[网络层]子网的划分--子网掩码、CIDR与VLSM

用子网掩码划分子网

　　划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。

　　百度百科上经典例题：

　　例如，有两台主机，主机一的IP地址为222.21.160.6，子网掩码为255.255.255.192，主机二的IP地址为222.21.160.73，子网掩码为255.255.255.192。现在主机一要给主机二发送数据，先要判断两个主机是否在同一网段。
　　主机一
　　222.21.160.6即      ：11011110.00010101.10100000.00000110
　　255.255.255.192即 ：11111111.11111111.11111111.11000000
　　按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.00000000
　　十进制形式为（网络地址）：222.21.160.0
　　主机二
　　222.21.160.73 即：   11011110.00010101.10100000.01001001
　　255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000
　　按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.01000000
　　十进制形式为（网络地址）：222.21.160.64

　　通过观察，我们发现，将IP地址与子网掩码进行逻辑与运算后，就能得到这个IP的网络地址。如果网络地址不相等，那么就说明他们在不同的网络。相等则在相同的网络。

　　上面计算出这两个在不同的网络里!

 

　　我们再来看看相等的例子：

 

　　主机一
　　222.21.160.6即      ：11011110.00010101.10100000.00000110
　　255.255.255.192即 ：11111111.11111111.11111111.11000000
　　按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.00000000
　　十进制形式为（网络地址）：222.21.160.0

　　主机二

　　222.21.160.8 即：   11011110.00010101.10100000.00001000
　　255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000
　　按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.01000000

　　十进制形式为（网络地址）：222.21.160.0

 

　　可以看出222.21.160.6和222.21.160.8网络地址相等~可以知道他们在同一个网络。

 

有了以上的知识，下面可以看看几种网络划分方式：

 

 1.CIDR

　

　　CIDR（Classless Inter-Domain Routing，无类域间路由）的基本思想是取消IP地址的分类结构，将多个地址块聚合在一起生成一个更大的网络，以包含更多的主机。

　　以CIDR地址222.80.18.18/25为例，其中“/25”表示其掩码为【11111111111111111111111110000000】（25个1，剩下为0），前面地址中的前25位代表网络部分，其余位代表主机部分。

　　通过IP地址与子网掩码进行逻辑与运算，就可以得到网络号。和上面的计算方法是一样的。

　　这是个更灵活的划分方式。为什么说灵活？因为相比IPV4，他有更好的办法缓解IP资源的耗尽。

　　例题：假设有一组C类地址为192.168.8.0－192.168.15.0，如果用CIDR将这组地址聚合为一个网络，其网络地址和子网掩码应该为：
　　A. 192.168.8.0/21
　　B. 192.168.8.0/20
　　C. 192.168.8.0/24
　　D. 192.168.8.15/24

例题来源：http://blog.csdn.net/jiji262/article/details/1801283

 　　192.168.8.0    的二进制表示：11000000。10101000。00001000。00000000

　　 192.168.15.0  的二进制表示：11000000。10101000。00001111。00000000

　　 

　　分析：192.168.8.0－192.168.15.0 一共有多少个IP地址？ 这里有8个C类地址，每个地址有256个主机，所以一共有8*256 = 2048个主机

　　2048个数如果用二进制，需要几位表示？11位。所以主机位需要11位。

　　子网掩码是：11111111111111111111100000000000 （数数看，是不是11个零，21个1？）

　 　即 192.168.8.0/21 ，选A

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　　让我们更加深入的探讨下划分的问题。

　　就IPV4的C类地址而言，子网掩码为：11111111。11111111。11111111。00000000

　　根据定义，我们知道子网掩码的1代表网络位，0代表主机位。

　　还是用上面的例题举例，求得CIDR所表示的子网掩码为11111111。11111111。11111000。00000000

　　通过观察，CIDR的子网掩码比C类地址的子网掩码少了3个1，而多了3个零。可以发现，CIDR是将网络位缩减了，而将主机位增加， 这样网络数量少了，但是每个网络能容纳下的主机增加了！是不是很神奇！

　　这就是所谓的“在使用CIDR聚合地址时，可以将原来分类IP地址中的网络位划出一部分作为主机位使用。”

 

　　总结：当我们手头有好几个网络，想把它合并成一个网络统一管理时，用CIDR效果拔群。

 

2.VLSM

　　他与CIDR反过来了。他不是将网络合并成大网络，而是将小网络划分成更加小的网络！

　　下面是网络上对VLSM的解释：

 

什么是VLSM?

VLSM提出供了在一个主类(A、B、C类)网络内包含多个子网掩码的能力，以及对一个子网的再进行子网划分的能力。它的优点如下：
1：对IP地址更为有效的使用-如果不采用VLSM，公司将被限制为在一个A、B、C类网络号内只能使用一个子网掩码；
2：路由归纳的能力更强-VLSM允许在编址计划中有更多的体系分层，因此可以在路由表内进行更好的路由归纳。

变长子网掩码(VLSM)的作用:节约IP地址空间;减少路由表大小.使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支持它。

　   例题：现在，我们拥有子网地址  172.16.12.0/22 ，我们现在想把它分割成若干个包含200个主机的网络，怎么办?

　　我们先看看原来的子网地址有多少个主机。

172。16.12.0转换成二进制是： 10101100。00010000。00001100。00000000

                        ，子网掩码是  11111111。11111111。11111100。00000000

　　子网掩码有10个0，说明有2的10次方种排列组合，也就是1024. 可以容纳1024个主机。

　　而200个主机大概需要几个零呢？2的7次方为128，太小。2的8次方为256，恰好能装200个，还有剩余，不错不错。那这样的话，子网掩码的0就是8个，那么前面的1就有24个了！

　　子网掩码前缀是24个1，就写 /24。

　　从头开始分，172.16.12.0/24  这组网络拥有256个主机。 那下一组的IP地址就是172.16.12.0 加上 256，

      就是172.16.13.0/24（IP地址中逢256进一，所以没有172.16.13.256这个地址）

　　接下来是 172.16.14.0/24  

      以及172.16.15.0/24 

      就这样，我们将拥有1024个主机的相对大的一个网络， 切割成每个网络能容纳大约200个主机的四个小网络了！

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　　又是分割线：相信足够聪明的你一定已经发现，为了获得更多的网络数量，VLSM将主机位拿去当网络号用了，这种行径与CIDR是颠倒过来的。