子网划分与VLSM.docx

1、子网划分与VLSMIP地址IP地址是由32位二进制来表示的,但为了便于记忆，在实际配置中常使用十进制来表示。因此首先要熟练二进制、八进制、十进制、十六进制之间相互转换。数进制的转换十进制与二进制之间的转换 （1）十进制转换为二进制，分为整数部分和小数部分 整数部分 方法:除取余法,即每次将整数部分除以,余数为该位权上的数,而商继续除以，余数又为上一个位权上的数,这个步骤一直持续下去，直到商为0为止，最后读数时候，从最后一个余数读起,一直到最前面的一个余数。例:将十进制的16转换为二进制分析:第一步,将168除以2，商84，余数为0。 第二步，将商4除以2，商42余数为。 第三步，将商2除以,商

2、余数为0。 第四步,将商21除以2,商1余数为1。 第五步,将商10除以2,商5余数为。第六步,将商除以2,商2余数为1。 第七步,将商2除以2,商1余数为0。 第八步,将商1除以2，商0余数为1。 第九步，读数，因为最后一位是经过多次除以2才得到的,因此它是最高位，读数字从最后的余数向前读，即十进制的68转换为二进制结果为 。 (2） 小数部分 方法:乘2取整法,即将小数部分乘以2,然后取整数部分，剩下的小数部分继续乘以，然后取整数部分，剩下的小数部分又乘以2,一直取到小数部分为零为止。如果永远不能为零，就同十进制数的四舍五入一样，按照要求保留多少位小数时，就根据后面一位是0还是,取舍，如果

3、是零，舍掉,如果是1，向入一位。换句话说就是0舍1入。读数要从前面的整数读到后面的整数。例1:将0.15换算为二进制 分析：第一步,将0.12乘以2，得0.25，则整数部分为0,小数部分为.25; 第二步， 将小数部分025乘以2,得.,则整数部分为0,小数部分为0;第三步, 将小数部分0.5乘以2,得0,则整数部分为1,小数部分为0.0;第四步，读数,从第一位读起,读到最后一位,即为.001。 得出结果：将.12换算为二进制(0)2 例2,将0.45转换为二进制（保留到小数点第四位) 从上面步骤可以看出，当第五次做乘法时候,得到的结果是.4，那么小数部分继续乘以,得0.8,0又乘以2的,到1

4、这样一直乘下去,最后不可能得到小数部分为零,因此,这个时候只好学习十进制的方法进行四舍五入了,但是二进制只有0和1两个，于是就出现0舍1入。这个也是计算机在转换中会产生误差,但是由于保留位数很多,精度很高,所以可以忽略不计。那么,我们可以得出结果将.5转换为二进制约等于.11上面介绍的方法是十进制转换为为二进制的方法,需要大家注意的是： ） 十进制转换为二进制,需要分成整数和小数两个部分分别转换 ) 当转换整数时,用的除2取余法，而转换小数时候,用的是乘2取整法 3) 注意他们的读数方向 因此，我们从上面的方法，我们可以得出十进制数168.125转换为二进制为11000.01,或者十进制数转换

5、为二进制数约等于111000.011。 (3) 二进制转换为十进制 不分整数和小数部分方法:按权相加法,即将二进制每位上的数乘以权,然后相加之和即是十进制数。例 将二进制数11.101转换为十进制数。得出结果:（01101）2=(5.62)10 二进制转换成十进制需要注意的是1）要知道二进制每位的权值 )要能求出每位的值 二、 二进制与八进制之间的转换(1） 二进制转换为八进制 方法:取三合一法，即从二进制的小数点为分界点,向左（向右)每三位取成一位，接着将这三位二进制按权相加，得到的数就是一位八位二进制数,然后,按顺序进行排列,小数点的位置不变,得到的数字就是我们所求的八进制数。如果向左(向

6、右）取三位后，取到最高(最低)位时候,如果无法凑足三位，可以在小数点最左边(最右边）,即整数的最高位（最低位）添0,凑足三位。例 将二进制数111001转换为八进制 得到结果：将10111.11转换为八进制为56 将二进制数101.1转换为八进制 得到结果:将10.1转换为八进制为15.(2)将八进制转换为二进制方法:取一分三法,即将一位八进制数分解成三位二进制数，用三位二进制按权相加去凑这位八进制数，小数点位置照旧。例：将八进制数6.5转换为二进制 因此，将八进制数7.54转换为二进制数为1011.1110，即10111.111 首先将八进制按照从左到右,每位展开为三位,小数点位置不变，然后

7、，按每位展开为2，21，20（即、2、）三位去做凑数，即a+ 21+c0=该位上的数(a=1或者a0，b=1或者b0，=1或者=0）,将b排列就是该位的二进制数 接着，将每位上转换成二进制数按顺序排列 最后，就得到了八进制转换成二进制的数字。 二进制与八进制的互换需要注意的是：1） 他们之间的互换是以一位与三位转换,这个有别于二进制与十进制转换2） 在做添0和去0的时候要注意，是在小数点最左边或者小数点的最右边（即整数的最高位和小数的最低位)才能添或者去0,否则将产生错误三、 二进制与十六进制的转换 方法:与二进制与八进制转换相似,只不过是一位(十六)与四位（二进制）的转换，下面具体讲解：（）

8、 二进制转换为十六进制方法：取四合一法,即从二进制的小数点为分界点，向左（向右)每四位取成一位,接着将这四位二进制按权相加，得到的数就是一位十六位二进制数,然后,按顺序进行排列，小数点的位置不变,得到的数字就是我们所求的十六进制数。如果向左（向右)取四位后,取到最高(最低)位时候,如果无法凑足四位，可以在小数点最左边(最右边),即整数的最高位(最低位）添,凑足四位。 例：将二进制1101.101转换为十六进制 得到结果:将二进制1101001.10转换为十六进制为E9B 例:将101010转换为十六进制因此得到结果:将二进制11111转换为十六进制为2BA （)将十六进制转换为二进制 方法:取

9、一分四法，即将一位十六进制数分解成四位二进制数,用四位二进制按权相加去凑这位十六进制数，小数点位置照旧。 将十六进制6E.2转换为二进制数 如:将十六进制6E2转换为二进制为100001即11010001 四、八进制与十六进制的转换 方法:一般不能互相直接转换,一般是将八进制(或十六进制）转换为二进制，然后再将二进制转换为十六进制（或八进制),小数点位置不变。那么相应的转换请参照上面二进制与八进制的转换和二进制与十六进制的转换。 五、八进制与十进制的转换（)八进制转换为十进制 方法：按权相加法，即将八进制每位上的数乘以位权,然后相加之和即是十进制数。 例：将八进制数67.35转换为十进制 (2

10、)十进制转换为八进制十进制转换成八进制有两种方法： 1)间接法:先将十进制转换成二进制，然后将二进制又转换成八进制 2)直接法:前面我们讲过,八进制是由二进制衍生而来的,因此我们可以采用与十进制转换为二进制相类似的方法，还是整数部分的转换和小数部分的转换,下面来具体讲解： 整数部分方法：除取余法,即每次将整数部分除以8，余数为该位权上的数,而商继续除以8，余数又为上一个位权上的数,这个步骤一直持续下去，直到商为0为止，最后读数时候，从最后一个余数起，一直到最前面的一个余数。 小数部分 方法：乘8取整法,即将小数部分乘以8，然后取整数部分,剩下的小数部分继续乘以8,然后取整数部分，剩下的小数部分

11、又乘以8,一直取到小数部分为零为止。如果永远不能为零,就同十进制数的四舍五入一样，暂取个名字叫3舍4入。 例:将十进制数796.70315转换为八进制数解:先将这个数字分为整数部分796和小数部分0.7125 整数部分 小数部分 因此,得到结果十进制79.7035转换八进制为44.55六、十六进制与十进制的转换 十六进制与八进制有很多相似之处,大家可以参照上面八进制与十进制的转换自己试试这两个进制之间的转换。互联网上唯一标识主机有两种方式,一种是主机I地址（公网IP地址)，一种是网卡的MAC地址，这两种地址都是全球唯一性的。 地址的结构网络号 主机号1.18 1. 1255.55.25 0网络

12、号表示主机位于哪个子网，主机号标识子网内的具体主机，子网掩码确定主机位于哪个子网内。确定网络位置方法就是用主机IP地址和子网掩码做逻辑与操作。如果不同的I地址与子 网掩码做逻辑与运算后结果相同，则这些主机可以相互通信,若不同则要通过路由器来转换。P地址类地址类不同类别的IP地址具有不同的地址范围,从而使不同规模的使用不同的地址个数。P地址分为A、C、D、E五类：A类：0XXXXX. 000000. 000000000000 0000. 011111. 因此A类网络地址为:1-126，默认子网掩码为：2.0.0;类主机范围特别大，主要用在最高级别的IS;注意这里网络地址不能全为0或全为，其中01

13、1111（十进制127)用来表示自身，通常做回环测试使用。如果32位全为0,则报送默认路由，若32位全1,则向本地子网广播。类:10XXXXX XXXXX0000000 .0000000 1000000 000000. 10111111. 111111因此类网络地址为：12.0-11.5，默认子网掩码为:25525.0.0;B类地址每个网络拥有6554台主机,总网络数为16384个。C类:110XXX XXXX. XXXXXXX. 11000 0000000. 00000. 101111. 1111111 11111111.因此C类网络地址为：1920023.2.55，默认子网掩码为：25.2

14、525.0；类地址每个网络拥有254台主机,总网络数为20万个;类地址用于规模较小的网络,当不能满足时,常常使用超网来解决。D类地址以110开始的，用于多路广播地址。E类地址以111开始的，用于实验使用。子网划分与VLS(变长子网掩码)前面我们讲的IP地址范围都是默认子网掩码,特点是网络地址位数都采用整个8位二进制数(十进制255）表示，其中二进制1对应的是网络地址部分,0对应的是主机地址部分。LS方法就是不采用完整8位子网掩码来划分网络地址，如：100000101000.00001.0000101(192.168110)1111111111111.111100.000000(255.55.2

15、40.0）说明C类I地址子92.168.1.10对应子网掩码52520.，也可表示为19.168.020，这样网络数变少了，每个网络主机数增加了。采用子网划分的优点是可以减少网络流量,提高网络性能,简化管理及易于扩大地理范围。如何划分子网?首先要熟记2的幂:2的次方到10次方的值分别为：1，2,4,，1,32，64,128,256,512和1024。还有要明白的是:子网划分是借助于取走主机位,把这个取走的部分作为子网位。因此这个意味划分越多的子网,主机将越少。子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址,哪部分为主机地址,有和0组成,长3位,全为1的位代表网络号不是所有的网络都需要子网,因此就引

16、入1个概念：默认子网掩码(aul suneak).类I地址的默认子网掩码为.0.;B类的为255.25.0.0;C类的为5.25.250划分子网的几个捷径：1.你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?：2的x次方2(x代表掩码位,即2进制为1的部分）2每个子网能有多少主机?: 的y次方-2(y代表主机位，即进制为0的部分)3.有效子网是?:有效子网号=256-10进制的子网掩码(结果叫做block se或basnmber)4每个子网的广播地址是?:广播地址=下个子网号-5.每个子网的有效主机分别是?:忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效主机地址最后有效1个主机地址=下个子网号2（即广播地

17、址-1)下面看具体实例:C类地址例子:网络地址12.18.10;子网掩码55.25.25592(/26)1.子网数=2*2-22主机数=的6次方-2623.有效子网数:lockze=256-9=64;所以第一个子网为1268.6,第二个为19.168.10.124.广播地址:下个子网-所以个子网的广播地址分别是192.18.10.127和192.1681.115.有效主机范围是：第一个子网的主机地址是12.1680.65到92.168.1.6;第二个是19.6.10.129到19.168.10.190B类地址例子1:网络地址:172.1.0.0;子网掩码25.55192.0(/18)1子网数=

18、222=2.主机数2的1次方-216382.有效子网?:lock siz=5-192=6;所以第一个子网为12.16.60,最后1个为72.162.04.广播地址:下个子网-.所以个子网的广播地址分别是17.16.12.55和1721.11.2555有效主机范围是:第一个子网的主机地址是17216.1到.6.127.24；第二个是172.16.12.1到12.16.11254类地址例子：网络地址:.16.0;子网掩码5255.255.22(/27).子网数=的11次方-2=2(因为类地址默认掩码是25.255.0.0,所以网络位为+3=1)2主机数=2的次方-=303.有效子网?:blocki

19、ze=256-24=；所以第一个子网为172.160,最后个为172.1.55.1924.广播地址:下个子网-1.所以第一个子网和最后个子网的广播地址分别是17.16.0.6和172.16.25.2235有效主机范围是:第一个子网的主机地址是72.1.3到1216.0.;最后1个是12125.193到172.16.255.2下面以某公司为例,讨论VLSM子网划分的方法。假设该公司分配了一个C类地址,该公司的网络拓扑结构见图。为方便起见,这里用保留地址12.181.0作为例子进行说明。 从图1可以看到,由于总公司、分公司分布于4处,总公司、分公司及各部门所拥有的主机数各不相同，因此需要对12.1

20、8.1.进行子网化。因该公司部门1和部门3均有2台主机，因此,产生的较大的子网集中必须有两个以上这样的子网,每个都至少有20个主机地址，由于C类地址192.168.的掩码是24位长,具体掩码如下: 55.2555.0=111 1111111111.1111 1.0000 000 将掩码扩展一位(共25位)，使用第25位作为子网标志,这样可寻址2个子网（0和1)。可是，地址全0的子网是被保留的（这和分配网络号一样），地址全1的子网也是被保留的（用作全子网的广播)，这样就没有可用的剩余子网了。将掩码扩展位（共26位)，可以产生4个子网(0,0，,11）。因为地址全0、全1的子网被保留,于是还剩下2

21、个可用的子网，用于表示主机的部分为最右边8位中剩下的位，位可表示6个独立的主机地址，其中全0的地址被保留标志子网本身，全1的地址被保留用作广播,这样还剩62个可用的地址，由于该公司最大的子网有2台主机,若用这样的子网会浪费地址,因此可再将掩码向右扩展1位（共27位),这样可得到个子网(00，001,010,01，10,11，110,1),其中6个子网是可用的(因为地址全0、全1的子网被保留）,在最右边位中还剩5位用于主机分配,5位可表示2个独立的主机地址，其中全0的地址被保留标志子网本身，全1的地址被保留用作广播，还剩下30个可用的地址。如果再将掩码向右扩展一位（共28位）时,可知每个子网中只

22、有4个地址，不能满足实际需要（必须有2个子网均支持0个以上主机地址),至此,最终将92168.子网化使用的子网掩码是25.55255.24,或.6.1.0/27，即使用27位子网掩码,得到能用的子网设为子网、子网、子网C、子网、子网E和子网F,参见下面的图2。 我们将子网A、子网B分配给部门1和部门（每个子网中可用主机地址为30个）,另外根据实际情况: 总公司部门2、分公司部门4、分公司1和分公司各有10余台主机,因此,对子网D和子网再进行子网化，用8位子网掩码5255250(或19216.12828和2.168.1.16/8，即2位掩码)，得到子网19.168.1/28、92.168.14/

23、8、192.168.60/28和192.18.1.176/28，分别分配给总公司部门2、分公司部门、分公司1和分公司3,每个子网可用主机数为4个。这样，我们会剩余个子网(否则,这些子网均得用上)。将子网C和子网E留作公司以后发展时使用。将子网F进一步细分，用于总公司与各公司之间的广域网链路上。由于点到点的广域网链路需要的地址很少,只要个地址用在每一条链路的两端上的每个路由器上，对子网F进一步子网化,使它能工作在广域网链路上,取30位子网掩码.55.25.5或192168.1.92/3，得到子网如下: 192168.192/30 19168.1.6/ 192.168.1.200/0 192.18

24、1.204/3 2161.208/3019.168.1.212/30 19.168.1216/30 192.168.1.0/3 从中取19216.1.192/3、192.168.116/30和191681.200/0 这 3个子网，每个子网中可用的主机地址有两个(实际上每个子网中有4个主机地址，它包括子网D、广播地址以及2个可分配的地址）,分别用于总公司到各个分公司的广域网链路上(例如:19.1.1.93和126.9用于总公司和分公司1之间的广域网链路上，192.197和192.181.19用于总公司到分公司2之间的广域网链路上,9218.201和12.16.1202用于总公司到分公司之间的广

25、域网链路上），剩余的子网留作以后公司网络扩展时使用。 超网 超网作用是将多个网络地址结合在一起使用，也叫做无类域间路由，使用超网可以将连续的较小的网络合并成一个大的子网，因此使用超网的前提条件是有多个连续的小网络。下面举例说明: 某公司申请了5段C类IP地址,分别是202.21.53.2至2.2.57.0/4，但因为公办地点比较集中，公司不想外购路由等设备,如何将它们划分在同一子网呢?10011.0010.0011010.000000（202.3./24）1100010001001.00101.0000000(2021.4.04）00110.011010010111.00000（202.21.

26、55.024)1101010.0010101.11000.00000(202.21.56./24）111010.00010101.0101.00000000（202.21.0/24）从上可以看出，第一、二段及第三段的前四位完全相同，从第五位开始发生变化，因此将上五段IP划分子网掩码为25.255.24,则所有主机都位于同一个子网中了,主机IP地址范围为：202.21.53.0到20.215255,第一个和最后一个分别为网络地址和广播地址。私有地址和保留地址私有地址属于非注册地址,专门为组织机构内部使用私有地址。这些地址是不会被Ineet分配的，它们在Intere上也不会被路由，虽然它们不能直接

27、和Intere网连接,但通过技术手段仍旧可以和 Internt通讯。A类地址中的私有地址和保留地址： 0.0.0到10.25.525是私有地址。 27.000到12.2555525是保留地址，用做循环测试用的。 类地址的私有地址和保留地址： 7216.0.0到731.255.2是私有地址 169.254.0.0到1.254.25255是保留地址。C类地址中的私有地址：192.60.0到92.1255.25是私有地址。NA(网络地址转换)NAT网络地址转换属接入广域网技术,是一种将私有(保留)地址转化为合法IP地址的转换技术,它被广泛应用于各种类型ternet接入方式和各种类型的网络中。原因很简

28、单，NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题，而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击，隐藏并保护网络内部的计算机。例如,一个小型办公网络使用 2.1.0.0/24作为企业内部网络私有I 并且其Interne网络服务提供商分配的单一公用IP地址为13117.0.1。当此小型内部网中一台内部私有地址为 192.180.9 的客户访问 IP 地址为 157.60.0.1的网站服务器时,此用户机的 TCP/I 协议产生一个包含以下在I 和 TCP 或者UDP 标头中的数值的 P数据包： 目标IP地址:1.0.1 源IP地址： 19.1680.9 目标端口:0源端口:102请求源主机将此 IP 数据包发送给 NA设备，然后由 NT设备解析向外发送数据包的地址如下： 目标 I 地址：7.6. 源 I地址：31.17.0.1 目标端口：0 源端口：500N 将重新映射后的 IP 数据包发送到 Interne。网站服务器向 NAT返回一个响应。当 NAT 接受到此响应时，数据包包含以下地址信息： 目标IP地址：3110.1 源I地址：1750.01 目标端口:500源端口：80下图显示了NAT 的工作原理。图形 1 简单的 NA 网络概念示意