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IP子网划分与子网汇聚

简介:
文中有不对或者有不清楚的地方,请大家告诉我,谢谢!
 
IP子网划分与子网汇聚
 
1. 主机通信
在网络中不同主机之间通信的情况可以分为两种:
① 同一网段中两台主机之间相互通信。
② 不同网段中两台主机之间相互通信。
为了区分这两种情况,进行通信的计算机就需要获取远程主机IP地址的网络部分来做出判断。
① 如果源主机的网络地址=目标主机的网络地址,则为相同网段主机之间的通信。
② 如果源主机的网络地址≠目标主机的网络地址,则为不同网段主机之间的通信。
 
2. 子网掩码
对于一台计算机来说,如何知道远程主机IP地址的网络地址呢?这就需要借助子网掩码。
与IP地址一样,子网掩码也是由32个二进制位组成。对于IP地址的网络部分用“1”表示,对于IP地址的主机部分用“0”表示。和IP地址一样,子网掩码也通常用4个点分十进制表示。当为网络中的节点分配IP地址时,也一并要给出每个节点所使用的子网掩码。
 
有了子网掩码后,只要把IP地址和子网掩码做逻辑“与”运算,就可得出IP地址的网络地址。可以将“与”运算看成是乘法运算。
“与”运算法则:0和任何数相与都等于0,1和任何数相与都等于任何数本身。简言之,“与”运算取小
① 0与0等于0
② 0与1等于0
③ 1与0等于0
④ 1与1等于1
 
A、B、C类默认子网掩码
① A类地址默认子网掩码:255.0.0.0
② B类地址默认子网掩码:255.255.0.0
③ C类地址默认子网掩码:255.255.255.0
 
子网掩码的作用就是确定IP地址中哪一部分是网络ID,哪一部分是主机ID。
 
IP地址和掩码与运算求网络地址实例:
有一个IP地址192.168.12.30,子网掩码是255.255.255.0,求该IP地址的网络地址。
根据IP地址和子网掩码做逻辑“与”运算就可得出网络地址的规则,现做法如下:
① 将192.168.12.30用32位的二进制形式表示
11000000.10101000.00001100.00011110
② 将255.255.255.0用32位的二进制形式表示
11111111.11111111.11111111.00000000
③ 将32位的IP地址和32位的子网掩码进行逻辑“与”运算
   11000000.10101000.00001100.00011110
与——————————————————
   11111111.11111111.11111111.00000000
=11000000.10101000.00001100.00000000
=192.168.12.0
那么IP地址192.168.12.30/24的网络地址就是192.168.12.0。
 
3. 变长子网掩码(VLSM)
变长子网掩码(Variable-Length Subnet Mask)是一种通过减少每个子网的掩码长度来节省I P地址的技术。子网需要多少地址,掩码就提供多少地址。这种技术的主要思想是为每个子网分配“合适的地址数量”。
 
4. 划分子网
划分子网就是网络位向主机位借位。换言之,就是增加网络位,减少主机位。
划分子网的好处:路由器创建了广播域,广播域越多,单个网络上的广播流量越少,所以缩减了网络流量,优化了网络性能,同时由于子网相对要小一些简化了管理,同时可以更加灵活的形成大覆盖范围的网络。
 
如果网络位向主机位借了n位,那么可以划分子网的个数就是2的n次方
如果m是网络位向主机位借位后所剩的主机位数,那么每个子网的主机个数就是2的m次方-2。(-2是指减掉网络地址和广播地址)
划分子网后的子网掩码就是在原有子网掩码的基础上,借了几个主机位,就添加几个“1”。
 
子网划分只能在一个或者更多的子网没有用尽的情况下实施。在进行子网划分时,应该首先使用最短的子网掩码。换句话说,就是让这个子网支持最多的主机。这一般是用于大多数或者全部局域网网段中的子网掩码。
 
5. 子网汇聚(超网)
超网是与子网类似的概念--IP地址根据子网掩码被分为独立的网络地址和主机地址。但是,与子网把大网络分成若干小网络相反,超网是把一些小网络组合成一个大网络。
子网汇聚(超网)就是主机位向网络位借位。换言之,就是减少网络位,增加主机位。
子网汇聚相当于子网划分的逆运算。
 
超网地址规划又称为地址汇聚,在实际应用中一般是为了减轻路由表的负载而引进地址汇聚的概念(超网)。
路由汇聚的含义是把一组路由汇聚为一个单个的路由广播。路由汇聚的最终结果和最明显的好处是缩小网络上的路由表的尺寸,进而减少延迟。
 
在超网地址规划的过程中要遵循的原则是: 
所有符合要求的IP地址必须包含进去,不能随意性的规划。但同时要保证不能包括不在规划范围的其他的IP地址,这样容易引起路由黑洞。
 
超网汇聚实例:
将192.168.0.0/24、192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24这4个网络地址用一个网络地址包含进去。
这4个地址分别用二进制表示:
11000000.10101000.00000000.00000000/24【192.168.0.0/24】
11000000.10101000.00000001.00000000/24【192.168.1.0/24】
11000000.10101000.00000010.00000000/24【192.168.2.0/24】
11000000.10101000.00000011.00000000/24【192.168.3.0/24】
我们通过查看它们的二进制形式可以发现,它们的前22位是一样的,所以,我们就可以将它们的网络位在原有的基础上向后退2位,变成22位。因此,就变成以下这样:
11000000.10101000.00000000.00000000/24【192.168.0.0/22】
11000000.10101000.00000001.00000000/24【192.168.0.0/22】
11000000.10101000.00000010.00000000/24【192.168.0.0/22】
11000000.10101000.00000011.00000000/24【192.168.0.0/22】
所以,以上这4个网络地址可以使用192.168.0.0/22来汇聚成一个地址。
 
 

     本文转自yuanbin0710 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/yuanbin/112006,如需转载请自行联系原作者


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