CCNA第三章子网划分,变长子网掩码(VLSM)和TCP/IP排错考试要点学习笔记

1. 子网划分的好处

     缩减网络流量;

优化网络性能;

简化管理;

可以更为灵活地形成大覆盖范围的网络.

   2. 如何创建子网的步骤

首先，确认所需要的网络ID数;

其次，确认每个子网中所需要的主机ID数;

最后，基于以上需要，为整个网络设定一个子网掩码，并为每个物理网段设定一个不同的子网ID以及为每个子网确定主机的合法地址范围.

3. 2的幂

2¹ = 2;

2² = 4;

2³ = 8;

2⁴ = 16;

2⁵ = 32;

2⁶ = 64;

2⁷ = 128;

2⁸ = 256;

2⁹ = 512;

2¹⁰ = 1024… (能记诵得越多越好，2的前十次幂是必须要记的)

   4. 子网掩码中1和0的意义

子网掩码中1的位置表示是网络或子网的地址部分，0的位置表示是主机号.

不同类别的IP地址对应不同的子网掩码.

判断两个IP地址是否在同一个子网中，只要判断这两个IP地址与其对应的子网掩码做逻辑“与”运算结果是否相同，相同则说    明它们在同一个子网中，反之则不在同一个网段中.

默认的子网掩码:

A类网络：255.0.0.0; B类网络：255.255.0.0; C类网络：255.255.255.0

5. 无类的内部域路由(CIDR)

     无分类域间路由选择(Classes Inter-Domain Routing) 不再向以前那样将地址按照网络规模分类，也不再划分子网. CIDR使用网络前缀(Network Prefix) 来取代网络号和子网号，因此IP地址由网络前缀和主机号两部分组成. CIDR中网络前缀的长度可以任意变化，其在IP地址后面加上一个斜杠"/"，后面写上子网掩码中“1”的个数. 因此，对于一个w.x.y.z/n的IP地址来说，其掩码就是n个连续的"1"，后面再加上32-n个连续的"0".

IP地址上有4个字节且每个字节有8位，最大可用的子网掩码只能是/30. 因为你必须为主机位保留至少2位.

其实，在一个网络中引入子网，就是将主机号进一步划分为子网号和主机号，在主机部分“借”出一部分的位用于子网的划分，通过灵活定义子网号的位数，就可以控制每个子网的规模。将一个大网络划分成若干个既相对独立又相互连接的子网后，对外仍是一个单一的网络，网络外部并不需要知道网络内部子网划分的细节，但网络内部各个子网独立寻址和管理，子网间通过跨子网的路由器相互连接，这种“网络号-子网号-主机号”三级IP地址空间就增加了组网的灵活性.

CIDR地址块的用途之一是构成超网(Supernetting). 路由表采用CIDR地址块来表示目的网络，这样就使得路由表中的一个表项可以标识过去若干个传统的IP地址的路由信息，相当于把若干个网络合并成一个超网(supernet)来进行路由，这种地址的聚合被称为路由聚合(Route aggregation)，又称构成超网. 采用CIDR地址块，大大减少了路由表的表项数量和路由器之间路由信息的交换数量，提升了路由表的查找速度，更加有效地分配和利用IP地址空间，从而提高了网络的性能.

CIDR值表以及记忆方法总结:

A类网络地址的起始子网掩码默认值255.0.0.0对应/8，增加8位到B类网络地址的起始子网掩码默认值255.255.0.0对应/16，再增加8位到C类网络地址的起始子网掩码默认值255.255.255.0对应/24.

为方便记忆，参照CCNA学习指南中文第六版93页的第3章中的CIDR值表3.2，从0开始到254，即0,128,192,224,240,248,252,254这些我把它们称作是“x类网络的掩码位常数”，这些常数是固定不变的，而且它们都呈现出一个规律，那就是：随着数值的递增，后一个位常数与前一个位常数的差均可以表示为2的幂递减. 如128与0，差为128，正好是2的7次幂；192与128，差为64，正好是2的6次幂；224与192，差为32，正好是2的5次幂...依次下去，直到254与252的差为2，是2的1次幂。因此这些x类网络的掩码位常数就比较容易记忆了. 在A类地址中，这些我所定义的位常数(仅仅是因为方便记忆)出现在了IP地址的第二个八位位组中；在B类地址中，这些位常数出现在了IP地址的第三个八位位组中；在C类地址中，这些位常数出现在了IP地址的第四个八位位组中.(注意：在C类地址中没有254这个位常数出现，因为CIDR值最大为/30) 而正好是这些位常数才是划分子网的依据. 所以，从以上的规律总结可以发现，只要记住了/8，/16，/24这三个CIDR值所对应子网掩码(正好分别是A,B,C类IP的默认子网掩码)，其余的只要+8即可推断得知了. B类和C类则在对应的八位位组放置“位常数”即可. （还是要注意C类没有254）例如 /24就是第四个八位位组为0的掩码，下一个为/25，则是128的掩码，其中有1位为1，块尺寸为128，2个子网，每个子网中有126个主机号. 而/30掩码则永远只提供给你2个主机地址，因为它是有由/22的CIDR值 + 8 得来的，/22 的掩码是252(倒推-8得到的/14掩码也为252，只不过它是在第二个八位位组上出现)，所以/30的掩码也为252，其中6位为1，块尺寸为4，2⁶ = 64个子网，每个子网中有2个主机号. 怎么样，是不是很快就能记下来？

6. 5个问题划分子网

      这个被选用的子网掩码会产生多少个子网?  2^x = 子网数目， 其中x代表掩码中“1”的个数

每个子网中又会有多少个合法的主机号可用?  2^y – 2 = 每个子网中主机的数目，其中y代表掩码中“0”的个数

这些合法的子网号是什么? 256 - 子网掩码 = 块大小. 即增量值. 从0开始增加增量值，直至超过掩码所在网络的那个数值为止

每个子网的广播地址是什么? 广播地址总是紧邻下个子网的地址，即：一个子网的广播地址永远是下一个子网地址前面的数值

哪些是合法的主机号? 合法的主机号是介于各个子网之间的数值，并要减去全0和全1的主机号. 即它总是介于子网地址和广播地址之间的地址.

7. 头脑风暴式的划分子网

      拿到一个结点地址，首先判定这个IP地址的子网和广播地址. 直接用256减去掩码的值得到块大小. 然后，从0开始递增该块大小的数值，直到数值刚好超过结点地址所在的网络为止. 你很容易就会发现，该结点地址落入在哪两个子网之间，它必然是在这两个用于比较子网数值中较小的那个网络中.  因此可以断定，数值较大的那个子网就是你现在所要判定的结点地址的下一个子网. 举例现有A,B两个数值，A>B，则这个结点地址一定是在B那个网络中，下一个子网则是A所在的网络. 由于已经得出了下一个子网，则广播地址的数值也能得出，因为一个子网的广播地址永远是下一个子网地址前面的数值. 合法的主机ID范围则是介乎于子网号和广播地址之间的号码. 例子在教材上有，我就不再赘述了. 总之记住头脑风暴式划分子网的关键两步骤即可：1. 用256减去掩码得到块大小；2. 增加块大小至正好超过结点地址为止，判定下一个子网以及广播地址和合法的主机地址范围.（A,B,C类地址均通用此法，只是在不同的8位位组上调整“位常数”的位置，上一段落我已经介绍过了）

8. IP寻址排错

首先，打开DOS窗口并ping127.0.0.1。 这是一个诊断或环回地址，如果你得到一个成功的ping返回，则可以认定你的IP栈是被初始化过的。如果失败，那么你的IP栈初始化失败，并且你需要在这一主机上重新安装TCP/IP;

其次，在DOS窗口下，ping本地主机的IP地址。如果成功，那么可以说明你的网卡(Network Interface Card)是功能正常的。如果失败，则表示NIC卡存在问题;

再次，在DOS窗口下，ping默认网关(路由器)。如果ping正常表明NIC已经连接到网路并且可以与本地网络进行通信. 如果失败，则表明存在一个本地物理网路问题，这个问题可能出现在NIC到路由器之间的任何一个位置上;

最后，如果上述三个步骤均成功，尝试ping一下远程服务器。如果正常，则表明你可以在本地主机与远程服务器之间进行IP通信，同时你也可以确信远程物理网络也是正常的.

如果完成步骤1-4后全部都正常，而此用户仍不能与该服务器通信，那么你可能面对着某些域名解析的问题，这需要检查您的域名服务器DNS的设置。但是如果ping远程服务器失败，那么你所面对的将是某些远程物理网络的问题，这时你需要赶到服务器那边并执行前述的步骤1-3的测试直到找到问题的所在.

DOS下常用的网络故障排错的命令：

Packet InterNet Groper(ping)/ traceroute / tracert / arp -a / show ip arp /

ipconfig /all