网络故障解决方案之非标准子网划分【网管员必懂】
網絡故障解決方案之非標準子網劃分
一個組織申請了一段IP地址后，可能需要對IP地址進行進一步的子網劃分。例如，某規模較大的公司申請了一個B類IP地址166.133.0.0。如果采用標準子網掩碼255.255.0.0而不進一步劃分子網，那么166.133.0.0網絡中的所有主機(最多共65534臺)都將處于同一個廣播域下，網絡中充斥的大量廣播數據包將導致網絡最終不可用。
解決方案是進行非標準子網劃分。非標準子網劃分的策略是借用主機號的一部分充當網絡號。具體方法是采用新的、非標準子網掩碼，而不采用默認的標準子網掩碼。
例如，B類地址166.133.0.0，不使用標準子網掩碼255.255.0.0，而是使用非標準子網掩碼，如255.255.255.0、255.255.240.0等將網絡劃分為多個子網。
如圖1所示。我們借用原來屬于主機號范圍的第3個位域充當子網號范圍，即借用了8位主機號充當子網號。所采用的新子網掩碼是：255.255.255.0，該子網掩碼將這個B類的大網絡166.133.0.0又劃分成為254個小的子網(全0和全1的子網號不能使用)。對于這254個子網來說，每個子網各自又可以容納254臺主機。
圖1 非標準子網劃分
下面，我們分別以C、B、A類IP地址為例詳細討論非標準子網劃分。
1 對C類網絡進行非標準子網劃分
對于標準的C類IP地址來說，標準子網掩碼為255.255.255.0，即用32比特IP地址的前24比特標識網絡號，后8比特標識主機號。因此，每個C類網絡下共可容納254臺主機(28-2)。
現在，我們先考慮借用2比特的主機號來充當子網絡號的情形。如圖2所示。
圖2 借用2比特的主機號來充當子網絡號
在圖2中，為了借用原來8位主機號中的前2位充當子網絡號，采用了新的、非標準子網掩碼255.255.255.192。
采用了新的子網掩碼后，借用的2位子網號可以用來標識兩個子網：01子網和10子網(子網號不能全為0或1，因此00、11子網不能用)。
首先，對于01子網來說，其網絡號的點分十進制的形式為：210.31.233.64，該子網的最小IP地址為：210.31.233.65，最大IP地址為：210.31.233.126，共可容納62臺主機。對該子網的直接廣播地址為：210.31.233.127。如圖3所示。
圖3 01子網計算過程
其次，對于10子網來說，其網絡號的點分十進制的形式為：210.31.233.128，該子網的最小IP地址為：210.31.233.129，最大IP地址為：210.31.233.190，共可容納62臺主機。對該子網的直接廣播地址為：210.31.233.191。
同理，還可以借用3位、4位、5位、6位主機號充當子網號。表1總結了對C類IP地址借用不同位數的主機號時應采用的子網掩碼，以及可劃分為多少個子網和每個子網可容納的主機數。注意，借1位或7位無效。
2 對b類網絡進行非標準子網劃分
對于標準的b類ip地址來說，標準子網掩碼為255.255.0.0，即用32比特ip地址的前16比特標識網絡號，后16比特標識主機號。因此，每個b類網絡下共可容納65534臺主機(216-2)。
我們同樣先考慮借用2比特的主機號來充當子網絡號的情形。如圖4所示。
圖4 借用2比特的主機號來充當子網絡號
在圖4中，為了借用原來16位主機號中的前2位充當子網絡號，采用了新的非標準子網掩碼255.255.192.0。
采用了新的子網掩碼后，借用的2位子網號可以用來標識兩個子網：01子網和10子網(子網號不能全為0或1，因此00、11子網不能用)。
首先，對于01子網來說，其網絡號的點分十進制的形式為：166.133.64.0，該子網的最小IP地址為：166.133.64.1，最大IP地址為：166.133.127.254，共可容納16382臺主機。對該子網的直接廣播地址為：166.133.127.255。如圖5所示。
圖5 01子網計算過程
其次，對于10子網來說，其網絡號的點分十進制的形式為：166.133.128.0，該子網的最小IP地址為：166.133.128.1，最大IP地址為：166.133.191.254.，共可容納16382臺主機。對該子網的直接廣播地址為：166.133.191.255。
同理，還可以借用3位、4位、5位、6位、7位、8位甚至更多位主機號來充當子網號，表2總結了對于B類網絡常用的、借用不同位數的主機號時應采用的子網掩碼，以及可劃分為多少個子網和每個子網可容納的主機數。注意，借1位或15位無效。
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3 對a類網絡進行非標準子網劃分
仿照前面的分析，我們可以得出a類網絡常見的子網劃分方式及其相關數據，如表3所示。
4 全0和全1網段
回想前面的例子中，將c類網絡210.31.233.0劃分為兩個子網210.31.233.64和210.31.233.128后，每子網可容納62臺主機，兩個子網共可容納124臺主機。而在未劃分子網前，該c類網絡210.31.233.0可以容納254臺主機。也就是說，劃分子網后浪費了一半的ip地址(即210.31.233.1-210.31.233.63和210.31.233.192-210.31.233.254)。
這里造成ip地址空間浪費的主要原因是rfc 1009中規定劃分子網時，子網號不能全為0或1，我們將其稱為全0與全1網段。
RFC 1009保留全0與全1網段未用是因為在某些時候采用全0與全1網段會導致IP地址的二義性。
例如，為了將標準C類網絡201.15.66.0劃分成8個子網，采用了非標準子網掩碼255.255.255.224。該子網掩碼將C類網絡201.15.66.0劃分成如下8個子網(假設允許子網號全為0或1)。
●子網1：網絡號201.15.66.0，可以IP地址范圍：201.15.66.1-201.15.66.30，子網廣播地址：201.15.66.31。
●子網2：網絡號201.15.66.32，可以IP地址范圍：201.15.66.33-201.15.66.62，子網廣播地址：201.15.66.63。
●子網3：網絡號201.15.66.64，可以IP地址范圍：201.15.66.65-201.15.66.94，子網廣播地址：201.15.66.95。
●子網4：網絡號201.15.66.96，可以IP地址范圍：201.15.66.97-201.15.66.126，子網廣播地址：201.15.66.127。
●子網5：網絡號201.15.66.128，可以IP地址范圍：201.15.66.129-201.15.66.158，子網廣播地址：201.15.66.159。
●子網6：網絡號201.15.66.160，可以IP地址范圍：201.15.66.161-201.15.66.190，子網廣播地址：201.15.66.191。
●子網7：網絡號201.15.66.192，可以IP地址范圍：201.15.66.193-201.15.66.222，子網廣播地址：201.15.66.223。
●子網8：網絡號201.15.66.224，可以IP地址范圍：201.15.66.225-201.15.66.254，子網廣播地址：201.15.66.255。
對于未劃分子網的原主網絡201.15.66.0來說，其網絡號201.15.66.0和劃分完子網后的第1個子網的網絡號201.15.66.0是相同的!同樣，對于原主網絡201.15.66.0來說，其廣播地址201.15.66.255和劃分完子網后的第8個子網的廣播地址201.15.66.255也相同的!因此，RFC 1009規定不能使用全0或全1的子網號，以免發生上面的IP地址二義性問題。
為了解決IP地址的二義性問題，可以規定IP地址不能單獨使用，必須攜帶相應的子網掩碼信息。如201.15.66.0+255.255.255.0是指未劃分子網的原主網絡201.15.66.0，而201.15.66.0+255.255.255.224是指劃分完子網后的第1個子網的網絡號。
同理，201.15.66.255+255.255.255.0是指對未劃分子網的原主網絡201.15.66.0的廣播，而201.15.66.255+255.255.255.224是指對劃分完子網后的第8個子網的廣播。
這樣，既有效地利用了寶貴的IP地址空間、減少了浪費，又可以有效地避免IP地址的二義性問題。
在Cisco路由器上，缺省可以使用全1網段，但是不能使用全0網段。如果我們想要使用全0網段，必須輸入命令ip subnet-zero允許使用全0網段。
需要注意的是，雖然命令ip subnet-zero允許我們使用全0網段，但對于一些有類(Classful)路由協議，如RIP、IGRP在廣播路由更新信息時，只發送網絡地址信息而不發送相應的子網掩碼信息。這時，仍然會出現IP地址的二義性問題。
5 專用地址空間
RFC 1918中定義了在企業網絡內部使用的專用(私有)地址空間，如下：
●A類：10.0.0.0-10.255.255.255
●B類：172.16.0.0-172.31.255.255
●C類：192.168.0.0-192.168.255.255
這些網絡地址在因特網中是無法路由的，只能在企業網絡內部使用。具有這些網絡地址的主機如果想要訪問Internet，要么需要通過代理服務器，要么需要通過具有網絡地址轉換功能的路由器或防火墻。
此外，微軟在自己的TCP/IP實現中規定了LinkLocal網絡地址空間：169.254.0.0-169.254.255.255也屬于專用內部地址，也同樣無法在Internet中路由。如圖6所示。
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轉載于:https://blog.51cto.com/yikeren/557163
總結
以上是生活随笔為你收集整理的网络故障解决方案之非标准子网划分【网管员必懂】的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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