计算机网络知识梳理(十)---子网IP划分

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前言

计算机网络知识梳理 这个系列是为了巩固在计算机网络方面的相关理论基础,日常开发虽然用不到,但是真要是有啥问题还得靠平常积累的知识点

原理

对于一个给定的IP网络a.b.c.d/x(IPv4 网络),如果需要将其划分为多个子网,可以利用其主机域(HostID)的(32-x) 位中的部分位加以区分。如果利用r位划分子网(r∈[,30-x]), 则可以将原网络ab.c.d/x划分为2^r 个等长的子网,每个子网IP 地址空间(总数)为2^(3-x-r), 其中每个子网中除了a.b.cd/x 的网络 前缀的x位与区分子网的r位外,剩余位全为0和全为1的地址,分别作为对应子网的子 网地址和子网直接广播地址,因此,每个子网可分配IP地址空间为(2(32-x-1)-2)。 可见,r越大,可区分的子网数越多,但每个子网可分配IP地址空间越小,即每个子网可分配给主 机或路由器接口的IP地址数越少。

因此,究竞应该选择多大的r划分子网,要根据实际网 络的子网数以及子网规模来定。

另外,具体从(32-x)位中选择哪几位区分子网,理论上 来讲,任选r位均可以,但是如果这r位随便选择,就可能导致划分出来的子网地址不连 续,给网络管理、地址分配等带来极大的不便

因此,在实际划分子网时,会从(32-x)位中的高位连续选择r位。上述子网划分过程通常称为等长子网划分,划分出来的子网大 小相同,即各子网的网络前缀相同,或者说各子网的子网掩码相同。

如果需要将-一个IP网络划分为多个不同规模的子网,就需要进行不等长子网划分。基本方法就是先进行等长划分,然后再将划分出来的子网的其中一个或多个再进一步进行等 长划分,从而可以得到多 个不同规模的子网。准确描述一个子网可以通过两种形式,

-种是CIDR形式,子网地址形如 a'b'c'.d'/(x+r), 另一种形式就是子网地址(每个子网的(x+r) 位前缀是特定值,剩余 (32-x- r)位全为0的地址)加子网掩码。

子网掩码的取值是对应子网的(x+r) 位高位全取 1,剩余(32-x-r) 位全为0的地址。

实践例题

请将IP网络12.34.56.0/24 划分为3个子网,要求:第一个子网的可分配IP 地址不少于50个,第二个子网的可分配IP地址不少于60个,第三个子网的可分配IP地址

题目:请将IP网络12.34.56.0/24 划分为3个子网,要求:第一个子网的可分配IP地址不少于50个,第二个子网的可分配IP地址不少于60个,第三个子网的可分配IP地址不少于120个

采用不等长子网划分。网络12.34.56.0/24 的可分配IP地址数是254,根据3个子网的可分配IP地址数的需求, 首先将12.34.56.0/24 划分为2个子网,分别是12.34.56.0/25和12.34.56.128/25.

将12.34.56.128/25 作为第三个子网,则该子网的子网地址是12.34.56.128,子网掩码是525.255.128,5 广播地址是12.34.56.255, 可分配IP 地址数为126,可分配IP地址范围是: 12.34.56.129/25~12.34.56.254/25,显然满足题目要求。

接下来,进一步将子网12.34.56.0/25 再划分为2个子网,分别是12.34.56.0/26 和12.34.56.64/26,并分别作为题目要求的第一个子网和第二个子网。

于是,第一个子网的子网地址是12.34.56.0, 子网掩码是255.255.255.192, 广播地址是12.34.56.63, 可分配IP地址数为62,可分配IP地址范围是: 12.34.56.1/26~12.34.56.62/26;

第二个子网的子网地址是 12.34.56.64,子网掩码是255.255.255.192, 广播地址是12.34.56.127, 可分配IP地址数为62,可分配IP地址范围是: 12.34.56.65/26~12.34.56.126/26, 也满足题目要求。

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