计算机网络与无线通信系统学习5:划分子网的方法

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一、为什么要划分子网?

1、减少网络流量,无论什么样的流量,我们都希望它少些,网络流量亦如此。如果没有可信赖的路由器,网络流量可能导致整个网络停顿,但有了路由器后,大部分流量都将呆在本地网络内,只有前往其他网络的分组将穿越路由器。路由器增加广播域,广播域越多,每个广播轻松划分子网域就越小,而每个网段的网络流量也越少。

2、优化网络性能,这是减少网络流量的结果。

3、简化管理,与庞大的网络相比,在一系列相连的小网络中找出并隔离网络问题更容易。

4、有助于覆盖大型地理区域,WAN链路比LAN链路的速度慢得多,且更昂贵;单个大跨度的大型网络在前面说的各个方面都可能出现问题,而将多个小网络连接起来可提高系统的效率。

二、知识点

1、IP地址:网络地址分为A,B,C三类,并且知道IP地址是由网段号(net_id)+主机号(host_id)组成的。

2、子网掩码:要让子网划分方案管用,网络中的每台机器都必须知道主机地址的哪部分为子网地址,这是通过给每台机器分配子网掩码实现的。子网掩码是一个长32位的值,让IP分组的接收方能够将IP地址的网络ID部分和主机ID部分区分开来。网络管理员创建由1和0组成的32位子网掩码,其中的1表示lP地址的相应部分为网络地址或子网地址。

3、CIDR:( Classless Inter-Domain Routing,元类域间路由选择).我们需要了解这种网络表示法。形式如:192.168.10.32/28。前面的数字是我们的网络地址,后面的28表示用28位来表示网络位,用32-28=4位来表示主机位。通过这种记法,我们能明确两个信息: 

网络地址:192.168.10.32

子网掩码:255.255.255.240

其中/8-/15只能用于A类网络,/16-/23可用于A类和B类网络,而/24-/30可用于A类、B类和C类网络。

三、子网划分的常见问题

1、选定的子网掩码将创建多少个子网? 

2^x个,其中x是子网掩码借用的主机位数。如:192.168.10.32/28,我们知道C类IP的默认子网掩码为:255.255.255.0,而由上文的CIDR知识,我们了解到这个IP的实际子网掩码是:255.255.255.240。原本最后一个字节应该是0(00000000),现在却是240(11110000)。故其借用了主机位4位来充当网络位。

2、每个子网可包含多少台主机? 

2^y-2台,其中y是没被借用的主机位的位数。-2是因为,主机位全为0的部分是这个子网的网段号(Net_id),全为1的部分是这个网段的广播地址。

3、有哪些合法的子网? 

算出子网的步长(增量)。一个例子是256-192 = 64,即子网掩码为192时,步长为64。从0开始不断增加剧,直到到达子网掩码值,中间的结果就是子网,即0、64、128和192。

4、每个子网的广播地址是什么? 

主机位全为1就是该子网的广播地址。一般我们这样计算:广播地址总是下一个子网前面的数,前面确定了子网为0、64、128和192,例如,子网0的广播地址为63,因为下一个子网为64;子网64的广播地址为127,因为下一个子网为128,以此类推。请记住,最后一个子网的广播地址总是255。

5、每个子网可包含哪些主机地址? 

合法的主机地址位于两个子网之间,但全为0和全为1的地址除外。例如,如果子网号(网段号)为64,而广播地址为127,则合法的主机地址范围为65-126,即子网地址和广播地址之间的数字

四、已知网络地址和子网掩码,求子网划分结果

1、案例一:

        255.255.255.128 (/25) 

        128的二进制表示为10000000,只有1位用于定义子网,余下7位用于定义主机。这里将对C类网络192.168.10.0进行子网划分。 

        网络地址=192.168.10.0 

        子网掩码=255.255.255.128 

回答五大问题:

        多少个子网? 

                在128( 10000000 )中,取值为1的位数为1,借用了一位主机位,因此答案为2^1=2。

        每个子网多少台主机?

                有7个主机位取值为o( 10000000),还剩下7位主机位,因此答案是2^7-2= 126台主机。

        有哪些合法的子网? 

                256 -128 = 128。也就是子网的增量是128.因此子网为0和128

       每个子网的广播地址是什么? 

               在下一个子网之前的数字中,所有主机位的取值都为1,是当前子网的广播地址。对于子网0,下一个子网为128,因此其广播地址为127。

        每个子网包含哪些合法的主机地址? 

                合法的主机地址为子网地址和广播地址之间的数字。要确定主机地址,最简单的方法是写出子网地址和广播地址,这样合法的主机地址就显而易见了。

2、案例二

       255.255.255.192 (/26) 

       在第二个示例中,我们将使用子网掩码255.255.255.192对网络192.168.10.0进行子网划分。 

       网络地址=192.168.10.0 

       子网掩码=255.255.255.192 

下面来回答五大问题 

       多少个子网? 

                在192(11000000)中,取值为1的位数为2,因此答案为2^2=4个子网。

        每个子网多少台主机?

                有6个主机位的取值为0(11000000),因此答案是2^6-2=62台主机。

        有哪些合法的子网? 

                256 -192 = 64。所以子网的步长[增量]为64,因此子网为0、64、128和192

        每个子网的广播地址是什么? 

                在下一个子网之前的数字中,所有主机位的取值都为1,是当前子网的广播地址。对于子网0,下一个子网为64,因此其广播地址为63。以此类推。

        合法的主机地址有哪些? 

                合法的主机地址为子网地址和广播地址之间的数字。要确定主机地址,最简单的方法是写出子网地址和广播地址,这样合法的主机地址就显而易见了。
 

3、案例三

        255.255.255.224 (/27)

        网络地址=192.168.10.0 

        子网掩码=255.255.255.224 

4、案例四

        255.255.255.240 (/28) 

        网络地址=192.168.10.0 

        子网掩码=255.255.255.240 

5、案例五

        255.255.255.248 (/29) 

        网络地址=192.168.10.0 

        子网掩码=255.255.255.248 

 

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