網路基礎CCNP篇|IP子網劃分聚合

什麼是子網劃分？

簡單的說，就是一個IP地址的分裂與聚合。(以下會細講)

我們為什麼要進行子網劃分？

因為IP地址的有類別的劃分，所以導致IP地址的分配十分不靈活無法適應現在的網路，會造成IP地址的浪費。

子網劃分定義：Internet組織機構定義了五種IP地址，有A、B、C三類地址。A類網路有126個，每個A類網路可能有16777214臺主機，它們處於同一廣播域。而在同一廣播域中有這麼多節點是不可能的，網路會因為廣播通訊而飽和，結果造成16777214個地址大部分沒有分配出去。可以把基於每類的IP網路進一步分成更小的網路，每個子網由路由器界定並分配一個新的子網網路地址,子網地址是借用基於每類的網路地址的主機部分建立的。劃分子網後，通過使用掩碼，把子網隱藏起來，使得從外部看網路沒有變化，這就是子網掩碼。

來源：百度百科

在定義中，我們可知，IP地址有5類。
詳情如下：

• A類:1.0.0.0~126.255.255.255,預設子網掩碼/8,即255.0.0.0 (其中127.0.0.0~127.255.255.255為環回地址,用於本地環回測試等用途)；
• B類:128.0.0.0~191.255.255.255,預設子網掩碼/16,即255.255.0.0；
• C類:192.0.0.0~223.255.255.255,預設子網掩碼/24,即255.255.255.0；
• D類:224.0.0.0~239.255.255.255,一般於用組播
• E類:240.0.0.0~255.255.255.255(其中255.255.255.255為全網廣播地址),E類地址一般用於研究用途.
  其中還有一種私有地址,即比如內部區域網所用的地址,分別為:

10.0.0.0~10.255.255.255；
172.16.0.0~172.31.0.0；
192.168.0.0~192.168.255.255

什麼是掩碼？

之後，我們瞭解一下什麼是掩碼：
掩碼（mask）
根據掩碼來判斷網路位
掩碼的定義：
和IP地址的表示方法一樣，但是必須是連續的0和1組成，而且前面必須是1，後面必須是0.
例如：
11111111.00000000.00000000.00000000 /8
255.0.0.0
掩碼的1,就標記了網路位，0就標記了主機位
10.0.12.1/24 10.0.12.2/24
192.168.1.1/24
根據相與運算算出來的：
11000000.10101000.00000001.00000001 IP地址
11111111.11111111.11111111.00000000 掩碼
11000000.10101000.00000001.00000000 網路地址
其中，子網劃分還用到了VLSM：
VLSM（可變長子網掩碼）
本質：增加子網掩碼的長度，網路位的數量增加了。
導致網路的數量增加了，代價主機位少了，代表每個網路的可用IP地址數量減少了。
舉個例子：
192.168.1.0/24
11000000.10101000.00000001.00000000 IP地址
11111111.11111111.11111111.00000000 掩碼
這個網路所承受最大主機數：2^8-2=254
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
11000000.10101000.00000001.00|000000 IP地址
11111111.11111111.11111111.11|000000 掩碼
192.168.1.0/25
11000000.10101000.00000001.0|0000000 IP地址
11111111.11111111.11111111.1|0000000 掩碼
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
一個網路號劃分成了兩個網路號：
第一個：192.168.1.128/25
11000000.10101000.00000001.1|0000000 IP地址
11111111.11111111.11111111.1|0000000 掩碼

第二個：192.168.1.0/25
11000000.10101000.00000001.0|0000000 IP地址
11111111.11111111.11111111.1|0000000 掩碼

每個網路號可承受最大主機數：2^7-2=126
於是，我們把一個網路號順利的劃分成兩個網路號了。

實戰演練VLSM：
某公司，有四個部門，分別是A,B,C,D，每個部門需要20個IP地址，該公司申請了一個C類地址塊，192.168.134.0/24，請給出合理的子網劃分方案。
分析：
根據網路數量來分析：
由於該公司有4個網路，所以需要增加兩位子網掩碼
192.168.134.0/24
11000000.10101000.10000110.|00000000
11111111.11111111.11111111.|00000000
由於該公司需要四個網路，所以增加兩位子網掩碼
192.168.134.0/24
11000000.10101000.10000110.00|000000
11111111.11111111.11111111.11|000000
：
192.168.134.0/26
11000000.10101000.10000110.00|000000
：
192.168.134.64/26
11000000.10101000.10000110.01|000000
：
192.168.134.128/26
11000000.10101000.10000110.10|000000
：
192.168.134.192/26
11000000.10101000.10000110.11|000000

上面就是根據網路數量劃分的子網，每個子網裡面有
6個主機位那麼每個網路裡面的可用的IP地址數量是
2^6-2=64-2=62

CIDR（無類域間路由）
無類域間路由（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）在RFC 1517～RFC 1520中都有描述。提出CIDR的初衷是為了解決IP地址空間即將耗盡（特別是B類地址）的問題。CIDR並不使用傳統的有類網路地址的概念，即不再區分A、B、C類網路地址。在分配IP地址段時也不再按照有類網路地址的類別進行分配，而是將IP網路地址空間看成是一個整體，並劃分成連續的地址塊。然後，採用分塊的方法進行分配。

在CIDR技術中，常使用子網掩碼中表示網路號二進位制位的長度來區分一個網路地址塊的大小，稱為CIDR字首。如IP地址210.31.233.1，子網掩碼255.255.255.0可表示成210.31.233.1/24；IP地址166.133.67.98，子網掩碼255.255.0.0可表示成166.133.67.98/16；IP地址192.168.0.1，子網掩碼255.255.255.240可表示成192.168.0.1/28等。

CIDR實戰演練：
某公司，有一個網路，該網路需要500個IP地址。
現有：
192.168.0.0/24
192.168.1.0/24兩個小IP網路號，該如何辦？

11000000.10101000.0000000|0|.00000000
11000000.10101000.0000000|1|.00000000
原來掩碼是24位，現在將掩碼向左移動一位，掩碼變短了，但是原來的兩個網路變成了一個，新形成了一個主機位
192.168.0.0/23。
於是，最大可用主機IP變為：
2^9-2=510>500,即可用。