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  • VLSM
    2020-04-06 11:24:56

    VLSM(可变长子网掩码)

    (只是为了个人理解所做笔记,如有错误,多谢指出~)

     

    一、解决问题

    1.IP不足

    2.企业内部网段划分问题

     

    二、子网掩码

    子网掩码分为网络位和主机位,网络位即为网段,主机位即为主机ip。

    主机位数量为2的n次方-2(去头网络号和去尾广播ip),剩下的即为主机可用ip。

     

    三、可变长子网掩码

    实质:网络位向主机位借ip

    背景:企业拥有ip192.168.1.0/24,要给多个部门超过255台终端划分,并且分网段独立,所以这个时候,网络位就要向主机位借ip,才能达到网络段独立并且ip够用

    方法:通过子网掩码的划分,决定网段

     

    四、划分

    拥有ip:192.168.1.0/24 针对该网段开始划分(子网掩码:255.255.255.0)

    借主机位数为n,网段数为2的n次方-->子网掩码借过去的为1即为值

    (借两位,就是11  |  000000,就是192-->255.255.255.192)

    目标:划分为192.168.1.0/25

    1、借了1位,所以网段为2的1次方,一共两个网段(子网掩码:255.255.255.128)

    192.168.1.0  |0000000      -->    192.168.1.0 

    192.168.1.1  |0000000      -->    192.168.1.128

    2、先根据网络号先出前面的,在根据上一个开始的写出后面的

    192.168.1.0 -192.168.1.127(去头去尾,可用是1-126)

    192.168.1.128-192.168.1.255(去头去尾,可用是129-254)

    结果:已经划分成两段,如果部门不只两组,继续划

    目标:划分为192.168.1.0/26

    1、借了2位,所以网段为2的2次方,一共四个网段(子网掩码:255.255.255.192)

    192.168.1.00  |0000000      -->    192.168.1.0 

    192.168.1.01  |0000000      -->    192.168.1.64

    192.168.1.10  |0000000      -->    192.168.1.128

    192.168.1.11  |0000000      -->    192.168.1.192

    2、先根据网络号先出前面的,在根据上一个开始的写出后面的

    192.168.1.0 -192.168.1.63(去头去尾,可用是1-62)

    192.168.1.64-192.168.1.127(去头去尾,可用是65-126)

    ……

    同理之后也是如此.

     

    结论

    1.合理的子网掩码最多到/30,(因为主机位只剩下2位,去头去尾只有两台主机,端对端,已经不算是网络了,更不要说只剩下一台的情况)

    2.ip为1.1.1.0 子网掩码是255.255.255.0和ip是1.1.1.0 子网掩码是255.255.255.128其实不是同一个ip来的,也不是同一个网段

    3.究竟怎么划分比较合理,结合实际情况,先划分需要主机数最多的那个网段

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    实验 – 使用 VLSM 设计和实施 IPv4 编址
    拓扑

    目标
    第 1 部分:检查网络要求
    第 2 部分:设计 VLSM 地址方案
    第 3 部分:布线和配置 IPv4 网络
    背景/场景
    可变长子网掩码 (VLSM) 旨在帮助节省 IP 地址。使用 VLSM 时,可对网络划分子网,然后对子网再进行子网划分。该过程可以多次重复,以便根据每个子网所需的主机数量创建不同大小的子网。为了有效使用 VLSM,要求进行地址规划。
    在本实验中,您需要根据给定的网络地址 172.16.128.0/17 为拓扑图所示网络制定地址方案。在此会用到 VLSM 以满足编址要求。在设计了 VLSM 地址方案后,您将为路由器上的接口配置适当的 IP 地址信息。
    注意:CCNA 动手实验所用的路由器是采用 Cisco IOS Release 15.2(4)M3(universalk9 映像)的 Cisco 1941 集成多业务路由器 (ISR)。也可使用其他路由器以及 Cisco IOS 版本。根据型号以及 Cisco IOS 版本不同,可用命令和产生的输出可能与实验显示的不一样。请参考本实验末尾的“路由器接口摘要表”以了解正确的接口标识符。
    注意:请确保已经清除路由器的启动配置。如果不确定,请联系教师。
    所需资源
    3 台路由器(支持 Cisco IOS 15.2(4)M3 版通用映像的 Cisco 1941 或同类路由器)
    1 台 PC(支持终端模拟程序,比如 Tera Term,用于配置路由器)
    控制台电缆通过控制台端口配置 Cisco IOS 设备
    如拓扑所示的以太网(可选)电缆和串行电缆
    Windows 计算器(可选)
    第 1 部分:分析网络要求
    在第 1 部分,您需要检查网络要求,使用网络地址 172.16.128.0/17 为拓扑图所示网络制定 VLSM 地址方案。
    注意:您可以使用 Windows 计算器应用程序和 www.ipcalc.org IP 子网计算器帮助您进行计算。
    第 1 步:确定有多少个可用主机地址,需要多少个子网。
    /17 网络中有多少个可用主机地址?
    2的15次方-2
    拓扑图中需要的主机地址总数是多少?
    3万1千5百
    网络拓扑中需要多少子网?
    6
    第 2 步:确定所需的最大子网。
    子网说明(例如 BR1 G0/1 LAN 或 BR1-HQ WAN 链路)
    HQ G0/0 LAN
    最大的子网需要多少 IP 地址?
    16001
    支持这些地址的最小子网是什么?
    255.255.192.0
    子网支持多少个主机地址?
    2的14次方-2
    是否能对 172.16.128.0/17 网络划分子网以支持该子网?
    可以
    该子网划分可以生成哪两个网络地址?
    172.16.128.0/18
    172.16.192.0/18
    该子网使用第一个网络地址。
    第 3 步:确定所需的第二大子网。
    子网说明
    HQ G0/1 LAN
    第二大的子网需要多少 IP 地址?
    8001
    支持这些主机的最小子网是什么?
    255.255.224.0
    子网支持多少个主机地址?
    2的13次方-2
    是否能继续划分剩余子网并且仍然支持该子网?
    可以
    该子网划分可以生成哪两个网络地址?
    172.16.192.0/19
    172.16.224.0/19
    该子网使用第一个网络地址。
    第 4 步:确定下一个最大的子网。
    子网说明
    BR1 G0/1 LAN
    下一个最大的子网需要多少 IP 地址?
    4001
    支持这些主机的最小子网是什么?
    255.255.240.0
    子网支持多少个主机地址?
    2的12次方-2
    是否能继续划分剩余子网并且仍然支持该子网?
    可以
    该子网划分可以生成哪两个网络地址?
    172.16.224.0/20
    172.16.240.0/20
    该子网使用第一个网络地址。
    第 5 步:确定下一个最大的子网。
    子网说明BR1 G0/0
    下一个最大的子网需要多少 IP 地址?
    2001
    支持这些主机的最小子网是什么?
    255.255.248.0
    子网支持多少个主机地址?
    2的11次方-2
    是否能继续划分剩余子网并且仍然支持该子网?
    可以
    该子网划分可以生成哪两个网络地址?
    172.16.240.0/21
    172.16.248.0/21
    该子网使用第一个网络地址。
    第 6 步:确定下一个最大的子网。
    子网说明
    BR2 G0/1 LAN
    下一个最大的子网需要多少 IP 地址?
    1001
    支持这些主机的最小子网是什么?
    255.255.252.0
    子网支持多少个主机地址?
    2的10次方-2
    是否能继续划分剩余子网并且仍然支持该子网?
    可以
    该子网划分可以生成哪两个网络地址?
    172.16.248.0/22
    172.16.252.0/22

    该子网使用第一个网络地址。
    第 7 步:确定下一个最大的子网。
    子网说明
    BR2 G0/0 LAN
    下一个最大的子网需要多少 IP 地址?
    501
    支持这些主机的最小子网是什么?
    255.255.254.0
    子网支持多少个主机地址?
    2的9次方-2
    是否能继续划分剩余子网并且仍然支持该子网?可以
    该子网划分可以生成哪两个网络地址?
    172.16.252.0/23
    172.16.254.0/23
    该子网使用第一个网络地址。
    第 8 步:确定需要支持串行链路的子网。
    每个串行子网链路需要多少个主机地址?2
    支持这些主机地址的最小子网是什么?255.255.255.252
    a.对剩余子网进行子网划分,并在下面写出通过该子网划分得到的网络地址。
    172.16.254.0/24
    172.16.255.0/24
    b.请继续对每个新子网的第一个子网进行子网划分,直到您得到四个 /30 子网。在下面写出这些 /30 子网的前三个网络地址。
    172.16.255.0/30
    172.16.255.4/30
    172.16.255.8/30
    c.为以下这三个子网输入子网说明。
    BR1-HQ WAN 链路
    BR2-HQ WAN 链路
    BR1-BR2 WAN 链路

    第 2 部分:设计 VLSM 地址方案
    第 1 步:计算子网信息。
    使用您在第 1 部分获得的信息填写下表。
    子网说明 所需主机数量 网络地址/CIDR 第一个主机地址 广播地址
    子网说明 所需主机数量 网络地址/CIDR 第一个主机地址
    HQ G0/0 16,000 172.16.128.0/18 172.16.128.1/18
    HQ G0/1 8000 172.16.192.0/19 172.16.192.1/19
    BR1 G0/1 4,000 172.16.224.0/20 172.16.224.1/20
    BR1 G0/0 2,000 172.16.240.0/21 172.16.240.1/21
    BR2 G0/1 1000 172.16.248.0/22 172.16.248.1/22
    BR2 G0/0 500 172.16.252.0/23 172.16.252.1/23
    HQ S0/0/0 – BR1 S0/0/0 2 172.16.255.0/30 17.16.255.1/30
    HQ S0/0/1 – BR2 S0/0/1 2 172.16.255.4/30 172.16.255.5/30
    BR1 S0/0/1 – BR2 S0/0/0 2 172.16.255.8/30 172.16.255.9/30
    第 2 步:完成设备的接口地址表。
    将子网中的第一个主机地址分配给以太网接口。应该为 HQ 分配指向 BR1 和 BR2 的串行链路上的第一个主机地址。应该为 BR1 分配指向 BR2 的串行链路的第一个主机地址。
    设备 接口 IP 地址 子网掩码 设备接口
    HQ G0/0 172.16.128.1 255.255.192.0 16000 个主机 LAN
    G0/1 172.16.192.1 255.255.224.0 8000 个主机 LAN
    S0/0/0 17.16.255.1 255.255.255.252 BR1 S0/0/0
    S0/0/1 172.16.255.5 255.255.255.252 BR2 S0/0/1
    BR1 G0/0 172.16.240.1 255.255.248.0 2000 个主机 LAN
    G0/1 172.16.224.1 255.255.240.0 4000 个主机 LAN
    S0/0/0 172.16.255.3 255.255.255.252 HQ S0/0/0
    S0/0/1 172.16.255.9 255.255.255.252 BR2 S0/0/0
    BR2 G0/0 172.16.252.1 255.255.254.0 500 个主机 LAN
    G0/1 172.16.248.1 255.255.252.0 1000 个主机 LAN
    S0/0/0 172.16.255.7 255.255.255.252 BR1 S0/0/1
    S0/0/1 172.16.255.11 255.255.255.252 HQ S0/0/1

    第 3 部分:连接并配置 IPv4 网络
    在第 3 部分,您将连接网络拓扑并使用您在第 2 部分制定的 VLSM 地址方案配置三台路由器。
    第 1 步:建立如拓扑图所示的网络。
    第 2 步:配置每个路由器的基本设置。
    a.为路由器分配设备名称。
    b.禁用 DNS 查找,以防路由器尝试将输入有误的命令视为主机名进行转换。
    c.指定 class 作为特权 EXEC 加密密码。
    d.指定 cisco 作为控制台密码并启用登录。
    e.指定 cisco 作为 vty 密码并启用登录。
    f.加密明文密码。
    g.创建一个向访问设备者发出警告的标语:未经授权,禁止访问。
    第 3 步:配置每台路由器的接口。
    a.使用您在第 2 部分完成的表格为每个接口分配 IP 地址和子网掩码。
    b.配置每个接口的接口说明。
    c.将所有 DCE 串行接口上的时钟频率设置为 128000。
    HQ(config-if)# clock rate 128000
    d.激活接口。
    第 4 步:保存所有设备上的配置。
    第 5 步:测试连通性。
    a.从 HQ,对 BR1 的 S0/0/0 接口地址执行 ping 操作。
    b.从 HQ,对 BR2 的 S0/0/1 接口地址执行 ping 操作。
    c.从 BR1,对 BR2 的 S0/0/0 接口地址执行 ping 操作。
    d.如果 ping 操作不成功,则请排除连接故障。
    注意:对其他路由器上的 GigabitEthernet 接口执行 ping 操作不会成功。模拟指向 GigabitEthernet 接口的 LAN。由于没有任何设备连接这些 LAN,因此它们处于 down/down 状态。必须将路由协议放到适当位置,以使其他设备了解这些子网。在路由协议能够将子网添加到路由表中之前,GigabitEthernet 接口也必须处于 up/up 状态。这些接口会保持 down/down 状态,直到有设备连接到以太网接口电缆的另一端。本实验的重点在于 VLSM 和接口的配置。
    思考
    您能否想到一种用于计算连续的 /30 子网网络地址的快捷方式?
    很简单只要把第二十九位的分开,然后把前缀排列组合转十进制就能快捷找到连续/30子网
    路由器接口摘要表
    路由器接口摘要
    路由器型号 Ethernet Interface #1 Ethernet Interface #2 Serial Interface #1 Serial Interface #2
    1800 Fast Ethernet 0/0 (F0/0) Fast Ethernet 0/1 (F0/1) Serial 0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)
    1900 Gigabit Ethernet 0/0 (G0/0) Gigabit Ethernet 0/1 (G0/1) Serial 0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)
    2801 Fast Ethernet 0/0 (F0/0) Fast Ethernet 0/1 (F0/1) Serial 0/1/0 (S0/1/0) Serial 0/1/1 (S0/1/1)
    2811 Fast Ethernet 0/0 (F0/0) Fast Ethernet 0/1 (F0/1) Serial 0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)
    2900 Gigabit Ethernet 0/0 (G0/0) Gigabit Ethernet 0/1 (G0/1) Serial 0/0/0 (S0/0/0) Serial 0/0/1 (S0/0/1)
    注意:若要了解如何配置路由器,请查看接口来确定路由器类型以及路由器拥有的接口数量。我们无法为每类路由器列出所有的配置组合。下表列出了设备中以太网和串行接口组合的标识符。此表中未包含任何其他类型的接口,但实际的路由器可能会含有其他接口。例如 ISDN BRI 接口。括号中的字符串是约定缩写,可在 Cisco IOS 命令中用来代表接口。

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  • VLSM 子网划分

    2022-07-07 12:03:37
    VLSM 可变长子网掩码 -- 子网划分(1)子网划分定义:Internet组织机构定义了五种IP地址,有A、B、C三类地址。A类网络有126个,每个A类网络可能有16777214台主机,它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多节点...

    VLSM 可变长子网掩码  --  子网划分

    (1)子网划分定义:Internet组织机构定义了五种IP地址,有A、B、C三类地址。A类网络有126个,每个A类网络可能有16777214台主机,它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多节点是不可能的,网络会因为广播通信而饱和,结果造成16777214个地址大部分没有分配出去。可以把基于每类的IP网络进一步分成更小的网络,每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于每类的网络地址的主机部分创建的。划分子网后,通过使用掩码,把子网隐藏起来,使得从外部看网络没有变化,这就是子网掩码

    (2)基于第一段即可分辨分类:

    A 1-126

    B 128-191

    C 192-223

    D 224-239

    E 240-255

    ABC三类的区别在于默认子网掩码长度不同:

    A  255.0.0.0   B 255.255.0.0   C 255.255.255.0

    (3)通过延长子网掩码的长度,起到从原来的主机位借位到网络位;实现将一个网络号切分为多个;每个新生的子网,主机变少;   增加网络号,减少每个网络号中的用户数量;

    切记:将一个网段划分为多个子网后,在网络中该母网将不能配置为可用ip;

    1>看到子网划分。。我觉得先首先看子网掩码,(子网掩码作用将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分)这样可以先分清网络位与主机位  为接下来的划分做好基础

    2>然后初学者,可以先把128 64 32 16 8 4 2 1 这串数字列出来

    3>然后将ip地址写成二进制  将网络位不动(不变)然后根据子网掩码划分网络位与主机位

    4>看如下图<1>因为划分四个子网,所以有00 01 10 11 这四种可能(大家可以想象成排列组合)

    排列好二进制,划分完成,将分割出分别变成00 01 10 11四种,然后开始转化如图

    因为网络地址位数为24位,所以主机地址的位数为8位。

    又因为主机数量分别是62台、48台和50台,所以​,

    所以​,n=6。

    又因为主机位数为6位,8-6=2,所以子网地址的位数为2位。

    IP地址:192.168.1. 00   000000

                        图<1>

    解析结果如图。还有一个例题,大家可以参考参考,练习练习,答案在最后

     

     

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  • VLSM: netmask 增长 使用CIDR聚合地址的方法与使用VLSM划分子网的方法类似。在使用VLSM划分子网时,将原来分类IP地址中的主机位按照需要划出一部分作为网络位使用;而在使用CIDR聚合地址时,则是将原来分类IP地址中...

    CIDR : netmask 缩短
    VLSM: netmask 增长

    使用CIDR聚合地址的方法与使用VLSM划分子网的方法类似。在使用VLSM划分子网时,将原来分类IP地址中的主机位按照需要划出一部分作为网络位使用;而在使用CIDR聚合地址时,则是将原来分类IP地址中的网络位划出一部分作为主机位使用。

    什么是VLSM?

    VLSM提出供了在一个主类(A、B、C类)网络内包含多个子网掩码的能力,以及对一个子网的再进行子网划分的能力。它的优点如下:

    • 对IP地址更为有效的使用-如果不采用VLSM,公司将被限制为在一个A、B、C类网络号内只能使用一个子网掩码;
    • 路由归纳的能力更强-VLSM允许在编址计划中有更多的体系分层,因此可以在路由表内进行更好的路由归纳。

    变长子网掩码(VLSM)的作用:节约IP地址空间;减少路由表大小.使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支持它。

    什么是路由归纳 ?

    在大型互连网络中,存在着成百上千的网络。在这环境中,一般不希望路由器在它的路由表中保存所有的这些路由。路由归纳(也被子称为路由聚合或超网 supernetting)可以减少路由器必须保存的路由条目数量,因为它是在一个归纳地址中代表一系列网络号的一种方法。

    在大型 、复杂的网络中使用路由归纳的另一个优点是它可以使其它路由器免受网络拓朴结构变化的影响。只有在就用了一个正确的地址规划时,路由归纳才能可行和最有效,在子网环境中,当网络地址是以2的指数形式的连续区块时,路由归纳是最有效的。

    路 由选择协议根据共享网络地址部分来归纳或聚合路由。无类别路由选择协议—OSPF和EIGRP-支持基于子网地址,包括VLSM编者按址的路由归纳。 有类别路由选择协议- RIPv1和IGRP-自动地在有类别网络的边界上归纳路由。有类别路由选择协议不支持在任何其它比特边界上的路由归纳,而无类别路由选择协议支持在任何 比特边界上的路由归纳。
    因为路由表的条目少了,路由归纳可以减少对路由器内存的占用,减少路由选择协议造成的网络流量。

    网络中的路由归纳能够正确的工作,必须满足下面要求:
    1:多个IP地址必须共享相同的高位比特;
    2:路由选择协议必须根据32比特的IP地址和高达32比特的前缀长度来作出路由转发决定
    3:路由更新必须将前缀长度(子网掩码)与32比特的IP地址一起传输。

    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

    无类别域间路由(CIDR)

    CIDR是开发用于帮助减缓IP地址和路由表增大问题的一项技术。CIDR(Classless Inter-Domain Routing,无类域间路由)的基本思想是取消IP地址的分类结构,将多个地址块聚合在一起生成一个更大的网络,以包含更多的主机。CIDR支持路由聚 合,能够将路由表中的许多路由条目合并为成更少的数目,因此可以限制路由器中路由表的增大,减少路由通告。同时,CIDR有助于IPv4地址的充分利用。 CIDR叫做无类域间路由,ISP常用这样的方法给客户分配地址,ISP提供给客户1个块(block size),类似这样:192.168.10.32/28,这排数字告诉你你的子网掩码是多少,/28代表多少位为1,最大/32.但是你必须知道的1点 是:不管是A类还是B类还是其他类地址,最大可用的只能为30/,即保留2位给主机位。

    ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

    CIDR举例:

    假设有一组C类地址为192.168.8.0-192.168.15.0,如果用CIDR将这组地址聚合为一个网络,其网络地址和子网掩码应该为:
      A. 192.168.8.0/21
      B. 192.168.8.0/20
      C. 192.168.8.0/24
      D. 192.168.8.15/24

    答案:A
      要求将192.168.8.0-192.168.15.0这组C类地址聚合为一个网络,我们先将C类地址的第三个八位组转换成二进制:

    点分十进制		将第三个八位组转换成二进制
    192.168.8.0		192.168.00001 000.0
    192.168.9.0		192.168.00001 001.0
    192.168.10.0	192.168.00001 010.0
    192.168.11.0	192.168.00001 011.0
    192.168.12.0	192.168.00001 100.0
    192.168.13.0	192.168.00001 101.0
    192.168.14.0	192.168.00001 110.0
    192.168.15.0	192.168.00001 111.0
    

    从上表中可以看出,只要将网络位的低三位划分出来作为主机位,这些C类地址就被聚合在一个网络之中。因此,聚合后的网络地址应该为192.168.8.0/21,正确答案为A。

    主机地址只代表一个主机,只有网络地址才有聚合的意义。

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