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1、第八讲 子网的划分与配置,本讲学习目标：理解子网掩码的含义，掌握根据需求设计出子网划分方案、并计算出每个子网的地址范围（子网地址、子网广播地址、可用子网地址范围）的方法本讲学习重点和难点子网的划分方法,4.3 子网的划分与配置,4.3.1 子网的概念4.3.2 子网划分的作用4.3.3 子网划分的方法,4.3.1 子网的概念,1、从两级 IP 地址到三级 IP 地址 在 ARPANET 的早期，IP地址的设计不够合理,表现在：IP 地址空间的利用率有时很低。给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。两级的 IP 地址不够灵活。,从 1985 年起在 IP 地址中又增加
2、了一个“子网号字段”，使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地址。这种做法叫作划分子网(subnetting)。划分子网已成为因特网的正式标准协议。,三级的 IP 地址,划分子网纯属一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。从主机号借用若干个比特作为子网号 subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个比特。IP地址:=,划分子网的基本思路,凡是从其他网络发送给本单位某个主机的 IP 数据报，仍然是根据 IP 数据报的目的网络号 net-id，先找到连接在本单位网络上的路由器。然后此路由器在收到 IP 数据报后，再按目的网络号 net-id 和子网号 su
3、bnet-id 找到目的子网。最后就将 IP 数据报直接交付给目的主机。,划分子网的基本思路（续）,所有到网络 的分组均到达此路由器,我的网络地址是,R1,R3,R2,一个未划分子网的 B 类网络,划分为三个子网后对外仍是一个网络,子网,子网,子网,所有到达网络 的分组均到达此路由器,网络,R1,R3,R2,当没有划分子网时，IP 地址是两级结构，地址的网络号字段也就是 IP 地址的“因特网部分”，而主机号字段是 IP 地址的“本地部分”。划分子网后 IP 地址就变成了三级结构。划分子网只是将 IP 地址的本地部分进行再划分，而不改变 IP 地址的因特网部分。,划分子网后变成了三级结构,从一个
4、 I P数据报的首部并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网的划分。使用子网掩码(subnet mask)可以找出 IP 地址中的子网部分。,2、子网掩码,IP 地址的各字段和子网掩码,网络号 net-id,主机号 host-id,两级 IP 地址,网络号,net-id,host-id,三级 IP 地址,主机号,子网掩码,因特网部分,本地部分,因特网部分,本地部分,划分子网时的网络地址,net-id,subnet-id,host-id 为全 0,(IP 地址)AND(子网掩码)=网络地址,网络号 net-id,主机号 host-id,两级 IP 地址,网络号,三级 IP 地址,主机
5、号,子网号,子网掩码,因特网部分,本地部分,因特网部分,本地部分,划分子网时的网络地址,AND,net-id,net-id,host-id 为全 0,net-id,网络地址,A类地址,默认子网掩码,网络地址,B类地址,默认子网掩码,网络地址,C类地址,默认子网掩码,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,1 1 1 1
6、 1 1 1 1,0 0 0 0 0 0 0 0,host-id 为全 0,host-id 为全 0,默认子网掩码,4.3.2 子网划分的作用,可以连接不同的网络 重新组合网络的通信量减轻网络地址数不够的负担 更有效地使用网络地址,什么是子网（subnet）,将网络进一步划分为独立的组成部分，每个部分称为这一网络（或更高一级子网）的子网。,校园网,图书馆子网,信息学院子网,经管学院子网,计算机系子网,电子系子网,软件学院子网,主机,主机,主机,主机,主机,主机,为什么要划分子网,提高系统的可靠性防止全网通信瘫痪改进系统性能克服简单局域网的技术条件限制增强系统的安全保障设置不同的访问权限便于系统
7、的运行维护故障诊断和隔离,如何划分子网,根据地理分布特点划分易于组网技术实现楼群内采用局域网技术构成子网楼群间选择合适的传输媒体和互连设备使不同子网互连节省经费根据网络应用特点划分将共享相同网络资源的主机划分为同一子网，减少子网间的网络传输流量，提高系统性能将具有相同安全密级程度的主机划分为同一子网，保障系统的安全,4.3.3 子网划分的方法,划分原则被“借”位后，主机号部分不能少于两位。子网号必须是2位以上，即至少应借用2位。具体步骤确定子网的数目子网数N1的计算公式如下为N1=2n 2（n是子网号位数）确定每个子网支持的最大主机数 每个子网支持的最大主机数N2=2n 2（n是剩余的主机号位数）,4.3.3 子网划分的方法,划分子网后的子网掩码 划分子网后的子网掩码是将原来默认子网掩码中对应于子网号的部分全变为“1”后作为新的子网掩码。为了便于计算，这里给出一个字节（8位）的快速计算表。,4.3.3 子网划分的方法,为每个子网确定地址确定好子网号的位数后，需要计算出每个子网的起始地址、结束地址、子网的网络地址及子网的广播地址。下面举例说明,
