CCNA试验：IP地址分类-子网掩码-子网划分

　　实验内容：根据给定的拓扑图和IP地址划分子网和部署适合网络要求的IP地址。

　　实验目的：了解IP地址的分类，了解子网掩码的作用，学会规划子网。

　　实验过程：

　　1. 了解IP地址的分类

　　简单的说，IP地址分5类，常见的地址是A、B、C类

　　A类

　　1.0.0.0 到126.0.0.0

　　0.0.0.0 和127.0.0.0保留

　　B

　　128.1.0.0到191.254.0.0

　　128.0.0.0和191.255.0.0保留

　　C

　　192.0.1.0 到223.255.254.0

　　192.0.0.0和223.255.255.0保留

　　D

　　224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播

　　E

　　240.0.0.0到255.255.255.254保留

　　255.255.255.255用于广播

　　2. 子网掩码

　　子网掩码(subnet mask)是每个网管必须要掌握的基础知识，只有掌握它，才能够真正理解TCP/IP协议的设置。以下我们就来深入浅出地讲解什么是子网掩码。

　　1) 子网掩码的概念

　　子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。

　　2) 确定子网掩码数

　　用于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前，必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。

　　IP地址的结构

　　要想理解什么是子网掩码，就不能不了解IP地址的构成。互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于IP地址的寻址操作。

　　IP地址的网络号和主机号各是多少位呢?如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。

　　子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

　　子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与IP地址相同，子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示;右边是主机位，用二进制数字“0”表示。子网掩码就确定了一个IP地址的32位二进制数字中哪些是网络号、哪些是主机号。这对于采用TCP/IP协议的网络来说非常重要，只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。

　　子网掩码的术语是扩展的网络前缀码不是一个地址，但是可以确定一个网络层地址哪一部分是网络号，哪一部分是主机号，1 的部分代表网络号，掩码为 0的部分代表主机号。子网掩码的作用就是获取主机 IP的网络地址信息，用于区别主机通信不同情况，由此选择不同路。其中 A类网络的子网掩码为 255.0.0.0;B类网络为 255.255.0.0;C类网络地址为：255.255.255.0 。

　　3. 子网及划分

　　IP Subnetting and Variable Length Subnet Masks(VLSM)

　　Subnetting Basics

　　子网划分(subnetting)的优点:

　　1.减少网络流量

　　2.提高网络性能

　　3.简化管理

　　4.易于扩大地理范围

　　如何划分子网?首先要熟记2的幂:2的0次方到9次方的值分别为:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.还有要明白的是:子网划分是借助于取走主机位,把这个取走的部分作为子网位.因此这个意味划分越多的子网,主机将越少.

　　4. 划分子网的几个捷径:

　　1) 你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?:2的x次方-2(x代表掩码位,即2进制为1的部分)

　　2) 每个子网能有多少主机?: 2的y次方-2(y代表主机位,即2进制为0的部分)

　　3) 有效子网是?:有效子网号=256-10进制的子网掩码(结果叫做block size或base number)

　　4) 每个子网的广播地址是?:广播地址=下个子网号-1

　　5) 每个子网的有效主机分别是?:忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效主机地址.最后有效1个主机地址=下个子网号-2(即广播地址-1)

　　5. 根据实验拓扑所划分的子网

　　22 =4，表示从主机位借2位来划分子网

　　原来的子网掩码：11111111.11111111.00000000.00000000 255.255.0.0

　　现在的子网掩码：11111111.11111111.11000000.00000000 255.255.192.0

　　11111111.11111111.11000000.00000000

　　子网变化 00 对应 0

　　01 对应 64

　　10 对应128

　　11 对应192

　　故划分的子网为：172.16.0.0/18，172.16.64.0/18，172.16.128.0/18，172.16.192.0/18

　　注：以上为划分的子网号，并不是实际意义上的IP地址。

　　6. 根据实验拓扑所部署的主机IP

　　60台主机的网络：26-2>60，则需要6个主机位，子网掩码为255.255.255.192，则划分子网172.16.0.0/26，可用第一个IP地址为172.16.0.1/26，最大IP为172.16.0.62/26，该子网广播地址为172.16.63.255。

　　30台主机的网络：25-2=30，需要5个主机位，子网掩码为255.255.255.224，则划分子网172.16.64.0/27，可用第一个IP地址为172.16.64.1/27，最大IP为172.16.64.30/27，该子网广播地址为172.16.127.255。

　　17台主机的网络：25-2>17，需要5个主机位，子网掩码为255.255.255.224，则划分子网172.16.128.0/27，可用第一个IP地址为172.16.128.1/27，最大IP为172.16.128.30/27，该子网广播地址为172.16.191.255。

　　127台主机的网络：28-2>127，需要8个主机位，子网掩码为255.255.255.0，则划分子网172.16.192.0/24，可用第一个IP地址为172.16.192.1/24，最大IP为172.16.192.254/24，该子网广播地址为172.16.223.255。