可變長(zhǎng)度子網(wǎng)掩碼和無(wú)類域間路由
VLSM (Variable Length Subnet Mask:可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼):為了有效的使用無(wú)類別域間路由(CIDR)和路由匯總來(lái)控制路由表的大小,網(wǎng)絡(luò)管理員使用先進(jìn)的IP尋址技術(shù),VLSM就是其中的常用方式。
VLSM的作用:在類的IP地址的基礎(chǔ)上,從主機(jī)號(hào)部分借出相應(yīng)的位數(shù)來(lái)做網(wǎng)絡(luò)號(hào),也就是增加網(wǎng)絡(luò)號(hào)的位數(shù)。使用可變長(zhǎng)度子網(wǎng)掩碼的目的,就是在每個(gè)子網(wǎng)上保留足夠的主機(jī)數(shù)的同時(shí),把一個(gè)網(wǎng)再分成多個(gè)子網(wǎng)。這是一種產(chǎn)生不同大小子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分配機(jī)制,開發(fā)可變長(zhǎng)度子網(wǎng)掩碼的想法就是在每個(gè)子網(wǎng)上保留足夠的主機(jī)數(shù)的同時(shí),把一個(gè)子網(wǎng)進(jìn)一步分成多個(gè)小子網(wǎng),有更大的靈活性。如果沒有VLSM,一個(gè)子網(wǎng)掩碼只能提供給一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。這樣就限制了要求的子網(wǎng)數(shù)上的主機(jī)數(shù)。
VLSM的使用:VLSM其實(shí)就是相對(duì)于類的IP地址來(lái)說(shuō)的。A類的***段是網(wǎng)絡(luò)號(hào)(前八位),B類地址的前兩段是網(wǎng)絡(luò)號(hào)(前十六位),C類的前三段是網(wǎng)絡(luò)號(hào)(前二十四位)。而VLSM的作用就是在類的IP地址的基礎(chǔ)上,從他們的主機(jī)號(hào)部分借出相應(yīng)的位數(shù)來(lái)做網(wǎng)絡(luò)號(hào),也就是增加網(wǎng)絡(luò)號(hào)的位數(shù)。各類網(wǎng)絡(luò)可以用來(lái)再劃分子網(wǎng)的位數(shù)為:A類有二十四位可以借,B類有十六位可以借,C類有八位可以借(可以再劃分的位數(shù)就是主機(jī)號(hào)的位數(shù)。實(shí)際上不可以都借出來(lái),因?yàn)镮P地址中必須要有主機(jī)號(hào)的部分,而且主機(jī)號(hào)部分剩下一位是沒有意義的,所以在實(shí)際中可以借的位數(shù)是在我寫的那些數(shù)字中再減去2,借的位作為子網(wǎng)部分)。
舉例: IP: 10.217.123.7
IP二進(jìn)制位:00001010 11011001 01111011 00000111
子網(wǎng)掩碼:255.255.240.0
子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制位:11111111 11111111 11110000 00000000
則網(wǎng)絡(luò)位的位數(shù)為:8+8+4+0=20(位)
IP地址的VLSM表示:10.217.123.7/20
網(wǎng)絡(luò)地址為:10.217.112.0
即 網(wǎng)絡(luò)地址=IP地址二進(jìn)制位(相與)子網(wǎng)掩碼二進(jìn)制位
總結(jié):子網(wǎng)掩碼可取值如下:
11111111--->255
11111110--->254
11111100--->252
11111000--->248
11110000--->240
11100000--->224
11000000--->192
10000000--->128
00000000--->0
子網(wǎng)掩碼:網(wǎng)絡(luò)位和子網(wǎng)位=1,主機(jī)位=0。
子網(wǎng)數(shù)=2的子網(wǎng)借用位數(shù)次冪-2。
可用主機(jī)數(shù)=2的主機(jī)位數(shù)次冪-2。
網(wǎng)絡(luò)地址:網(wǎng)絡(luò)位和子網(wǎng)位不變,主機(jī)位為0。
廣播地址:網(wǎng)絡(luò)位和子網(wǎng)位不變,主機(jī)位為1=整個(gè)網(wǎng)絡(luò)段中***一個(gè)IP地址。
有效IP地址:在一個(gè)網(wǎng)端中去掉最前面一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址和***一個(gè)廣播地址,剩余的范圍就是有效的IP地址。
子網(wǎng)拆分舉例:192.168.5.0拆分成20個(gè)子網(wǎng)+每個(gè)子網(wǎng)中有5個(gè)主機(jī)
設(shè)拆分后主機(jī)位=h, 拆分后網(wǎng)絡(luò)位=n, 由2h>=5 => h>=3
當(dāng)h=3時(shí),n=32-3=29, 借位=29-24=5
當(dāng)h>=4時(shí)不成立(可以使用上面計(jì)算方法證明)
則拆分后: 主機(jī)位=3, 網(wǎng)絡(luò)位=29 劃分后如下:
(1)子網(wǎng)1: 192.168.5.0/29 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.248
網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.5.0 (原網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)) 有效IP:192.168.5.1-6
廣播地址:192.168.5.7
(2)子網(wǎng)1: 192.168.5.8/29 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.248
網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.5.8 有效IP:192.168.5.9-14
廣播地址:192.168.5.15
............一直到...........
(32)子網(wǎng)32:子網(wǎng)1: 192.168.5.248/29 子網(wǎng)掩碼:255.255.255.248
網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.5.248 有效IP:192.168.5.249-254
廣播地址:192.168.5.255(原網(wǎng)絡(luò)的廣播號(hào))
CIDR(Classless Inter-Domain Routing)-無(wú)類域間路由,它不使用傳統(tǒng)的有類網(wǎng)絡(luò)地址的概念,即不再區(qū)分A、B、C類網(wǎng)絡(luò)地址。在分配IP地址段時(shí)也不再按照有類網(wǎng)絡(luò)地址的類別進(jìn)行分配,而是將IP網(wǎng)絡(luò)地址空間看成是一個(gè)整體,并劃分成連續(xù)的地址塊。然后采用分塊的方法進(jìn)行分配。
在CIDR技術(shù)中,常使用子網(wǎng)掩碼中表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)二進(jìn)制位的長(zhǎng)度來(lái)區(qū)分一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址塊的大小,稱為CIDR前綴。如IP地址210.31.233.1,子網(wǎng)掩碼255.255.255.0可表示成210.31.233.1/24;IP地址166.133.67.98,子網(wǎng)掩碼255.255.0.0可表示成166.133.67.98/16;IP地址192.168.0.1,子網(wǎng)掩碼255.255.255.240可表示成192.168.0.1/28等。
CIDR可以用來(lái)做IP地址匯總(或稱超網(wǎng),Super netting)。在未作地址匯總之前,路由器需要對(duì)外聲明所有的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)IP地址空間段。這將導(dǎo)致Internet核心路由器中的路由條目非常龐大。采用CIDR地址匯總后,可以將連續(xù)的地址空間塊總結(jié)成一條路由條目。路由器不再需要對(duì)外聲明內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的所有IP地址空間段,這就大大減小了路由表中路由條目的數(shù)量。
利用CIDR實(shí)現(xiàn)地址匯總有兩個(gè)基本條件:
1、待匯總地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)擁有相同的高位。
2、待匯總的網(wǎng)絡(luò)地址數(shù)目必須是2n,如2個(gè)、4個(gè)、8個(gè)、16個(gè)等等。否則,可能會(huì)導(dǎo)致路由黑洞(匯總后的網(wǎng)絡(luò)可能包含實(shí)際中并不存在的子網(wǎng))。