Всем привет, мы снова встретились, я ваш друг Цюаньчжаньцзюнь.

Теоретическая основа создания подсетей

Зачем создавать подсети

• Уменьшите сетевой трафик. Независимо от типа трафика, мы все хотим, чтобы его было меньше, и то же самое относится и к сетевому трафику. Без надежного маршрутизатора сетевой трафик может привести к остановке всей сети, но с маршрутизатором большая часть трафика останется внутри локальной сети, и через маршрутизатор будут проходить только пакеты, предназначенные для других сетей. Маршрутизатор добавляет широковещательные домены, тем меньше субдоменов можно легко разделить для каждого широковещательного сегмента и тем меньше сетевой трафик для каждого сегмента сети.
• Оптимизация производительности сети, что является результатом снижения сетевого трафика.
• Упрощенное управление: легче находить и изолировать сетевые проблемы в небольших связанных сетях, чем в большой сети.
• Помогает охватить большие географические территории. Каналы WAN намного медленнее и дороже, чем каналы LAN; в одной большой сети могут возникнуть проблемы во всех аспектах, упомянутых выше, а соединение нескольких небольших сетей может повысить эффективность системы. ##Уточнить потребности Когда мы создаем подсеть, мы должны создавать ее в соответствии с определенными требованиями, которые являются реальными потребностями нашей сети. Обычно мы выполняем следующие шаги для уточнения наших сетевых требований: (1) Определите необходимое количество сетевых идентификаторов:
• По одному на подсеть локальной сети;
• Один на каждое WAN-соединение.

(2) Определите количество хостов, необходимое для каждой подсети:

• По одному на каждый хост TCPIIP;
• По одному на каждый интерфейс маршрутизатора.

(3) На основании вышеуказанных требований определить следующее:

• Маска подсети для всей сети;
• Уникальный идентификатор подсети для каждого физического сегмента сети;
• Диапазоны хостов в каждой подсети.

Очки знаний

• IP-адрес: нам нужно знать, что сетевые адреса делятся на три категории: A, B и C, и что IP-адрес состоит из номера сегмента сети (net_id) + номера хоста (host_id).
• Маскирование подсети. Для работы подсети каждый компьютер в сети должен знать, какая часть адреса хоста является адресом подсети. Это достигается путем назначения каждому компьютеру маски подсети. Маска подсети — это 32-битное значение, которое позволяет получателю IP-пакета отличать часть IP-адреса, содержащую сетевой идентификатор, от части идентификатора хоста. Сетевой администратор создает 32-битную маску подсети, состоящую из 1 и 0, где 1 указывают, что соответствующая часть IP-адреса является сетевым адресом или адресом подсети.

Не для всех сетей требуются подсети, а это означает, что сеть может использовать маску подсети по умолчанию. Это эквивалентно утверждению, что IP-адрес не содержит адреса подсети. В следующей таблице перечислены маски подсети по умолчанию для сетей класса A, класса B и класса C.

• CIDR:( Classless Inter-Domain Маршрутизация, междоменная маршрутизация метаклассов). Нам нужно понять это сетевое представление. Формат: 192.168.10.32/28. Первое число — это наш сетевой адрес, следующие 28 означают использование 28 бит для представления битов сети и использование 32-28 = 4 бита для представления битов хоста. С помощью этих обозначений мы можем уточнить две части информации:
  • Сетевой адрес: 192.168.10.32.
  • Маска подсети: 255.255.255.240

С помощью следующей таблицы мы можем прояснить связь между маской подсети и обозначением косой черты.

Среди них /8-/15 можно использовать только для сетей класса A, /16-/23 можно использовать для сетей класса A и класса B, а /24-/30 можно использовать для сетей класса A, класса B и Сети класса С. Это основная причина, по которой большинство компаний используют сетевые адреса класса А, поскольку они могут использовать все маски подсети и обладают максимальной гибкостью при проектировании сети.

Часто задаваемые вопросы о подсетях

• Сколько подсетей создаст выбранная маска подсети? 2^x, где x — количество бит хоста, заимствованное для маски подсети. Например: 192.168.10.32/28, мы знаем, что маска подсети по умолчанию для IP-адреса класса C: 255.255.255.0, и на основе приведенных выше знаний CIDR мы знаем, что фактическая маска подсети этого IP-адреса: 255.255.255.240. Изначально последний байт должен был быть 0 (00000000), но теперь это 240 (11110000). Поэтому он заимствует 4 бита хоста, чтобы служить битом сети. ** Если вы не понимаете это место, вы можете взглянуть на него вместе с реальными случаями, которые я расскажу позже **
• Сколько хостов может содержать каждая подсеть? 2^y-2 единицы, где y — количество незаимствованных бит хоста. -2 связано с тем, что часть, где все биты хоста равны 0, представляет собой номер сегмента сети (Net_id) этой подсети, а часть, где все биты хоста равны 1, является широковещательным адресом этого сегмента сети.
• Какие легальные подсети существуют? Рассчитайте размер шага (приращение) подсети. Пример: 256-192 = 64, то есть, когда маска подсети равна 192, размер шага равен 64. Начиная с 0, продолжаем увеличивать число, пока не достигнем значения маски подсети. Промежуточными результатами являются подсети, а именно 0, 64, 128 и 192.
• Каков широковещательный адрес для каждой подсети? Биты хоста, все 1, представляют собой широковещательный адрес подсети. Обычно мы вычисляем его следующим образом: ** Широковещательный адрес всегда представляет собой число перед следующей подсетью. ** Ранее были определены подсети как 0, 64, 128 и 192. Например, широковещательный адрес подсети 0 равен 63, потому что следующая подсеть — это 64; широковещательный адрес для подсети 64 — 127, потому что следующая подсеть — 128, и так далее. Помните, что широковещательный адрес последней подсети всегда равен 255.
• Какие адреса хостов может содержать каждая подсеть? Допустимые адреса хостов лежат между двумя подсетями, за исключением адресов «все 0» и «все 1». Например, если номер подсети (номер сегмента) равен 64, а широковещательный адрес — 127, допустимый диапазон адресов хоста — 65–126, то есть число между адресом подсети и широковещательным адресом.

Анализ примеров подсетей

Пример анализа подсетей класса C

Сначала нам нужно знать все маски подсети, которые может использовать класс C:

Учитывая сетевой адрес и маску подсети, найдите результат подсети.

• Случай 1: 255.255.255.128 (/25) Двоичное представление числа 128 равно 10000000, при этом только 1 бит используется для определения подсети, а остальные 7 бит используются для определения хоста. Здесь мы разделим сеть класса C 192.168.10.0. Сетевой адрес = 192.168.10.0 Маска подсети = 255.255.255.128 Ответьте на пять главных вопросов:
  • Сколько подсетей? в 128( 10000000 ), количество бит со значением 1 равно 1, а один бит хоста заимствован, поэтому ответ 2^1=2.
  • Сколько хостов в каждой подсети? Имеется 7 хост-битов со значением o( 10000000), оставляя 7 бит хоста, поэтому ответ 2^7-2= 126 хостов.
  • Какие легальные подсети существуют? 256 -128 = 128. То есть приращение подсети 128. Следовательно, подсети 0 и 128.
  • Каков широковещательный адрес для каждой подсети? В числе перед следующей подсетью все биты хоста имеют значение 1, что является широковещательным адресом текущей подсети. Для подсети 0 следующая подсеть — 128, поэтому ее широковещательный адрес — 127.
  • Какие законные адреса хостов содержит каждая подсеть? Действительный адрес хоста — это число между адресом подсети и широковещательным адресом. Самый простой способ определить адрес хоста — записать адрес подсети и широковещательный адрес, чтобы законный адрес хоста был очевиден.

Ниже я использую диаграммы и изображения для представления разделения подсетей, надеясь, что каждый сможет получить более глубокое понимание.

• Случай 2: 255.255.255.192 (/26) Во втором примере мы создадим подсеть 192.168.10.0, используя маску подсети 255.255.255.192. Сетевой адрес = 192.168.10.0 Маска подсети = 255.255.255.192 Вот пять вопросов, на которые нужно ответить
  • Сколько подсетей? В 192 (11000000) количество цифр со значением 1 равно 2, поэтому ответ: 2^2=4 подсети.
  • Имеется 6 битов хоста со значением o(11000000), поэтому ответ: 2^6-2=62 хоста.
  • Какие легальные подсети существуют? 256 -192 = 64. Таким образом, размер шага подсети [приращение] равен 64, поэтому подсети равны 0, 64, 128 и 192.
  • Каков широковещательный адрес для каждой подсети? В числе перед следующей подсетью все биты хоста имеют значение 1, что является широковещательным адресом текущей подсети. Для подсети 0 следующая подсеть — 64, поэтому ее широковещательный адрес — 63. И так далее.
  • Каковы юридические адреса хостов? Действительный адрес хоста — это число между адресом подсети и широковещательным адресом. Самый простой способ определить адрес хоста — записать адрес подсети и широковещательный адрес, чтобы законный адрес хоста был очевиден.

Ниже я использую диаграммы и изображения, чтобы более наглядно отобразить ответы на эти пять вопросов.

• Случай третий: Начиная с этого случая, я больше не буду отвечать на эти пять основных вопросов один за другим. Большая часть размышлений повторяется, я буду давать только вопросы и ответы в виде диаграммы. 255.255.255.224 (/27) На этот раз мы создадим подсеть 192.168.10.0, используя маску подсети 255.255.255.224. Сетевой адрес = 192.168.10.0 Маска подсети = 255.255.255.224 В следующей таблице приведены результаты разделения на подсети для типа диаграммы.

• Случай четвертый: 255.255.255.240 (/28) Давайте посмотрим на другой пример: Сетевой адрес = 192.168.10.0 Маска подсети = 255.255.255.240 Результат подсети:

• Случай пятый: 255.255.255.248 (/29) Продолжайте тренироваться: Сетевой адрес = 192.168.10.0 Маска подсети = 255.255.255.248 Результат подсети:

###Найдите подсети с известным IP-адресом и маской подсети. **Случай 1: ** Известный IP-адрес = 192.168.10.33 , маска подсети = 255.255.255.224, найдите подсетевое деление сети.

1. Найдите приращение подсети: Поскольку маска подсети равна 224, размер шага подсети составляет 256-224=32.
2. Узнайте, какие легальные подсети существуют: Как мы знаем из вышесказанного, размер шага подсети равен 32. Следовательно, подсеть равна 0, 32, 64 и т. д.
3. Найдите номер подсети, соответствующий IP-адресу. Поскольку адрес хоста 33 находится между подсетями 32 и 64, он принадлежит подсети 192.168.10.32.
4. Найдите широковещательный адрес, соответствующий этой подсети: Следующая подсеть — 64, поэтому широковещательный адрес для подсети 32 — 63 (широковещательный адрес всегда представляет собой число перед следующей подсетью).
5. Найдите диапазон законных адресов хоста: 33~62 (число между подсетью и широковещательным адресом).

Случай 2: IP-адрес = 192.168.10.174 Маска подсети = 255.255.255.240. Каков допустимый диапазон адресов хоста? **Ответ:** Маска подсети равна 240, поэтому вычтите 240 из 256 и получите 16, что соответствует приращению подсети. Чтобы определить, к какой подсети он принадлежит, просто начните с нуля и продолжайте увеличивать на 16 и остановитесь после того, как вы превысите адрес хоста 174: 0, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160, 176 и т. д. Адрес хоста 174 находится между 160 и 176, поэтому он принадлежит подсети 160. Широковещательный адрес — 175, а допустимый диапазон адресов хоста — 161–174. Случай 3: IP-адрес = 192.168.10.17 Маска подсети = 255.255.255.252 Какой подсети принадлежит этот IP-адрес? Каков широковещательный адрес этой подсети? **Ответ:**256 -252= 4, поэтому подсетями являются 0, 4, 8, 12, 16, 20 и т. д. (всегда начинаются с 0, если не указано иное). Адрес хоста 17 находится между подсетями 16 и 20, поэтому он принадлежит подсети 192.168.10.16, широковещательный адрес этой подсети — 19, а допустимый диапазон адресов хоста — 17–18. ##Пример подсети адресов класса B Таблица адресов CIDR, которую можно использовать для адресов класса B:

**Примечание.** В адресах класса B для адреса хоста доступны 16 бит. Это означает, что для разбиения на подсети можно использовать до 14 бит, поскольку для адресации хоста необходимо зарезервировать как минимум 2 бита. Использование /16 означает, что сети класса B не разделены на подсети, но это используемая маска подсети.

Найдите подсети с известным сетевым адресом и маской подсети.

Случай 1: 255.255.128.0 (/17) Сетевой адрес=172.16.0.0 Маска подсети = 255.255.128.0

• Сколько подсетей? 2^1 =2 (То же, что и в сети класса C) Заимствован один бит хоста.
• Сколько хостов в каждой подсети? 2^15 -2 = 32766 (Бит хоста имеет общую длину 15 бит, третий байт — 7 бит, а четвертый байт — 8 бит).
• Какие легальные подсети существуют? 256 -128 = 128, поэтому подсети — это 0 и 128. Учитывая, что разбиение на подсети выполняется в третьем байте, номера подсетей на самом деле равны 0,0 и 128,0.
• Каков широковещательный адрес каждой подсети (так же, как и в классе C, широковещательным адресом всегда является номер перед следующей подсетью)
• Что такое юридический адрес хоста (Адрес между номером подсети и широковещательным адресом является законным адресом хоста)

Используйте график для представления вышеуказанных параметров.

Случай 2: 255.255.255.128 (/25) Это очень сложная, но очень подходящая комбинация подсетей для производственных сред. Сетевой адрес=172.16.0.0 Маска подсети = 255.255.255.128

• Сколько подсетей? 2^9=512. Всего было занято 9 хост-слотов.
• Сколько хостов в каждой подсети? 2^7-2 = 126。 Также есть 16-9=7 хост-битов.
• Какие легальные подсети существуют? Это самая сложная часть. Приращение подсети здесь должно быть 256-255=1, поэтому возможные значения третьего байта — 0, 1, 2, 3...255, но не забывайте, что в четвертом байте также есть подсеть; Позиция в сети. Помните, как ранее мы имели дело только с одним битом подсети в сети класса C? Здесь применяется тот же подход. Другими словами, каждое значение третьего байта имеет две ситуации: 0 и 128. Например, если значение третьего байта равно 3, соответствующие две подсети — 3.0 и 3.128. Всего имеется 512 подсетей.
• Каков широковещательный адрес для каждой подсети (предыдущая цифра адреса следующей подсети)?
• Что такое юридический адрес хоста (адрес хоста находится между адресом подсети и широковещательным адресом подсети) На следующей диаграмме показан результат этого примера. подсети:

Найдите подсети с известным IP-адресом и маской подсети.

При использовании cidr для указания подсети,Количество сетевых битов>24час,Например/25,/27.Нам нужно рассмотреть только четвертый байт。<=24час,Нам нужно рассмотреть только третий байт,Поскольку бит хоста четвертого байта не заимствован.,Он не участвует в создании подсетей.

• Вопрос: К какой подсети принадлежит 172.16.10.33/27. Каков широковещательный адрес этой подсети? Ответ: Здесь нужно учитывать только четвертый байт. 256-224=32, поэтому изменение четвертого байта равно 0, 32, 64…. 33 находится между 32 и 64, но в третьем байте также есть часть номера подсети, поэтому Ответ: адрес находится в подсети 10.32. Поскольку следующая подсеть — 10.64, широковещательный адрес этой подсети — 172.16.10.63.
• Вопрос: К какой подсети принадлежит IP-адрес = 172.16.66.10; маска подсети = 255.255.192.0 (/18) Каков широковещательный адрес этой подсети? Ответ: Здесь нужно учитывать именно третий байт, а не четвертый. 256-192=64, поэтому подсети — 0.0, 64.0, 128.0 и т. д. Подсеть, к которой он принадлежит, — 172.16.64.0. Поскольку следующая подсеть — 128.0, широковещательный адрес для этой подсети — 172.16.127.255.
• Вопрос: К какой подсети принадлежит IP-адрес = 172.16.50.10; маска подсети = 255.255.224.0 (/19) Каков широковещательный адрес этой подсети? Ответ: Нужно учитывать только третий байт. 256-224=32, поэтому подсети — 0.0, 32.0, 64.0 и т. д. (Подсеть, к которой он принадлежит, — 172.16.32.0, поэтому его широковещательный адрес — 172.16.63.255, поскольку следующая подсеть — 64.0.
• Вопрос: IP адрес=172.16.45.14;Маска подсети = К какой подсети принадлежит 255.255.255.252(/30) Каков широковещательный адрес этой подсети? Ответ: Какой байт здесь нужно учитывать Четвертый? 256-252=4, поэтому подсети — 0, 4, 8, 12, 16 и т. д. Подсеть, к которой он принадлежит, — 172.16.45.12, а широковещательный адрес этой подсети — 172.16.45.15, поскольку следующая подсеть — 172.16.45.16. ##Пример подсети класса A Подсети для сетей класса A ничем не отличаются от сетей классов B и C, но обрабатываются 24 бита по сравнению с 16 битами для сетей класса B и 8 битами для сетей класса C. Все маски подсети доступны для класса A:

Найдите подсети с известным сетевым адресом и маской подсети.

Случай 1: 255.255.240.0(/20) сетевой адрес=10.0.0.0 Если маска подсети = 255.255.240.0 (/20), 12 бит используются для разделения подсети, а оставшиеся 12 бит используются для адресации хоста.

• Сколько подсетей? 2^12=4096。
• Количество хостов в подсети? 2^12-2=4094
• Какие легальные подсети существуют? Какие байты необходимо учитывать? Заимствованный номер хоста получается из второго и третьего байтов, поэтому во втором байте номер подсети разделяется на 1; 0, 16, 32 и т. д., потому что 256-240 = 160.
• Каков широковещательный адрес для каждой подсети?
• Что такое юридический адрес хоста? Конкретное деление показано в таблице:

Случай 2: сетевой адрес=10.0.0.0 Маска подсети = 255.255.255.192(/26) В этом примере для разделения на подсети используются второй, третий и четвертый байты.

• Сколько подсетей? 2^18=262144。
• Количество хостов в подсети? 2^6-2=62.
• Какие легальные подсети существуют? Во втором и третьем байтах номера подсетей разделены цифрой 1, а в четвертом байте номера подсети разделены цифрой 64.
• Каков широковещательный адрес для каждой подсети?
• Что такое юридический адрес хоста?

Ниже приведена только последняя часть подсети.

Найдите подсети с известным IP-адресом и маской подсети.

Последний случай: IP-адрес = 10.1.3.65/23 Найдите подсеть, соответствующую IP-адресу, а также законному адресу хоста и широковещательному адресу подсети: **Ответ:** Прежде всего, вы не сможете ответить на этот вопрос, если не знаете маску подсети, соответствующую /23. Соответствующая маска подсети — 255.255.254.0. Байт, который здесь требует внимания, — третий. 256-254=2, поэтому номер подсети третьего байта равен 0, 2, 4, 6 и т. д. В этом вопросе хост находится в подсети 2.0, а следующая подсеть — 4.0, поэтому широковещательный адрес для этой подсети — 3.255. Любой адрес в диапазоне 10.1.2.1 ~ 10.1.3.254 является законным хостом в этой подсети. #краткое содержание Все разбиения на подсети основаны на классе C. Если мы сможем преодолеть трудности класса C, мы определенно сможем понять разбиение на подсети.

Примеры подсетей одинаковой длины:

**Название:** Разделите IP-сеть 183.164.128.0/17 на 8 подсетей одинаковой длины и укажите адрес подсети, широковещательный адрес, маску подсети, общее количество IP-адресов и назначаемые номера каждой подсети. IP-адреса и диапазон назначаемых IP-адресов.

Решение:

183.164.128.0/17 разделен на 8 подсетей, 23=8, поэтому нам нужно 3 бита для разделения подсетей.

183.164.128.0 — это: 183.164.10000000.0 (Третья позиция представлена ​​8 двоичными цифрами. Остальные три — десятичные) Три фиолетовые цифры в середине используются для выделения подсетей. Затем первые 20 цифр — это сетевой адрес, а последние 12 цифр — адрес хоста. Выделенные подсети следующие: 183.164.10000000.0, 183.164.10010000.0, 183.164.10100000.0, 183.164.10110000.0 , 183.164.11000000.0, 183.164.11010000.0, 183.164.11100000.0, 183.164.11110000.0

Широковещательный адрес: первые 20 цифр сетевого адреса остаются неизменными, а все 12 цифр адреса хоста — 1–183.164.1XXX1111.255.

Маска подсети: все первые 20 цифр сетевого адреса равны 1, а все 12 цифр адреса хоста — 0. Таким образом, маски подсетей у 8 подсетей одинаковы — 255.255.11110000.0 или 255.255.240.0.

Общее количество IP: Да, 12 цифр объединены, то есть 212=2096.

Назначаемый IP-адрес: адрес хоста, состоящий из всех 0, является адресом подсети, а адрес хоста, состоящий из всех 1, является широковещательным адресом подсети. 212-2=2094

Диапазон назначаемых IP-адресов: +1 в конце адреса подсети - -1 в конце широковещательного адреса. результат:

Нет Примеры подсетей одинаковой длины:

тема：определенныйISPвладеть блоком сетевых адресов201.123.16.0/21, Теперь интернет-провайдер хочет выделить IP-адреса 4 организациям, а необходимое количество адресов — 985. 486、 246 и 211, Пожалуйста, дайте разумный план распределения и объясните адрес подсети, широковещательный адрес, маску подсети и IP-адрес подсети, назначенный каждой организацией. Общее количество адресов, количество назначаемых IP-адресов и диапазон назначаемых IP-адресов.

Решение:

Разделите IP-подсети на участки разной длины. 201.123.16.0/21 — это 201.123.00010000.00000000/21 (фиолетовый — номер хоста)

① Разделите первую подсеть

201.123.16.0/21 сначала делится на 2 подсети одинаковой длины и требует всего 1 бит. IP-адреса двух подсетей: 201.123.00010000.0/22 ​​и 201.123.00010100.0/22. А именно: 201.123.16.0/22 ​​и 201.123.20.0/22. Мы видим, что этим двум подсетям можно назначить 210-2=1022 IP-адреса. Итак, первая подсеть — 201.123.16.0/22.

① Разделить вторую подсеть

201.123.20.0/22 ​​(201.123.00010100.0/22 ​​фиолетовый — адрес хоста) сначала делится на 2 подсети одинаковой длины и требует всего 1 бит. IP-адреса двух подсетей: 201.123.00010100.0/23 и 201.123.00010110.0/23. То есть: 201.123.20.0/23 и 201.123.22.0/23. 29-2=можно выделить 510 IP-адресов Итак, вторая подсеть: 201.123.20.0/23.

① Разделите третью и четвертую подсети

201.123.22.0/23 (201.123.00010110.0/23 фиолетовый — адрес хоста) сначала делится на 2 подсети одинаковой длины и требует всего 1 бит. IP-адреса двух подсетей: 201.123.00010110.0/24 и 201.123.00010111.0/24. А именно: 201.123.22.0/24 и 201.123.23.0/24. 28-2=можно выделить 254 IP-адреса Итак, третья подсеть: 201.123.22.0/24. Четвертая подсеть: 201.123.23.0/24.

результат:

Издатель: Лидер стека программистов полного стека, укажите источник для перепечатки: https://javaforall.cn/153572.html Исходная ссылка: https://javaforall.cn