子网划分的原因有许多,有同学发私信和评论问我什么时候用到子网划分,子网划分到底有什么好处,
我就给简单总结一下。
减少网络流量
不管什么样的流量,都希望少一些,网络流量也一样,如果路由器的性能不好,网络流量可能导致网络停顿,有了路由器之后大部分流量都在本地的网内,只有去往其他网络的分组江川夜路由器,路由器增加广播域,广播域越多。每个广播域就越小,每个网络的流量就越少
优化网络性能
网络性能提升就是减少网络流量的结果
简化管理
与一个庞大的网络相比,在小网络里更容易排查问题
有助于覆盖大型区域
公网的网速比局域网的慢的多,价钱还贵单个跨度大的大型网络各方面都可能出问题,将多个小的网络连接在一起可以提高系统的效率
在这里提到了一个广播域(broadcast domain),广播域是指同一网段中所有(ALL)设备组成的网络集合、这些设备侦听该网段中发送的所有广播,路由器组建互联网并划分广播域。通俗的解释为要分割广播域?分割广播域到底为什么提升网络的性能?举个例子:广播域就像它的名字一样,我们小时候都做过广播体操,一个喇叭(路由器)。全校学生(设备)一起做。那么大家都在一个广播域中。混乱程度可想而知,有的同学根本不叫做操,只能叫动。分割之后就是每个班级的体育课,体育老师(路由器)一个一个的教学生(设备),一个一个检查,效果可想而知。一个老师教100个学生,和教10个学生效果一定是不一样的。路由器分割广播域。
和广播域一同出现的一个术语是冲突域(collision domain),冲突域是指一种网络情况:某台设备(主机)在网络上发送分组时候,当前网段中所有的设备都需要注意这一点。如果某两台设备同时试图传输数据,将导致冲突,这两台设备必须重传数据,效率很糟糕。所以以太网使用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)来避免冲突。这个冲突许很好理解,两个人聊天,一起讲话。这个就冲突了,不得不重说。交换机的每一个端口都是一个冲突域。
导致LAN拥塞的常见原因如下:
同一个广播域或者冲突域中的主机太多
广播风暴
组播数据流太多
带宽太低
子网掩码之前写过,这里就不重复了。IP网段子网掩码,解释子网掩码
CIDR(需要记住的、这里重复一下)
你需要熟悉的另一个术语是CIDR ( Classless Inter-Domain Routing ,无类域间路由选择),它是ISP( Intemet Service Provider ,因特网服务提供商)用来将大量地址分配给客户的一种方法。ISP 以特定大小的块提供地址。
从ISP那里获得的地址块类似于192.168.10.32/28,这指出了子网掩码。这种斜杠表示法(/)指出了子网掩码中有多少位为1 ,显然最大为/32 ,因为一个字节为8 位,而IP 地址长4B (4 x 8=32)。注意,最大的子网掩码为/32 (不管是哪类地址),因为至少需要将两位用作主机位。
在A 类网络的默认子网掩码255.0.0.0 中,第一个字节全为1 ,即11111111 。使用斜杠表示法时,你需要计算为1 的位有多少个。255.0.0.0 的斜杠表示法为/8 ,因为有8 个取值为1 的位。
B 类网络的默认子网掩码为255.255.0.0,其斜杠表示法为/16,因为有16 个取值为1 的位:11111111.11111111. 00000000.00000000。
子网掩码及其CIDR 斜杠表示法。举例:10.10.10.0/255.0.0.0 等同于10.10.10.0/8
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
其中/8-/15 只能用于A 类网络, /16-/23 可用于A 类和B 类网络,而/24-/30 可用于A 类、B 类和C 类网络。这就是大多数公司都使用A 类网络地址的一大原因,因为它们可使用所有的子网掩码,进行网络设计时的灵活性最大。
一种子网划分的方法,使用长度不同的子网掩码将网络划分成众多子网,适用于不同类型的网络设计。在RIP和IGRP没有提供包含子网信息的字段,因此丢弃子网,所以如果运行RIP的路由器使用特定的子网掩码,他将假定当前分类地址空间内的所有节点都使用该子网掩码,这称之为分类路由选择。所以如果你在RIP和IGRP使用长度不同的子网掩码,该网络不能够正常运行。然而,无类路由选择协议通告子网信息,一次运行RIPv2、EIGRP和OSPF等路由选择协议的网络中,我们可以使用VLSM.这种网络的有点在于能够节省大量的IP地址。所以使用VLSM时,可以给路由器接口配置长度不同的子网掩码。
举例:如图,我们有80个IP,192.168.100.0-192.168.100.80,我们现在是用内网IP做演示,如果我们在运营商购买80个公网IP时候运营商不会直接给诸如192.168.100.0-192.168.100.80这样的IP,运营商会给分192.168.100.0/26和192.168.100.64/28这样的形式。从运营商(电信,联通,移动)都买IP时候是按照8个一组走的。各地可能有所不同。
图A:分类网络
图中有两台路由器,四台交换机,主机若干台,每个路由器连接两个LAN, 两台路由器互联。在分类网络中我们要这样划分
网络地址=192.168.100.0
子网掩码=255.255.255.240/28
80个IP一共5个网络,划分成5个LAN。每个LAN有16个IP地址。这样子网是0、16、32、48、64、80。这样的话每个LAN中最多可以包含14个主机
因为:每个LAN中有16个IP,除去子网地址和广播地址。剩余14个IP地址
所以:每个LAN中包含14台主机
我们看图,每个LAN中最多容纳14台主机,技术部有20个人,IP不够,人事部只有两个人,却不能够把IP挪给技术部使用,这样的网络设计很糟糕。我们再来看这个网络,人事部两个人给分配14个IP,以后可能会增加人员,可是两台路由之间的链路一定只用两个IP。这里浪费了好多IP。这也就是VLSM网络设计的一个原因。
图A的网络使用无类设计。如图我们使用VLSM设计网络
图B:无类网络设计
路由器的接口上可以使用长度不同的子掩码,如果在WAN上使用/30,并在各个LAN上使用/27、/28、/29。WAN链路有两个主机地址。而各个LAN上有,30、14、6、14个,各位看到其实人事部有2个人使用/30也可以。但是在网络设计时候考虑到人事部可能要加人,所以给人事部用/29,容纳6台主机。但是路由器之间使用/30,因为最多使用两个IP地址。
我想网络基础差的同学图A可能还能够明白,看图B已经懵了。搞不清楚怎么回事了。不要着急我们看一个表格.
掩码,主机数,块大小
这个表格解释一下。CIDR就是掩码的表示方式,子网掩码之前文章写过。主机数是可用的IP数量。除掉网络地址和广播地址。块大小就是网段划分时候的块。这个表我们记住了。我们对照着表来看图B。
技术部:
技术部20台主机、我们查表,能容纳下20台主机的最小块是32。所以技术部使用掩码/27
网络地址:192.168.100.0
子网掩码:/27(255.255.255.224)
可用IP地址:192.168.100.1~192.168.100.30
广播地址:192.168.100.31
财务部:
财务部13台主机,我们查表,能容纳下13台主机最小块是16。所以财务部使用掩码/28
网络地址:192.168.100.32
子网掩码:/28(255.255.255.240)
可用IP地址:192.168.100.33~192.168.100.46
广播地址:192.168.100.47
人事部:
人事部两台主机,我们查表,能容纳下2台主机最小块是4。但是考虑到财务部可能招聘新人,我们给块大小6 。使用掩码/29
网络地址:192.168.100.48
子网掩码:255.255.255.248
可用IP地址:192.168.100.49~192.168.100.53
广播地址:192.168.100.54
销售部:
销售部10台主机,我们查表,能容纳下10台主机最小块是16。所以财务部使用掩码/28
网络地址:192.168.100.55
子网掩码:/28(255.255.255.240)
可用IP地址:192.168.100.56~192.168.100.70
广播地址:192.168.100.71
两台路由器:
路由器两台,只用两个地址,我们查表,符合的块大小是2。所以路由器使用掩码/30
网络地址:192.168.100.72
子网掩码:/30 (255.255.255.252)
可用IP地址:192.168.100.73、192.168.100.74
广播地址:192.168.100.75
请记住,块大小的开始位置无关紧要。只要出于其整数倍数即可。几个例子,块大小位16,你必须从0、16、32、48等出开始。不能从50开始。我们看到当我们设计VLSM时候,我们主要用到块大小。所以我们必须要了解IP地址不了解IP地址???点击了解、子网掩码不了解子网掩码???点击了解、网段划分,还要理解2的n次幂,电脑不会打,手写。再加上我发的块大小的表。基本上没有什么问题了。
以上就是VLSM网络设计的简单介绍,可以使用模拟器尽行实验,看看设计完成的网络是不是能够正常运行、只要多使用模拟器设计几次,VLSM还是很容易理解的。
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