三、互联网技术——IP子网划分

一、IP地址基础

注意：IPV6地址是128位，采用16进制方式表示。

1.1 IP地址分类

1.2 网络掩码/子网掩码

## 1.3 三类地址
网络地址：指代网络的地址。在网络的IPV4地址范围内，最小地址保留为网络地址。此地址的主机部分的每个主机位均为0.
广播地址：用于向网络中的所有主机发送数据的特殊地址。广播地址使用该网络范围内的最大地址。即主机部分的各比特位全部为1的地址。
主机地址：可分配给网络中终端设备的地址。

二、子网划分VLSM

2.1 为什么要进行子网划分

假设一个公司网络内有500台主机，分配一个标准C类网IP地址不够用(254)，若分配一个标准B类网IP，又会产生大量的浪费(65534，利用率不足1%)。若使用标准ABC类地址存在如下问题:1.标准主类划分，造成IP地址空间极大浪费。
2.广播域中PC数量过多，广播风暴消耗网络资源。
VLAN与子网对应，单个子网中主机数量建议为一个C类地址，即254台主机，最大不超过4个C，即1000台主机。

2.2 怎么进行子网划分

假设你有一个B类地址:172.16.0.0/16，包含的地址范围是从172.16.0.0-172.16.255.255。网络位是172.16.0.0，主机位是后面16位，一共包含216个IP地址。

2.3 子网划分原理

2.4 例题一

已知某公司有6个部门，给出IP地址段192.168.1.0/24，如何进行子网划分。

题解：公司有六个部分，则至少应该划分为6个子网，一般每个部门对于一个VLAN，也对应一个子网。那么推算子网位至少需要8位，即可划分位2^3 =8个子网。完成划分后，子网掩码应该是24+3=27位，即网络号为27位，那么主机位则为5位，每个子网地址块为2^5=32。由此可以算出每个子网地址为：
192.168.1.0/27
192.168.1.32/27
192.168.1.64/27
192.168.1.96/27
192.168.1.128/27
192.168.1.160/27
192.168.1.192/27
192.168.1.224/27

扩展1: 进行子网划分后，第一个子网广播地址是多少?
方法一: 第一个子网地址为192.168.1.0/27，地址块为32，那么第一个子网地址为192.168.1.0-192.168.1.31，子网号是192.168.1.0，第一个子网地址是192.168.1.1，广播地址是子网最后一个IP地址，即192.168.1.31，实际可分配地址是: 192.168.1.1-192.168.1.30。
方法二:前两个子网位192.168.1.0/27 192.168.1.32/27，很明显，第二个子网的前一个地址为前一个子网的广播地址，即192.168.1.31/27.
扩展2:192.168.1.159属于什么地址?解析:该地址在子网地址192.168.1.160/27前面，故为上一个子网192.168.1.128/27的广播地址

2.5 例题二

已知每个部门不多于25人，如何对192.168.1.0/24进行子网划分。
题解：25个人<2^5，所以网络位为3，故掩码为/27，地址块为32

192.168.1.0/27
192.168.1.32/27
192.168.1.64/27
192.168.1.96/27
192.168.1.128/27
192.168.1.160/27
192.168.1.192/27
192.168.1.224/27

2.6 例题三

属于网络215.17.204.0/22的地址是()
A.215.17.208.200
B.215.17.206.10
C.215.17.203.0
D.115.17.224.0

[解析] 215.17.204.0/22掩码是/22，作用位在第三个八元组，且每个地址块为224-22=22=4，则215.17.204.0/22下一个子网为: 215.17.208.0/22那么选择的地址应在215.17.204.0-215.17.208.0这两个子网之间，选B。

2.6 例题四

主机地址202.15.2.160所在的网络是()。
A.202.115.2.64/26
B.202.115.2.128/26
C.202.115.2.96/26
D.202.115.2.192/26

[解析] (1) /26代表网络位为26，主机位则为32-26=6，那么地址块为26=64;(2) 可以写出所有子网202.15.2.0/26，202.15.2.64/26，202.15.2.128/26202.15.2.192/26
(3) 很明显160介于128和192之间，那么属于子网202.15.2.128/26.

2.7 例题五

有4个网络地址:192.168.224.1192.168.223.255、192.168.232.25和192.168.216.5，如果子网掩码为 255.255.240.0，则这4个地址分别属于 (54)个子网。下面列出的地址对中，属于同一个子网的是
A.1 B.2 C.3 D.4
A.192.168.224.1 和 192.168.223.255
B .192.168.223255 和 192.168.232.25
C.192.168.232.25和192.168.216.5
D.192.168.223.255 192.168.216.5

答案:BD

2.8 例题六

假设某公司有8000台主机，采用CIDR方法进行划分，则至少给它分配（）个C类网络。如果192.168.210.181是其中一台主机地址则其网络地址为()
A.8 B.10 C16 D.32
A.192.168.192.0/19
B.192.168.192.0/20
C.192.168.208.0/19
D.192.168.208.0/20

[解析] 1个C类地址有254个可用地址，4个C即接近1(那公8000台PC，第二问需要根据选项倒推给由的P地址是否在范192.168.192.0/19,则掩码作用于第三个八元组，地址块大小为224-19=25=32A选项地址范围是192.168.192.0/19

2.9 例题七

.某校园网的地址是202.115.192.0/19,要把该网络分成30个子网,则子网掩码应该
是( )。
A.255.255.200.0 B.255.255.224.0
C.255.255.254.0 D.255.255.255.0

解析：分成30个子网，则子网位至少是5位，合计25=32，那么分解后子网掩码应该是19+5=24,即D选项。

2.10 例题八

某公司为多个部门划分了不同的局域网，每个局域网中的主机数量如下表所示，计划使用地址段192.168.10.0/24划分子网，以满足公司每个局域网的IP地址需求，请为各部门选择最经济的地址段或子网掩码长度。

部门	主机数	地址段	子网掩码长度
营销部	20	192.168.10.64	（52）
财务部	60	（53）	26
管理部	8	192.168.10.96	（54）

(52) A.24B.25 C.26 D.27
(53) A.192.168.10.0 B.192.168.10.144
C.192.168.10.160D.192.168.10.70
(54) A.30 B.29C.28 D.27

答案：DAC
[解析] 子网划分，一般先满足主机量需求大的部门，题目中应先满足财务部需求，一共60台主机，而2^6-2=62， 刚好满足，那么主机位建议6位，子网位32-6=26，与题目给出的正好相同。/26的子网掩码，那么地址块为2^6=64，则分成的4个子网分别为: 192.168.10.0/26、192.168.10.64/26.192.168.10.128/26、192.168.10.192/26。财务部使用这四个子网地址中的哪一个，直接看(53)题选项，只有A答案在这四个选项中，故 (53)选A。接着计算营销部的掩码，由于20台主机需求主机位为5位即可，那么子网掩码是/27，选D。管理部主机数量为8，主机位至少为4为，掩码是/28.计算完成后，最好带入题目进行检验。

将地址块192.168.0./24 按照可变长子网掩码的思想进行子网划分，若各部门可用主机地址需求如下表所示，则共有(52)种划分方案，部门3的掩码长度为(53)。

部门	所需地址总数
部门1	100
部门2	50
部门3	16
部门4	10
部门5	8

(52) A.4B.8C.16D.32
(53) A.25B.26C.27D.28

答案 C C
[解析]部门1需要100个IP地址，由于27-2=128-2=126>100，需要7位主机位。同理部门2需要50个IP地址，由于26-2=64-2=62>50，需要6位主机位，这种组合方式也有两种。最后部门4、部门5在一个组合之内。故共有2^4=16种组合方式。

三、无类域间路由CIDR

3.1 例题一

某企业分配给产品部的IP地址块为192.168.31.192/26，分配给市场部的IP地址块为192.168.31.160/27，分配给财务部的IP地址块为192.168.31.128/27那么这三个地址块经过聚合后的地址为 （）
A、192.168.31.0/25
C、192.168.31.128/25
B、92.168.31.0/26
D、192.168.31.128/26

此例三个IP聚合
192.168.31.192
192.168.31.160
专题实破03 P子网划分
192.168.31.128
比较，相同的部分均为192.168.31，总共24位相同，最后一组换成二进制再比较
192.168.31.1 1000000
192.168.31.1 0100000
192.168.31.1 0000000
比较得出，总共25位相同，那么，聚合后的IP (网络前缀)就为192.168.31.10000000，将10000000转为十进制为128，聚合后的IP就是192.168.31.128。可直接写成192.168.31.128/25.因为有25位相同，也以，子网掩码网络号就是25位，主机号剩下7位，网络号全为1，主机号全为0即11111111.11111111.11111111.10000000，转换为+进制，255.255.255.128

3.2 例题二

对下面4个网络: 110.12529.0/24、110.125.130.0/24、110.125.132.0/24和110.125.133.0/24进行路由汇聚，能覆盖这4个网络的地址是(26)。
A.110.125.128.0/21
B.110.125.128.0/22
C.110.125.130.0/22
D.110.125.132.0/23

[解析]
110.125.10000 001.0
110.125.10000 010.0
110.125.10000 100.0
110.125.10000 101.0
汇总后为110.125.128.0/21