分配。

技术部的下属分部-软件部分得了第2个二级子网210.31.233.160，子网掩码
255.255.255.224，该二级子网共有30个IP地址可供分配。

在实际工程实践中，可以进一步将网络划分成三级或者更多级子网。

同时，可以考虑使用全0和全1子网以节省网络地址空间。

2CIDR
无类域间路由（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）在RFC 1517～RFC 1520中都有描述。

提出CIDR的初衷是为了解决IP地址空间即将耗尽（特别是B类地址）的问题。

CIDR并不使用传统的有类网络地址的概念，即不再区分A、B、C类网络地址。

在分配IP 地址段时也不再按照有类网络地址的类别进行分配，而是将IP网络地址空间看成是一个整体，并划分成连续的地址块。

然后，采用分块的方法进行分配。

在CIDR技术中，常使用子网掩码中表示网络号二进制位的长度来区分一个网络地址块的大小，称为CIDR前缀。

如IP地址210.31.233.1，子网掩码255.255.255.0可表示成210.31.233.1/24；IP地址166.133.67.98，子网掩码255.255.0.0可表示成166.133.67.98/16；IP地址192.168.0.1，子网掩码255.255.255.240可表示成192.168.0.1/28等。

CIDR可以用来做IP地址汇总（或称超网，Super netting）。

在未作地址汇总之前，路由器需要对外声明所有的内部网络IP地址空间段。

这将导致Internet核心路由器中的路由条目非常庞大（接近10万条）。

采用CIDR地址汇总后，可以将连续的地址空间块总结成一条路由条目。

路由器不再需要对外声明内部网络的所有IP地址空间段。

这样，就大大减小了路由表中路由条目的数量。

例如，某公司申请到了1个网络地址块（共8个C类网络地址）：
210.31.224.0/24-210.31.231.0/24，为了对这8个C类网络地址块进行汇总，采用了新的子网掩码255.255.248.0，CIDR前缀为/21。

如图2所示。

图2CIDR应用
可以看出，CIDR实际上是借用部分网络号充当主机号的方法。

在图2中，因为8个C类地址网络号的前21位完全相同，变化的只是最后3位网络号。

因此，可以将网络号
的后3位看成是主机号，选择新的子网掩码为255.255.248.0 (1111,1000)，将这8个C类网络地址汇总成为210.31.224.0/21。

利用CIDR实现地址汇总有两个基本条件：
待汇总地址的网络号拥有相同的高位。

如图2-2-8中8个待汇总的网络地址的第3个位域的前5位完全相等，均为11100。

待汇总的网络地址数目必须是2n，如2个、4个、8个、16个等等。

否则，可能会导致路由黑洞（汇总后的网络可能包含实际中并不存在的子网）。