IP子網劃分與子網匯聚

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IP子網劃分與子網匯聚

 

1. 主機通訊

在網絡中不一樣主機之間通訊的狀況能夠分爲兩種：

① 同一網段中兩臺主機之間相互通訊。

② 不一樣網段中兩臺主機之間相互通訊。

爲了區分這兩種狀況，進行通訊的計算機就須要獲取遠程主機IP地址的網絡部分來作出判斷。

① 若是源主機的網絡地址=目標主機的網絡地址，則爲相同網段主機之間的通訊。

② 若是源主機的網絡地址≠目標主機的網絡地址，則爲不一樣網段主機之間的通訊。

 

2. 子網掩碼

對於一臺計算機來講，如何知道遠程主機IP地址的網絡地址呢？這就須要藉助子網掩碼。

與IP地址同樣，子網掩碼也是由32個二進制位組成。對於IP地址的網絡部分用「1」表示，對於IP地址的主機部分用「0」表示。和IP地址同樣，子網掩碼也一般用4個點分十進制表示。當爲網絡中的節點分配IP地址時，也一併要給出每一個節點所使用的子網掩碼。

 

有了子網掩碼後，只要把IP地址和子網掩碼作邏輯「與」運算，就可得出IP地址的網絡地址。能夠將「與」運算當作是乘法運算。

「與」運算法則：0和任何數相與都等於0，1和任何數相與都等於任何數自己。簡言之，「與」運算取小。

① 0與0等於0

② 0與1等於0

③ 1與0等於0

④ 1與1等於1

 

A、B、C類默認子網掩碼

① A類地址默認子網掩碼：255.0.0.0

② B類地址默認子網掩碼：255.255.0.0

③ C類地址默認子網掩碼：255.255.255.0

 

子網掩碼的做用就是肯定IP地址中哪一部分是網絡ID，哪一部分是主機ID。

 

IP地址和掩碼與運算求網絡地址實例：

有一個IP地址192.168.12.30，子網掩碼是255.255.255.0，求該IP地址的網絡地址。

根據IP地址和子網掩碼作邏輯「與」運算就可得出網絡地址的規則，現作法以下：

① 將192.168.12.30用32位的二進制形式表示

11000000.10101000.00001100.00011110

② 將255.255.255.0用32位的二進制形式表示

11111111.11111111.11111111.00000000

③ 將32位的IP地址和32位的子網掩碼進行邏輯「與」運算

   11000000.10101000.00001100.00011110

與——————————————————

   11111111.11111111.11111111.00000000

=11000000.10101000.00001100.00000000

=192.168.12.0

那麼IP地址192.168.12.30/24的網絡地址就是192.168.12.0。

 

3. 變長子網掩碼（VLSM）

變長子網掩碼（Variable-Length Subnet Mask）是一種經過減小每一個子網的掩碼長度來節省I P地址的技術。子網須要多少地址，掩碼就提供多少地址。這種技術的主要思想是爲每一個子網分配「合適的地址數量」。

 

4. 劃分子網

劃分子網就是網絡位向主機位借位。換言之，就是增長網絡位，減小主機位。

劃分子網的好處：路由器建立了廣播域，廣播域越多，單個網絡上的廣播流量越少，因此縮減了網絡流量，優化了網絡性能，同時因爲子網相對要小一些簡化了管理，同時能夠更加靈活的造成大覆蓋範圍的網絡。

 

若是網絡位向主機位借了n位，那麼能夠劃分子網的個數就是2的n次方。

若是m是網絡位向主機位借位後所剩的主機位數，那麼每一個子網的主機個數就是2的m次方-2。（-2是指減掉網絡地址和廣播地址）

劃分子網後的子網掩碼就是在原有子網掩碼的基礎上，借了幾個主機位，就添加幾個「1」。

 

子網劃分只能在一個或者更多的子網沒有用盡的狀況下實施。在進行子網劃分時，應該首先使用最短的子網掩碼。換句話說，就是讓這個子網支持最多的主機。這通常是用於大多數或者所有局域網網段中的子網掩碼。

 

5. 子網匯聚（超網）

超網是與子網相似的概念--IP地址根據子網掩碼被分爲獨立的網絡地址和主機地址。可是，與子網把大網絡分紅若干小網絡相反，超網是把一些小網絡組合成一個大網絡。

子網匯聚（超網）就是主機位向網絡位借位。換言之，就是減小網絡位，增長主機位。

子網匯聚至關於子網劃分的逆運算。

 

超網地址規劃又稱爲地址匯聚，在實際應用中通常是爲了減輕路由表的負載而引進地址匯聚的概念(超網)。

路由匯聚的含義是把一組路由匯聚爲一個單個的路由廣播。路由匯聚的最終結果和最明顯的好處是縮小網絡上的路由表的尺寸，進而減小延遲。

 

在超網地址規劃的過程當中要遵循的原則是：
全部符合要求的IP地址必須包含進去，不能隨意性的規劃。但同時要保證不能包括不在規劃範圍的其餘的IP地址，這樣容易引發路由黑洞。

 

超網匯聚實例：

將192.168.0.0/2四、192.168.1.0/2四、192.168.2.0/2四、192.168.3.0/24這4個網絡地址用一個網絡地址包含進去。

這4個地址分別用二進制表示：

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】

咱們經過查看它們的二進制形式能夠發現，它們的前22位是同樣的，因此，咱們就能夠將它們的網絡位在原有的基礎上向後退2位，變成22位。所以，就變成如下這樣：

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】

因此，以上這4個網絡地址可使用192.168.0.0/22來匯聚成一個地址。