HCNP学习笔记之子网划分 VLSM CIDR

子网划分、VLSM可变长子网掩码、CIDR无类域间路由是学习网络知识或者说是学习路由知识所必备的，但很多朋友说这三者理论性太强了，不好掌握。本文将结合实例讲解子网划分的方法并对VLSM和CIDR进行简单介绍。

一、子网划分

　　子网划分：通过IP子网划分，网络管理员可以在已经得到的整块IP地址空间中创建子网络，以满足分配给不同部门自行管理使用的需求。子网与网络地址相结合，不仅可以把位于不同物理位置的主机组合在一起，还可以通过分离关键设备或者优化数据传送等措施提高网络安全性能。

　　子网划分的好处：

　　1 减少网络流量

　　2 优化网络性能

　　3 简化管理

　　4 可以更灵活方便的形成大覆盖范围的网络

　　分析如下：

　　看一个网段如大家比较熟悉的172.16.0.0这个网段，如果不进行子网划分的情况：那么就采用默认的子网掩码：255.255.0.0 就是一个网段中会有2的16次方-2台主机，也就是65534台，如图所示：

　　那么如果第一台主机172.16.0.1准备给172.16.0.2发送一个数据包，我们假设如果现在他不知道172.16.0.2的地址，发一个广播的话，那么全网的65534台主机都会收到这么一个广播包。这样的话，这个网络的流量就太大了，性能也太差了!

　　那么如果我们设置了子网的话，如图所示：

　　那这个时候就被分成了多个小的子网，172.16.1.1 再发一个广播也不会再发现其他的网段了，只限于172.16.1.0这个网段，减少了网络流量，提高了性能，简化了网络管理。至于覆盖较大的网络范围，我们要等到学习了路由的知识之后，大家就会对这一块有一个比较清楚的认识，外部路由器如果想要到达我们这些小的网段，设置路由时只要设置一个到172.16.0.0的路由即可!

　　那么到底怎么进行子网的划分，可以说仁者见仁，智者见智，所以说我的方法是不是很好，我也不敢说，只要大家能掌握子网划分就行。那么一般我们划分一个子网时一定要明确以下问题：

　　1 你所设置的新的子网掩码将产生多少个子网?应该是2的X次方-2，其中X表示掩码的二进制位数,-2是去掉全0和全1

　　2 每个子网能有多少主机?应该是2的x次方-2，其中x表示主机的二进制位数，-2是去掉全0和全1

　　3 有效子网间隔是什么?应该是=256-10进制的子网掩码

　　4 每个子网的广播地址，应该是下一个子网号-1

　　5 每个子网的有效主机分别是?去除全0，全1剩下的就是有效主机地址。

　　最后有效1个主机地址=下一个子网号-2(即广播地址-1)

　　咱们结合实例来看一下子网的划分：

　　实例1 现有C类IP：192.168.20.0，请问如果分为2个子网，请问新的子网掩码是多少?表示的子网数是什么?每个子网的主数是多少?有效子网号是多?广播地址是什么?每个子网的主机范围是多少?

　　我们逐个来解答：

　　1 新的子网掩码：因为要划分2个子网，所以我们从原来的主机数中取出2位作为新的子网部分，那么就是11000000,转换为十进制就是192，所以新的子网掩码是255.255.255.192

　　2 子网数：因为你取出两位作为子网，所以新的子网数就是 2的2次方-2=2个，这也是咱们的题目所要求的。

　　3 主机数因为原来的八位数中已经有两位是网络部分了，所以还剩下6位作为主机数，那以主机数就是2的次方-2=62.也就是说每个网段的主机数量。

　　4 有效子网间隔：这一点不太好理解，我们来先看一下，这个值等于什么?等于256-子网的十进制数也就是256-192=64 这个数指的是第一个子网应该是192.168.20.64开始，第二个是192.168.20.128,我们没有划分子网之前这是一个IP地址，但现在不是了，现在是一个网络号。这点一定要注意，所以你如果IP地址设置为如图所示就会报错：

　　也就是说每隔64个就是一个子网。

　　5 广播地址：下一个子网号-1，所以第一个子网的广播地址就是192.168.20.128-1=127,那么第二个子网的广播地址就是192.168.20.128+64-1=192.168.20.191

　　6 有效主机范围：也就是在一个子网内有效的IP地址的取值范围是从本有效子网号+1到下一个子网号-2，为什么减去2，是因为一个是子网号，一个是广播地址。如第一个子网的主机地址就是192.168.20.65到192.168.20.126第二个范围就是192.168.20.129到192.168.20.190

　　那么大家还可以尝试再计算一个如：172.31.0.0 原来是标准的B类网，整个网段有65534台主机，现在想划为两个子网，那么以上参数分别是多少?在此仅给出参考答案

　　新的子网掩码：255.255.192.0

　　子网数： 2的平方-2=2

　　主机数：2的14次方-2=16382

　　有效子网：256-192=64 所以第一个子网是172.31.64.0 第二个是127.31.128.0

　　广播地址：下一个子网-1 172.31.128.0-1 就是172.31.127.255第一个网段是172.31.127.255 第二个是172.31.191.255

　　有效主机范围是：第一个是：172.31.64.1 ---172.31.127.254 第二个是172.31.128.1 ---172.31.191.254

　　子网划分作为一个基础知识，大家应试熟悉掌握，以达到口算的程序，但如果实在不想动脑，也可以借助一些小工具，现在市场上也有很多子网划分的工具，大家也可以试一下!

二、变长子网掩码(VLSM)

　　VLSM：称为变长子网掩码，是指在一个层次结构的网络中，可以使用多个不同的掩码，也即可以对一个经过子网划分的网络再次划分。变长子网掩码的引入，有效解决了地址分配的浪费问题。

　　变长子网掩码(Variable length subnet masks)它的出现打破了传统的以A，B，C，D，E为标准的IP地址划分的方法，这么做也是为了缓解IP地址不足。目的还是为了节约IP地址空间，减少路由表大小，只是采用的路由协议必须能够支持它如：RIPV2，OSPF，EIGRP和BGP。实现方法也很简单：就是通过主机数量来决定前缀位数，在此不再累述!

三、无类域间路由(CIDR)

　　CIDR：称为无类域间路由。在进行网段划分时，除了有将大网络拆分成若干个网络的需要之外，也有将小网络组合成大网的需要。在一个有类别的网络中，路由器决定一个地址的类别，并根据该类别识别网络和主机。而CIDR中，路由器使用前缀来描述有多个位是网络位(或称前缀)，剩下的位则是主机位。CIDR显著提高了IPv4的可扩展性和效率，通过使用路由聚合(亦称超网)，可有效地减小路由表的大小，节省路由器的内存空间，提高路由器的查找效率。CIDR技术故常用来减小路由表的大小。

　　CIDR指的是不再采用A，B，C类网络的规则，定义前缀相同的一组网络为一个路由条目，如：190.0.0.0/8 大家乍一看好像是C类网，但是前缀却是8，这其实是超网的概念，也就是把若干个小的网络合并成一个大的网络。CIDR是用于帮助减缓IP地址和路由表增大问题的一项技术。CIDR的理念是多个地址块可以被组合或聚合在一起生成更大的无类别I P地址集(也就是说允许有更多的主机)。

　　CIDR，是将路由表中的条目汇总，如将多个C类地址汇总为一个B类地址。VLSM，是将一个网划分为多个子网，充分利用网络资源。简单直观的说就是，VLSM 是把一个ip分成几个连续的ip网段;CIDR 是把几个ip地址合并成一个ip在外网显示。

　　好处是：

　　1 缩小了路由表

　　2 网络流量，CPU和内存的开销更低

　　3 对网络进行编址时，灵活性更大

　　我们来看一个例子：

　　针对路由器1来说如果想到达图中的每一个网段只要有一种路由即可!然后通过路由器0，路由器0上面有相应到每一个网络的路由。这样的话路由器1的路由表就很精简!

参考