今天我们将讨论子网。 正如我在上一视频教程中所说的那样,子网是一个非常简单的概念,为了理解它,您不需要笔和纸。 我相信,如果您仔细地观看此视频教程并尝试学习我正在谈论的所有内容,那么这些知识将牢牢地扎根在您的脑海中。
当我开始准备此演示文稿时,我意识到子网是一个无法涵盖在单个视频中的广泛主题,因此我决定以这种方式进行划分-我们将为C类IP地址以及A和B类IP地址专门安排一天的课程。我决定再给另一个视频上晚课。 另外,在第三天的最后一课中,我们将讨论超网的概念。
什么是子网? 正如我们在上一个视频中讨论的那样,子网是分裂成一个大型网络的一部分而出现的。

如果看上图,您会看到一个大房间,被一面内墙分成两个独立的房间。 同样,一个大型网络可以分为几个网络,并用作独立的网络。 要了解子网的性质,我们需要谈论一些IP地址。 IP地址有两种类型:私有IP地址和公共IP地址。 什么是私有IP地址?
在类A中,这些地址的范围为10.0.0.0-10.255.255.255,即,有16,777,216个此类的私有IP地址。 在B类中,私有地址的范围为172.16.0.0-172.31.255.255,其总数为1,048,576。在C类中,这些地址的范围为192.168.0.0-192.168.255.255,此处有65,536个私有地址。

公共IP地址和私有IP地址有什么区别? 专用IP地址是无法在Internet上访问的地址。 因此,如果您而不是Web服务器收到一个说源IP地址为192 168 1.1的数据包,则该数据包将被立即丢弃,因为它是从只能存在于本地网络上的专用地址接收到的。

在该图所示的当前情况下,Internet为您的路由器分配了公共路由器IP地址以实现一般可用性,并且您在本地网络上具有私有IP地址的计算机已连接到可以访问Internet的路由器。 如今,Internet以这种方式工作,但是当开发人员创建版本4的IP地址时,他们希望网络上的所有计算机都将具有单独的,唯一的公共IP地址,即该地址的唯一IP版本。

他们认为,IPv4的32位版本中有42亿个地址足以满足全世界需求,因为他们并不希望Internet在过去的几十年中以如此之快的速度增长和发展。 但是,他们很快意识到版本4的可用IP地址已用完,并创建了版本6的IP地址以及相关概念,例如NAT,我们将在后面讨论。 NAT的概念代表网络地址转换。 因此,在IPv6中出现了专用IP地址,从而解决了Internet上缺少IP地址的问题。
随着技术的发展,所有计算机,平板电脑,移动设备都开始尝试连接到Internet,因此,如今42亿个地址构成了快速增长的Internet的很小的地址空间。 随着NAT概念的引入以及私有地址和公共地址的出现,分配给每台计算机的地址数量急剧减少,现在没有计算机具有可直接连接到Internet的IP地址。 因此,一旦IPv4地址开始用完,就需要更改整个Internet设计。 拥有多台计算机的公司被迫与ISP联系,为公司的每台设备分配专用IP地址。 同时,互联网提供商分配了它们,例如范围192.168。 1.0-192.168。 1.255,正如我们在上一个视频中所说的,这是254个有效IP地址。 但是,如果该公司只有10台计算机,那么结果就是浪费了244个地址。 当Internet IP地址开始迅速结束时,出现了一种情况,开发人员意识到他们需要创建将公用网络划分为不同网段的子网。
在继续考虑子网之前,让我们看一下IP地址类的工作方式。 假设我们有一个C类地址192.168.100.225和一个子网掩码255.255.255.0。

如果将其转换为二进制形式,则会得到以下结果:

从上一视频教程中,我们知道,此类地址的网络号和主机号划分发生在第三个八位位组之后,子网掩码中三个八位位组的单位表示除/ 24之外的其他内容。 使用我们已经知道的公式,我们将看到我们的网络具有254个主机地址。

当我们将主机位设为零时,我们得到一个零地址,这是该网络的标识符。 此外,主机号的位开始从一个增长,直到最后一个八位位组的所有位都变成单位,十进制等效于数字255。这样,我们形成一个网络,其第一个地址为0,最后一个地址为255,并且它们之间是254个有效主机地址。

让我们直接来看一下子网。 取相同的C类地址192.168.100.225和子网掩码255.255.255.0。

当我们进入子网时,我们得到了无类地址的概念。

在这种情况下,斜线表示CIDR(无类域间路由)-一种基于IP协议的计算机网络中的无类寻址方法。 一旦开始创建子网,就将IP地址类的整个概念放入窗口,因为从现在开始,我们将处理无类IP地址。
因此,我们采用的地址为192.168.100.225,这是C类的IP地址,是/ 24,但是我们不能说它具有C类,因为我们建立了子网,现在我们将处理CIDR。 如图所示,让我们尝试将网络分为两个部分。 想象一下我们切成两半的苹果。

在最后一个八位位组中,我们占主机号的一位,最初是零。 然后,将网络号和主机号分开的行将向右移动一个字符,现在位于零的左侧的所有单位都代表地址的网络部分-我将以黄色突出显示它。

因此,我们有两个单独的网络-子网1和子网2,必须为每个网络分配网络ID网络ID和广播地址Broadcast ID。 我们该怎么做? 我们会看到子网掩码及其最后一位,即1,它属于128个值的位置,如果您还记得二进制到二进制的转换表-在此表中,我们有8列,其中值128、64、32、16从左到右位于,8、4、2、1。这意味着我们每个子网的地址块大小为128,包括0,因此每个子网中的主机数将为126,即128-2。

也就是说,每个子网都有126个地址以及一个网络标识符和一个广播地址。 现在我们这样做:对于第一个网络,标识符将看起来像192.168.100.0,对于第二个网络,标识符将是192.168.100.128。 然后,第一个子网的广播地址将为128-1 = 127,并且由于我们不能超过255的值,因此该数字将表示第二个子网的广播地址。
这就是您要知道子网的来源的信息-它们是通过从用于创建网络的主机号中借用一点而获得的,也就是说,您将一个网络一分为二。 说到借用,让我们回想一下,子网掩码为255.255.255.0。

由于我们借用了一位并将其添加到子网掩码的地址,因此我们的地址可以表示为/ 25,因为现在子网掩码包含的不是24位而是25位。 为了更好地理解子网的概念,请考虑另一个示例。 使用IP地址192.168.100.225和子网掩码255.255.255.192。

将子网掩码转换为二进制开头,使其看起来像这样,也就是说,从值64的位置再取一位。

网络号和主机号的先前分隔位于蓝线上,而新的分隔位于黄线。 由于最后一位在区域64中,因此,四个结果子网中的每个子网将具有64的块大小。即,如果将256的整个网络除以4,则将得到64。使用此块大小,每个子网将具有62个有效IP地址。 该数字由公式(2
6 -2)计算,其中6是子网掩码最后一个八位位组的二进制表达式中的数字0。

在这种情况下,第一个子网的标识符将具有地址192.168.100.0,第二个网络-192.168.100.64,第三个192.168.100.128和第四个192.168.100.192。 广播地址是通过从后续网络的标识符中减去1来获得的:64-1 = 63、128-1 = 127、192-1 = 191,最后一个是255。这些地址可以用/ 26表示,因为192仅仅借用了2一点。

我为C类IP地址编写了一个小的借用表。

如果我们借用1位,则掩码值为128,子网掩码的地址将为255.255.255.128。 在这种情况下,我们得到2个子网。 这笔钱从哪里来? 这很简单-您只需要将2乘以等于借用位数的幂即可,所以2
1 =2。从底表可以看出,借用1位时,块大小将为128,主机数(即有效地址数)始终为早块大小减去2,在我们的示例中等于126。
CIDR等于/ 25,因为如果我们为类C地址的CIDR表达式添加1个借位,即/ 24,则得到/ 25。
如果借用2位,则掩码值将为192,并且子网掩码的地址将采用255.255.255.192的形式。 底部表格显示了此数字192的来源-我们借用了1位空间128和1位空间64,128和64之和为192。
借用2位将创建4个子网,因为22 =4。块大小为64,主机数为64-2 = 62,CIDR = / 26。
同样,当借入3位时:掩码为224,因为根据底表借入3个单位位的总数为128 + 62 + 32 = 224,并且子网掩码的地址将为255.255.255.224。 同时,我们有23 = 8个子网,块大小为32,主机数将为32-2 = 30,CIDR = / 27。
同样,借用4.5和6位时,这将分别创建具有有效IP地址数14.6和2的16.32和64个子网。
我不敦促您记住整个表,只记得第二行中的掩码值:128、192、224、240、248和252,它们对应于借用1,2,3,4,5和6位。 记住这些数字非常简单。 您可以通过简单地将顶行中的值与借位位数相加来记住底部“魔术”表中的块大小。
如果每次添加1次/ 24次,CIDR值也很容易记住。 所有这些都与C类地址有关,我们将在第三天的最后一个视频教程中讨论A和B类IP地址。
为了更好地理解创建子网的原理,请考虑一个示例。 我们具有以下条件:
1)。 需要创建3个子网。
2)。 您需要使用192.168.1.0格式的C类IP地址;
3)。 为每个子网定义一个网络标识符和广播地址。
首先,我们需要确定网络是否可以分为3个子网。 这是不可能的,因为网络只能分为2个或4个子网;子网的数量始终是偶数。 因此,为了获得3个子网,我们必须将公共网络划分为4个网段。 为此,我们需要借用2位,并且由于最后一位位于表中的数字64下,因此4个子网中每个子网的块大小将为64。从两个中减去64,我们得到62个有效的主机地址。
要获取每个网络ID子网的网络标识符,我们从地址192.168.1.0开始,每次将数字64添加到最后一个八位位组:
192.168.1.0
192.168.1.64
192.168.1.128
192.168.1.192

要获取广播ID地址,我们将从下一个网络的标识符中减去一个:第一个子网为64-1 = 63,第二个子网为128-1 = 127,第三个子网为192-1 = 1,第四个子网为255。看,这很简单。 作为CCNA,诸如“定义网络ID和广播ID”之类的问题是您工作的一部分,因此对您而言,进行这种计算并不难。
通常,这些问题是在考试过程中提出的,如果您现在花了足够的时间思考如何快速执行此类计算,然后节省了考试答案的时间,那么一旦您看到类似的问题,就可以立即计算网络标识符和广播地址的值并给出答案。
现在,让我们尝试回答这个问题:查找IP地址192.168.225.212/27的网络ID和广播ID,即,将为您提供一个子网掩码,您需要为其确定网络ID和广播地址。 既然我们有/ 27,我们知道根据“魔术”表,这个数字是借用3个单位位获得的:/ 24 +1 +1 +1 +1 +1 = / 27,这意味着每个现有子网的块大小为32 ,即每个子网有30个主机。

因此,我们将从地址192.168.255.0开始-这将是第一个子网的标识符,并开始每个添加32个,从而获得所有其他子网的标识符。 要确定广播地址,我们需要从每个下一个网络的标识符中减去1。

现在,如果我们查看地址192.168.225.212的最后一个八位位组,则会看到212在192和223之间,也就是说,该IP地址在第七个子网中。 在这种情况下,问题的答案将是:

考试时,系统会询问您类似的问题,并提供4个选项,如果您擅长于此,则可以立即选择正确的答案,而不会浪费时间,转到下一个问题。
现在让我们来看一个叫做VLSM的概念,VLSM是“可变子网掩码长度”或“可变子网掩码长度”的缩写。 在前面的所有示例中,我们都将网络划分为相同大小的部分,即所有子网的大小都相同。 然而,在许多情况下,这不是很方便或不能满足需求。 让我们看一个具有这样条件的示例:
1)。 需要为营销,销售和管理部门创建3个网络;
2)。 营销部门的网络使用60台计算机;销售部门的网络-100台计算机;
3)。 管理部门网络使用34台计算机。

与前面的示例一样,不可能将网络划分为3个子网,因此我们将其划分为4个子网。 但是在这种情况下,每个子网将只有62个主机,在销售部门中,我们有100台计算机。 由于我们只需要3个网络,因此最后的第四段是多余的。 因此,我们将尝试以这种方式拆分网络:

现在,我们有126个销售部门的主持人和62个市场营销和管理部门的主持人。 我们是如何做到的?
首先,我们需要满足最大需求,在这种情况下,我们要创建一个由100台计算机组成的网络。 我们转到“魔术”表,看看需要为此类网络借用多少位。 如果我们借用1位,那么我们将获得126个有效地址。 我们可以借用2位吗? 如果这样做,我们将总共获得62个活动主机,也就是说,我们将不适合问题的情况。 如果借用1位,则会得到具有以下特征的子网:
网络ID:192.168.1.0 / 25
广播ID:192.168.1.127 / 25
由于我们借出了1位,下一个网络将以标识符128开头,因此第一个子网的广播地址将为128-1 =127。因此,我们将获得126个有效IP地址,这将完全满足销售部门的需求。
下一个最高要求是市场部提供60台计算机。 在这种情况下,您可以借用2位,因为根据该表,您将获得一个大小为64个地址的块,其中62个有效。 由于前一个子网的最后一个地址是127,因此后一个网络的标识符将是128。

然后,第二个子网(市场部门的子网)的标识符为192.168.1.128 / 26,广播地址为192.168.1.191 / 26,其中191 = 128 + 62 + 1。 在上一个子网中,我们有/ 25,在这个/ 26中出现。 因此,我们获得了62个有效地址,足够用于市场部的60台计算机。
现在,我们转到拥有34台计算机的管理部门。 我们不能借用3位,因为在这种情况下,根据表格,我们只能得到32个地址。 我们将必须使用64的块大小,因此我们保留2个借用位。 我们知道,作为第三个子网标识符的下一个IP地址的末尾将为192,由于我们借用了2位并且块大小为64,因此广播地址将为192 + 64-1 = 255。

该网络的标识符为192.168.1.192 / 26,广播地址为192.168.1.255 / 26。
如您所见,所有这些都非常简单。 当然,您需要练习解决此类问题,但是您可以轻松解决有关此主题的问题。 , IP- , «». CCNA . – , , , , . , , . , « ».
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