划分子网，变长子网掩码VLSM，路由汇总CIDR

Posted 2020-09-24

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了划分子网，变长子网掩码VLSM，路由汇总CIDR相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

IP基础：32位地址长度，4个八位位组即4个字节，使用点分十进制表示，标准网络分类A、B、C类，D类组播和E类科研，固定网络位和主机位，掩码-标识对应IP地址的网络位和主机位，详细介绍ABC类地址，及私有IP地址【需补充】

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划分子网的好处：缩减网络流量，优化网络性能，简化管理，更灵活的组建网络

划分子网的基础就是借位，借用主机位来作为网络位，注意划分的子网越多，则每个子网内的主机数就越少，反之亦然。IP地址=网络号+子网号+主机号。要根据情况选择合适的子网掩码，如需要划分多少个子网，每个子网最多有多少个主机地址，不同的情况要考虑不同的应用场景需求，以及后续的网络扩展需求。

2的幂值表（1-20）

2^1=2 2^11=2048

2^2=4 2^12=4096

2^3=8 2^13=8192

2^4=16 2^14=16384

2^5=32 2^15=32768

2^6=64 2^16=65536

2^7=128 2^17=131072

2^8=256 2^18=262144

2^9=512 2^19=524288

2^10=1024 2^20=1048576

子网掩码和CIDR值的斜线表示法对照表

子网掩码 CIDR值

255.0.0.0 /8

255.128.0.0 /9

255.192.0.0 /10

255.224.0.0 /11

255.240.0.0 /12

255.248.0.0 /13

255.252.0.0 /14

255.254.0.0 /15

255.255.0.0 /16

255.255.128.0 /17

255.255.192.0 /18

255.255.224.0 /19

255.255.240.0 /20

255.255.248.0 /21

255.255.252.0 /22

255.255.254.0 /23

255.255.255.0 /24

255.255.255.128 /25

255.255.255.192 /26

255.255.255.224 /27

255.255.255.240 /28

255.255.255.248 /29

255.255.255.252 /30

C类网络只能用/24-/30，B类网络只能用/16-/30，A类网络可以使用全部的/8-/30子网掩码

CIDR对应的子网数和主机数以及增量值对照表 / VLSM增量值参考表(C类地址)

前缀子网掩码子网数主机数增量值

/25 128 2 126 128

/26 192 4 62 64

/27 224 8 30 32

/28 240 16 14 16

/29 248 32 6 8

/30 252 64 2 4

划分子网步骤

1.选定的子网掩码将创建多少个子网

2.每个子网包含多少台主机

3.有哪些合法的子网

4.每个子网的广播地址是什么

5.每个子网包含的可用主机地址范围

划分子网后IP地址表示为：网络位+子网位+主机位

1.子网数：2^x，x表示子网位数,如一个B类地址的子网划分选择的子网的掩码是255.255.192.0，则子网位数为2，那子网数就为2^2=4

2.主机数：2^y-2，y表示主机位数，减2表示去除不合法地址全0和全1，即子网地址和广播地址

3.计算增量值，256-非全1和全0的子网掩码值，如256-192=64，从0开始不断加增量值，直到达到子网掩码值，中间的结果就是子网号，即得到的子网就是0、64、128、192

4.广播地址是下一个子网-1的地址，如子网0的广播地址为63，因为下一个子网为64，以此类推，最后一个子网的广播地址为255

5.可用IP地址范围是介于子网地址和广播地址之间的地址，如子网0的可用IP范围是1-62，子网64的可用IP范围是65-126.

案例：以下均省略网络前缀192.168.

快速划分C类子网

192.168.1.0/25

/25 = 255.255.255.128

子网数=2^1=2

主机数=2^7-2=126

增量值=256-128=128

以下均省略网络前缀192.168.

子网地址可用主机地址广播地址

1.0 1.1-1.126 1.127

1.128 1.129-1.254 1.255

192.168.1.0/26

/26 = 255.255.255.192

子网数2^2=4

主机数2^6-2=62

增量值256-192=64

子网地址可用主机地址广播地址

1.0 1.1-1.62 1.63

1.64 1.65-1.126 1.127

1.128 1.129-1.190 1.191

1.192 1.193-1.254 1.255

192.168.1.0/27

/27 = 255.255.255.224

子网数2^3=8

主机数2^5-2=30

增量值256-224=32

子网地址可用主机地址广播地址

1.0 1.1-1.30 1.31

1.32 1.33-1.62 1.63

1.64 1.65-1.94 1.95

1.96 1.97-1.126 1.127

1.128 1.129-1.158 1.159

1.160 1.161-1.190 1.191

1.192 1.193-1.222 1.223

1.224 1.225-1.254 1.255

192.168.1.33/28

/28 = 255.255.255.240

子网数2^4=16

主机数2^4-2=14

增量值256-240=16

子网地址可用主机地址广播地址

1.0 1.1-1.14 1.15

1.16 1.17-1.30 1.31

1.32 1.33-1.46 1.47

1.48 1.49-1.62 1.63

1.64 1.65-1.80 1.81

...

1.240 1.241-1.254 1.255

得出结论1.33/28是一个IP地址，属于子网1.32，广播地址为1.47

192.168.1.17/30

/30 = 255.255.255.252

子网数2^6=64

主机数2^2-2=2

增量值256-252=4

子网地址可用主机地址广播地址

1.0 1.1-1.2 1.3

1.4 1.5-1.6 1.7

1.8 1.9-1.10 1.11

1.12 1.13-1.14 1.15

1.16 1.17-1.18 1.19

1.20 1.21-1.22 1.23

...

1.252 1.253-1.254 1.255

得出结论1.17/30是一个IP地址，属于子网1.16，广播地址为1.19

B类地址子网划分，以下均省略网络前缀172.16.

172.16.0.0/17

/17 = 255.255.128.0

子网数2^1=2

主机数2^15-2=32766

增量值256-128=128

子网地址可用主机地址广播地址

0.0 0.1-127.254 127.255

128.0 128.1-255.254 255.255

172.16.0.0/18

/18 = 255.255.192.0

子网数2^2=4

主机数2^14-2=16382

增量值256-192=64

子网地址可用主机地址广播地址

0.0 0.1-63.254 63.255

64.0 64.1-127.254 127.255

128.0 128.1-191.254 191.255

192.0 192.1-255.254 255.255

172.16.0.0/20

/20 = 255.255.240.0

子网数2^4=16

主机数2^12-2=4094

增量值256-240=16

子网地址可用主机地址广播地址

0.0 0.1-15.254 15.255

16.0 16.1-31.254 31.255

32.0 32.1-47.254 47.255

48.0 48.1-63.254 63.255

...

240.0 240.1-255.254 255.255

172.16.0.0/30

/30 = 255.255.255.252

子网数2^14=16384

主机数2^2-2=2

增量值256-252=4

子网地址可用主机地址广播地址

0.0 0.1-0.2 0.3

0.4 0.5-0.6 0.7

0.8 0.9-0.10 0.11

...

255.252 255.253-255.254 255.255

A类地址的子网划分

10.0.0.0/16

/16 = 255.255.0.0

子网数2^8=256

主机数2^16-2=65534

增量值256-255=1

子网地址可用主机地址广播地址

10.0.0.0 10.0.0.1-10.0.255.254 10.0.255.255

10.1.0.0 10.1.0.1-10.1.255.254 10.1.255.255

10.2.0.0 10.2.0.1-10.2.255.254 10.2.255.255

...

10.255.0.0 10.255.0.1-10.255.255.254 10.255.255.255

10.0.0.0/20

/20 = 255.255.240.0

子网数2^12=4096

主机数2^12-2=4094

增量值256-240=16

子网地址可用主机地址广播地址

10.0.0.0 10.0.0.1-10.0.15.254 10.0.15.255

10.0.16.0 10.0.16.1-10.31.254 10.0.32.255

10.0.32.0 10.0.32.1-10.47.254 10.0.47.255

...

10.255.240.0 10.255.240.1-10.255.255.254 10.255.255.255

10.0.0.0/26

/26 = 255.255.255.192

子网数2^18=262144

主机数2^6-2=62

增量值256-192=64

子网地址可用主机地址广播地址

10.0.0.0 10.0.0.1-10.0.0.62 10.0.0.63

10.0.0.64 10.0.0.65-10.0.0.126 10.0.0.127

10.0.0.128 10.0.0.129-10.0.0.190 10.0.0.191

...

10.255.255.192 10.255.255.193-10.255.255.254 10.255.255.255

划分子网时，如果网段数多，则通过主机数来计算掩码，反之，则通过网段数来计算子网掩码，计算速度更快

判断一个地址是主机地址还是网络地址，或者广播地址

主机位全为0则该地址为网络地址，如192.1.1.0/24。

主机位全为1则该地址为广播地址，如192.1.1.255/24。

主机位非全0或全1则该地址为主机地址，如192.1.1.9/24。

即如果一个地址的最后一个8位组是奇数，则该地址不是一个网络地址，如192.168.1.37/27

如果一个地址的最后一个8位组是偶数，则该地址不是一个广播地址，如192.168.1.132/26

变长子网掩码VLSM

如果给网络中的所有链路都分配一个相同长度的掩码，即每个网段都拥有相同的IP地址数，这样的话，对于两台路由器直接相连的串行链路是极大的浪费，因为点到点链路最优设计是固定掩码为/30,可用IP地址为2个，最节省IP地址空间，为了优化不同网段间因为主机数量差异过大而造成的IP地址浪费，所以产生了可变长度的子网掩码技术VLSM。

VLSM增量值参考表(C类地址)

前缀子网掩码子网数主机数增量值

/25 128 2 126 128

/26 192 4 62 64

/27 224 8 30 32

/28 240 16 14 16

/29 248 32 6 8

/30 252 64 2 4

VLSM步骤：

1.寻找最大的网段

2.为该网段选择一个掩码

3.确定该网段的网络地址及广播地址

4.寻找次要网段，选择上面划分出的一个子网，并为次要网段选择合适的子网掩码

5.确定次要网段的网络地址和广播地址

6.如有多个网段则重复执行此步骤

三台路由器串口相连，每台路由器连接一个子网，主机数分别为60台，30台，12台，网段是192.168.10.0/24,划分子网并合理使用IP地址

1.描述中共有5个子网需求，对照上表得出

60台主机的网段至少需要的增量值为64，对应的前缀为/26

30台主机的网段至少需要的增量值为32，对应的前缀为/27

12台需要的增量值为16，对应的前缀为/28

2台需要的增量值为4，对应的前缀为/30 *2

注意，如果增量值为64，则必须从0、64、128或192中选择开始处，即必须是相对应的增量值的整数倍

2.寻找最大网段，即需求60台主机，从192.168.10.0开始划分子网

192.168.10.0/26 主机数62 地址范围1-62 广播63

从上得出增量值为64，则下一个网段为64,得出上面的广播地址63

192.168.10.64/27 主机数30 地址范围65-94 广播95

从上得出增量值为32，则下一个网段为64+32=96，得出上面的广播地址95

192.168.10.96/28 主机数14 地址范围97-110 广播111

从上得出增量值为16，则下一个网段为96+16=112，得出上面的广播地址111

192.168.10.112/30 主机数2 地址范围113-114 广播115

从上得出增量值为4，则下一个网段为112+4=116，得出广播地址115

192.168.10.116/30 主机数2 地址范围117-118 广播119

从上得出增量值为4，则下一个网段为116+4=120，得出广播地址119

剩余IP地址为192.168.10.120-10.254

汇总

假设A、B两个设备各自拥有10条路由，那么想要实现两者所有网段互通，（排除默认路由的设置，）则需要在两个设备上都指明对方10条网络的路由，但是如果这10条网络可以合并成一条主网络的话，则只需要各自设置一条路由即可，大大的降低了网络带宽和路由器的处理时间，提升了网络的性能。这就叫超网，将多个子网合并成一个网段，即汇总。

10.1.0.0/16

10.2.0.0/16

10.3.0.0/16

10.4.0.0/16

...

10.254.0.0/16

10.255.0.0/16

汇总为10.0.0.0/8

192.168.16.0-192.168.31.0

汇总为192.168.16.0/20

172.16.32.0-172.16.50.0

第一种汇总为172.16.32.0/19 汇总网络32-63