计算机网络基础-项目5任务3.pptVIP

计算机网络基础 主编 唐继勇 中国水利水电出版社 项目五 互联IP网络 任务3 子网划分 5.3.1 任务目的及要求 子网划分的作用 子网划分的方法、步骤和规则 理解子网掩码在子网划分中的作用，为一个实际网络采用子网划分的方法实施有效管理 掌握超网和无类域间路由（CIDR）的应用 5.3.2 背景知识 1、子网划分的概念 在 ARPANET 的早期，IP 地址的设计不够合理 IP 地址空间的利用率有时很低。 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。 两级的 IP 地址不够灵活。 从 1985 年起在 IP 地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地址。 这种做法叫作划分子网(subnetting) 。划分子网已成为因特网的正式标准协议。 划分子网的基本思路 划分子网属于一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。 从主机号借用若干个比特作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个比特。 2.子网划分的作用 1）充分使用地址 2）划分管理职责 3）提高网络性能 4）出于安全方面的考虑 注意：重新划分子网不但没有增加可用的IP地址，而且还将损失一部分IP地址 一个未划分子网的 B 类网络145.13.0.0 划分为三个子网后对外仍是一个网络 3.子网掩码 从一个 IP数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网的划分。 使用子网掩码(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子网部分。 IP 地址的各字段和子网掩码 (IP 地址) AND (子网掩码) =网络地址 A 类、B 类和 C 类 IP 地址的默认子网掩码 已知 IP 地址是 141.14.72.24，子网掩码是 255.255.192.0。试求网络地址。 在上例中，若子网掩码改为255.255.224.0。试求网络地址，讨论所得结果。 4.子网划分 当借用IP地址主机部分的最高位作为子网编号时，子网就可以在某类地址中划分出更多的子网 设主机部分借用n位给子网，剩下m位作为主机号（n+m=主机标识部分的位数），则有： 例：一个C类地址192.168.10.0需要划分成6个子网，每个子网分别能容纳14、24、7、12、2、30台主机，给出子网掩码和对应的地址空间划分。 5.变长子网掩码 1987 年，RFC 1009 就指明了在一个划分子网的网络中可同时使用几个不同的子网掩码。使用变长子网掩码 VLSM (Variable Length Subnet Mask)可进一步提高 IP 地址资源的利用率。 6.无分类域间路由 在 VLSM 的基础上又进一步研究出无分类编址方法，它的正式名字是无分类域间路由选择 CIDR (Classless Inter-Domain Routing) CIDR允许将若干个较小的网络合并成一个较大的网络 CIDR 消除了传统的 A 类、B 类和 C 类地址以及划分子网的概念，因而可以更加有效地分配 IPv4 的地址空间。 CIDR使用各种长度的“网络前缀”(network-prefix)来代替分类地址中的网络号和子网号。 IP 地址从三级编址（使用子网掩码）又回到了两级编址 无分类的两级编址的记法是： IP地址 ::= {网络前缀, 主机号} CIDR 还使用“斜线记法”(slash notation)，又称为CIDR记法，即在IP地址后面加上一个斜线“/”，然后写上网络前缀所占的比特数（这个数值对应于三级编址中子网掩码中比特 1 的个数）。 CIDR 将网络前缀都相同的连续的 IP 地址组成“CIDR地址块”。 例： 128.14.32.0/20 表示的地址块共有 212 个地址（因为斜线后面的 20 是网络前缀的比特数，所以主机号的比特数是 12）。 这个地址块的起始地址是 128.14.32.0。 在不需要指出地址块的起始地址时，也可将这样的地址块简称为“/20 地址块”。 128.14.32.0/20 地址块的最小地址：128.14.32.0 128.14.32.0/20 地址块的最大地址：128.14.47.255 全 0 和全 1 的主机号地址一般不使用。 CIDR 地址块中的地址数一定是 2 的整数次幂。 网络前缀越短，其地址块所包含的地址数就越多。而在三级结构的IP地址中，划分子网是使网络前缀变长。 128.14.32.0/20 表示的地址（212 个地址） 一个 CIDR 地址块可以表示很多地址，这种地址的聚合常称为路由聚合，它使得路由表中的一个项目可以表示很多个（例如上千个）原来传统分类地址的路由。 路由聚合也称为构成超网(supernettin