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  第27题      
  知识点:   子网与子网掩码   子网掩码
  关键词:   网络   子网掩码   子网        章/节:   Internet 协议       

 
某网络的地址是202.117.0.0,其中包含4000台主机,指定给该网络的合理子网掩码是(27),下面选项中,不属于这个网络的地址是(28)。
 
 
  A.  255.255.240.0
 
  B.  255.255.248.0
 
  C.  255:255.252.0
 
  D.  255.255.255.0
 
 
 

 
  第27题    2018年下半年  
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将地址块192.168.0.0/24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(26)种划分方案,部..
  第29题    2009年下半年  
   37%
甲公司承接了乙公司的网络建设工作。由于待建网络规模很大,为确保建设工作顺利进行,负责该项目的工程师在进行逻辑设计时提出了..
  第38题    2013年下半年  
   34%
采用可变长子网掩码可以把大的网络划分成小的子网,或者把小的网络汇聚成大的超网。假设用户U1有4000台主机,则必须给他分配(35..
   知识点讲解    
   · 子网与子网掩码    · 子网掩码
 
       子网与子网掩码
        随着网络的应用深入,IPv4采用的是32位IP地址设计限制了地址空间的总容量,出现了IP地址紧缺的现象,而IPv6(采用128位IP地址设计)还不能够很快地进入应用,这时就需要采取一些措施来避免IP地址的浪费。在原先的A、B、C三类地址划分,经常出现B类太大、C类太小;或者是C类都太大的应用场景,因此就出现了子网连网和可变成子网掩码(VLSM)两种技术。
               子网连网
               子网连网,出自RFC950的定义。它的主要思想就是将IP地址划分成三个部分:网络号、子网号、主机号。也就是说,将原先的IP地址的主机号部分分成子网号和主机号两部分。说到底,也就是利用主机号部分继续划分子网。子网可以用“子网掩码”来识别。例如,可以将一个C类地址进行划分子网。划分如下图所示。
               
               子网连网示意图
               将最后8位——原来的主机号,拿出两位用来表示子网,则可以产生两个子网(01和10,由于00代表网络,11代表广播不能用来表示具体的网络),每个子网可包含62个主机(000001~111110,同样的000000代表网络,111111代表广播被保留)。值得一提的是,这时,子网掩码就发生了变化,不是255.255.255.0(11111111 11111111 11111111 00000000),而是255.255.255.192(11111111 11111111 11111111 11000000)。
               在从C类地址中划分子网的时候就可以参照下表来进行。
               
               子网划分表
               采用了子网连网技术之后,虽然在一定程度上缓解了这个问题,但又引发了一个新问题,即使得每个子网的主机数相等,难以有效地满足实际的需要,又引起了新的IP地址浪费。VLSM技术正是针对这个问题行之有效的解决方案。
               VLSM
               VLSM是一种产生不同大小子网的网络分配机制(在RFC1878中有详细说明)。VLSM用直观的方法在IP地址后面加上“/网络及子网编码位数”来表示。例如,192.168.123.0/26表示前26位表示网络号和子网号,即子网掩码为26位长,主机号6位长。利用VLSM技术,可以多次划分子网,即分完子网后,继续根据需要划分子网。
               例如,软考在线IT教育研发中心有4个部门,需建立4个子网,其中部门1有50台主机,部门2有25台主机,部门3和部门4则只有10台主机,有一内部C类地址192.168.1.0。下面是采用VLSM划分的过程:
               (1)首先,找到最大的网络:部门1,需要50台主机。25<50<26,因此需要6位主机号,剩下的26位则是网络号、子网号。而最后一个8位段还剩下2位,可以表示00、01、10、11四个子网,但00和11有特殊应用,因此只有01、10两个子网,得到192.168.1.64/26、192.168.1.128/26两个子网。
               (2)假设将192.168.1.64/26分给部门1,则现在就需要处理部门2~部门4。这三个部分中部门2的网络最大,需要25台主机。24<25<25,因此,需要4位主机号,可以分成192.168.1.128/27和192.168.1.160/27两个子网。
               (3)然后,按这个的思路划分下去,可以得到下表。
               
               分配后结果
               注:网络范围中的前者是网络地址,后者是广播地址。
               无类路由选择协议
               无类路由选择协议(Classless Inter Domain Routing,CIDR)是为了应对VLSM而产生的,是一种路由技术,也就是说,如果使用VLSM技术进行子网划分,那么在互连时使用的路由器就必须能够支持CIDR。
               如果区分各种类别的子网,就会使得路由表激增。CIDR则采用了一种“最大匹配”的原则,可以有效地解决这个问题。
 
       子网掩码
        虽然上面已经把一个网络划分为若干个子网,但路由器R1必须知道数据报中目的IP地址的网络号net-id、子网号subnet-id和主机号host-id各是多少位,这就需要通过子网掩码(Subnet Mask)来实现。
        子网掩码和IP地址一样,也是32位长,由一串1和跟随的一串0组成。子网掩码中的1对应于IP地址中的网络号net-id和子网号subnet-id,而子网掩码中的0对应于IP地址中的主机号host-id。要得到网络或子网地址,只需将IP地址和子网掩码进行按位"与"(AND)运算即可。下图说明了子网掩码的工作方式。
        
        进行按位"与"(AND)运算可得到网络地址
        上图(a)表示在未划分子网情况下,网络地址是IP地址与它默认的子网掩码(255.255.0.0)按位"与"运算的结果,即将主机号host-id设置为0的IP地址。上图(b)表示在划分子网情况下,当主机号借用8位作为子网号subnet-id,子网掩码中"1"的个数相应地增加8,即255.255.255.0。这时将子网掩码和IP地址按位"与"运算就得到了子网地址。这里要注意是:网络地址(在划分子网时常称为子网地址)并不仅仅是一个子网号subnet-id,而是将主机号host-id设置为0的IP地址。可以看出,子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。
        与IP地址相同,子网掩码通常也使用点分十进制表示法表示,如255.255.255.0、255.255.255.240等。有时为了表示方便,通常在IP地址后加一个"/网络号和子网号位数"。例如,210.45.12.58/28就表示该IP地址的网络号net-id和子网号subnet-id共占用28位,主机号占用32-28=4位,如果用点分十进制表示法表示,则子网掩码是255.255.255.240(11111111.11111111.11111111.11110000)。
        使用子网掩码的好处是:不管网络是否划分子网,也不管IP地址中的网络号net-id和子网号subnet-id是多少位,只要将子网掩码和IP地址进行按位"与"运算,就可立即得出网络地址。这样在路由器处理到来的IP分组时就可采用同样的算法。
        如果一个网络不划分子网,那么该网络的子网掩码就使用默认子网掩码。默认子网掩码中值为1的位与IP地址的网络号net-id所占位正好相对应。因此默认子网掩码和不划分子网的IP地址按位"与"(AND)运算,就得出该IP地址的网络地址,这样做可以不用查找该地址的分类位就能知道这是哪一类的IP地址。显然,A类、B类和C类网络默认子网掩码分别是255.0.0.0(/8)、255.255.0.0(/16)、255.255.255.0(/24),如下图所示。
        
        A类、B类和C类IP地址的默认子网掩码
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