- 可變長子網(wǎng)掩碼（VLSM）快速計算法
- 2012-02-07
0 個評論
-
收藏
 我要投稿
-
我們先來理解以下概念：
子網(wǎng)：IP地址均分為網(wǎng)絡(luò)位和主機位兩段，假設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)中的主機為450臺，那么分配一個C類地址不夠用，分配一個B類地址又顯得太浪費，在這種情況下，就提出了子網(wǎng)化的概念，子網(wǎng)的定義就是把主機地址中的一部分主機位借用為網(wǎng)絡(luò)位。如在一個B類地址172.16/16，可以借用7位做為網(wǎng)絡(luò)地址，一個形如172.16.2/23的地址段就可以滿足該網(wǎng)絡(luò)的需求。其中172.16/16稱為主網(wǎng)，172.16.2/23稱為子網(wǎng)。
超網(wǎng)：子網(wǎng)化一定程度上減輕了IP地址空間緊張的壓力，但是由于在IP地址分配初期的考慮不周全，導(dǎo)致A類、B類地址在初其大量分配，資源相當(dāng)緊張，而一些中型網(wǎng)絡(luò)又需要超過一個C的地址，這進只能分配幾個連續(xù)的C類地址塊。為了減小Internet路由表的數(shù)量，就提出了超網(wǎng)的概念，超網(wǎng)和子網(wǎng)的定義剛好相反，就是借用一部網(wǎng)絡(luò)位作為主機位。從而達到減小Internet路由表的目的。如192.168.0/24-192.168.3/24四個C類地址段，就是可超網(wǎng)化為192.168.0/22這樣一個超網(wǎng)。
CIDR（無類型域間路由）：隨著子網(wǎng)和超網(wǎng)概念的深入，IANA在分配IP地址過程中類別的概念越來越淡化，一般情況下就直接以地址塊的形式分配地址段，配合路由設(shè)備的支持，就出現(xiàn)了無類型域間路由的概念。它是一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與IP地址一起使用的，用來顯示子網(wǎng)位數(shù)。例如，172.16.10.1/24就表示32位子網(wǎng)掩碼中有24個1。
簡單的說凡是借了位就用到了CIDR，
借少了位叫超網(wǎng)，比如：192.168.1.0/22
借多了位叫VLSM，比如：192.168.1.0/28
回頭來看例子：一個網(wǎng)絡(luò)中的主機為450臺如何使用合適的子網(wǎng)掩碼呢？
求解：計算出主機位取多少位合適（設(shè)主機位位數(shù)為n）
2的n次方-2大于或等于450 得出n取9
2的9次方是512，當(dāng)然大于450，這里為什么還要減2呢？因為，還要去掉一個網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)地址（頭）和一個廣播地址（尾）
（當(dāng)然，有些東西要死記，比如2的一次方直到2的10次方是多少）
那子網(wǎng)掩碼即是11111111.11111111.11111110.00000000 換成十進制是255.255.254.0
這樣說不難看懂吧？讓我們多做些題加深印象！
下面就開始說說VLSM題的類型：
第一類題的類型
基本：
A．已知網(wǎng)絡(luò)地址，求主機地址。
B．已知主機地址，求網(wǎng)絡(luò)地址。
衍生：
C．已知主機地址，求主機地址
D．已知網(wǎng)絡(luò)地址，求廣播地址。
記住了VLSM的類型題，挺有用的。
A類例題：已知網(wǎng)絡(luò)地址，求主機地址。
Which two of the addresses below are available for host addresses on the subnet 192.168.15.19/28? (Select two answer choices)
A. 192.168.15.17
B. 192.168.15.14
C 192.168.15.29
D. 192.168.15.16
E. 192.168.15.31
F. None of the above
Answer: A, C
解析：
題的要求是哪兩個可用的主機地址是在子網(wǎng)192.168.15.19/28中的。
這道題的CIDR是/28 ，一個標(biāo)準(zhǔn)的C類子網(wǎng)掩碼是/24，所以對于/24來說，/28是借了4位主機位給網(wǎng)絡(luò)位，借出來的網(wǎng)絡(luò)位就叫做子網(wǎng)了。大家想想，借了4位子網(wǎng)，寫成二進制為11111111. 11111111. 11111111.11110000，那么對于二進制來說，紅色標(biāo)識的4個1加起來得多少呢，是128+64+32+16=240。所以/28的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.240。其實你要看的是最后一個數(shù)，255.255.255.x這前三個255都不用去看，重點是最后一個數(shù)240，這才是解題要的信息。
第二步，現(xiàn)在引入一個新的數(shù)字256，用256減去我們在第一步求得的240，得多少呢，是16。呵呵，能算出16就離答案不遠，解題的關(guān)鍵就出來了。（這一方法是我從《CCNA學(xué)習(xí)指南第5版》的第三章學(xué)到的，讓我可以一看到VLSM的題就信心大增，希望此方法你能理解，學(xué)會，相信會受益匪淺的）
第三步，16是什么意思呢，這么說吧，首先我們先明白， 對于C類的網(wǎng)段，都是一個網(wǎng)段有255個IP地址的，（如果不理解，可以想想你是如何配置自己電腦的IP地址。）那么這個16就把255劃分成每16為一塊，0、16、32、48、64、80、96、112、128、……、240，這些數(shù)又是什么呢，我可以告訴你，他們就是網(wǎng)絡(luò)地址，能知道網(wǎng)絡(luò)地址是十分有用的，網(wǎng)絡(luò)地址是用來標(biāo)識一個網(wǎng)段的。比如說192.168.15.0/28，這個網(wǎng)段是從192.168.15.0到192.168.15.15的，簡化來說就是從0~15。在一個網(wǎng)段中我們要考慮的是哪個是網(wǎng)絡(luò)地址、哪個是廣播地址，那么剩余的就是我們經(jīng)常要去求的主機地址。正如我前面所說的0、16、32、48、64、80、96、112、128、……、240，這些數(shù)就是網(wǎng)絡(luò)地址，那么廣播地址是哪些呢，其實就是該網(wǎng)段的最后一個IP地址。舉個例子，32網(wǎng)段的廣播地址是47，48網(wǎng)段的廣播地址是63。這里再說一句，32網(wǎng)段的下一個網(wǎng)段是48號網(wǎng)段，相信這個大家都沒有問題，我想說的是求該網(wǎng)段的廣播地址其實就是下一個網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)地址的前一個地址，這里舉個地址，我要求32網(wǎng)段的廣播地址，其實就是32網(wǎng)段的下一個網(wǎng)段的前一個地址，即48減一，即47。所以說知道了網(wǎng)絡(luò)地址后，廣播地址也會相應(yīng)的出現(xiàn)，對于/28劃分的網(wǎng)段來說，廣播地址是：15、31、47、63、79、95、111、127、……、239、255。
說到這里才終于可以對題講解了，192.168.15.19/28這個地址，我們可以知道19這個主機號是歸屬于16這個網(wǎng)絡(luò)地址的，而16這個網(wǎng)絡(luò)地址的范圍是16~31，但16是網(wǎng)絡(luò)號、31是廣播地址，所以可用主機的范圍是17~30。所以A選項正確；B選項不在范圍內(nèi)，排除；C選項正確：D選項是網(wǎng)絡(luò)地址，不可以選；E選項是廣播地址，不可以選；所以答案選擇A、C。
這就是對VLSM解題的方法，這里總結(jié)一些對VLSM的解題步驟：
1. 要敏感的看到/? ，然后展開成子網(wǎng)。比如C類的/27 ，借了3位，即192+64+32=224。
2. 用256做減法。比如256減224，得“塊數(shù)”32。解題的關(guān)鍵點就出來了。
3. 有了塊后，解題就開始了。
現(xiàn)在你試試做下面的這道題，方法一樣：
Your ISP has assigned you the following IP address and subnet mask:
IP address: 199.141.27.0
Subnet mask: 255.255.255.240
Which of the following addresses can be allocated to hosts on the resulting subnet? (Select all that apply)
A. 199.141.27.2
B. 199.141.27.175
C. 199.141.27.13
D. 199.141.27.11
E. 199.141.27.208
F. 199.141.27.112
Answer: A, C, D
做出來了么，如果覺得自己還有可能做出來就不要看我的解釋先。
通過自己的努力自己的雙手做出來的題是十分興奮，高興的~~不知道你是否有同感呢。
好了，下面講這道題的解析：
看到Subnet mask: 255.255.255.240這句話沒，這個子網(wǎng)的關(guān)鍵詞是240。（這就是上面講的步驟的第一步），然后用256減240，得【塊】16，第二步出來，解題的插入點就出來了。第三步，有了塊后，解題開始，看到IP address: 199.141.27.0這句話沒，通過塊16，可以推出0網(wǎng)段的范圍是0~15，所以A、C、D都是正確的，而B、D、E、F都不在0網(wǎng)段的0~15這個范圍內(nèi)。到這里，解題就算結(jié)束了。
B類例題: 已知主機地址，求網(wǎng)絡(luò)地址。
What is the subnet for the host IP address 201.100.5.68/28?
A. 201.100.5.0
B. 201.100.5.32
C. 201.100.5.64
D. 201.100.5.65
E. 201.100.5.31
F. 201.100.5.1
Answer: C
解析：
這道題是已知可用的IP地址來求出該地址的網(wǎng)絡(luò)地址。這種題的解法同A類題正好相反，但解題的步驟是一樣的。
1.首先進入你眼簾的應(yīng)該是/28，按照VLSM的解題步驟，第一步可以知道，借4位可以算出240。
2.用256減240，得“塊數(shù)”16。解題的插入點就出來了。
3.解題開始：
看看下面的這個表，可以直觀的知道68這個主機是在64這個網(wǎng)段內(nèi)的，所以答案就出來了，選C。
下面的這道題，是一道B類地址的題，我想有必要講講：
A TestKing PC has the IP address 172.16.209.10 /22. What is the subnet of this address?
A. 172.16.42.0
B. 172.16.107.0
C. 172.16.208.0
D. 172.16.252.0
E. 172.16.254.0
Answer: C
不知道你有沒有注意到，前面的題都是C類的，并且我也在每道題上聲明清楚了。而現(xiàn)在擺在我們面前的是一道B類地址的題，怎么知道這是一個B類的地址呢，你注意到題中的IP地址172.16.209.10 /22的頭，172沒有，就是由它來決定是不是B類地址的。那前面的C類呢，呵呵，其實就是192、199、201，這是頭來確定它是C類的。那么我現(xiàn)在知道172是一個B類的地址后，又有什么用呢，這里先需要你記住B類默認的子網(wǎng)掩碼是/16。所以本題中/22對于/16來說，借了6位。（PS：在本題的最后，我會拓展整理A類、B類、C類地址的范圍給大家看。）
那么現(xiàn)在要做的是用VLSM三步解題法來解這道題。
第一步，要繼續(xù)敏感的看到/22，知道了是借6位，即128+64+32+16+8+4=252
第二步，用256來減252，得出“塊數(shù)”4。解題的插入點就出來了。
第三步，解題開始：
我們得出以4為一個網(wǎng)段，即：
0.0、4.0、8.0、12.0、16.0、……、200.0、204.0、208.0、212.0、……、240.0
從這些數(shù)中你應(yīng)該能發(fā)現(xiàn):
209.10是歸宿于208.0網(wǎng)段的。所以，答案選擇C。
自己仔細比較B類和C類的需別。當(dāng)你能了解172.16.208.255/22是一個主機地址而不是廣播地址時，就證明你對B類的VLSM沒有問題了。
【擴展】：
A類地址范圍：0~126，例如：1.1.1.1，10.1.1.2
B類地址范圍：127~191，例如：172.16.0.1，191.2.2.1
C類地址范圍：192~223，例如：192.168.0.1，202.111.222.1
D類和E類的可以不用管。
注意到?jīng)]有，是哪一類地址是由頭來決定的，別的都不用管。知道了是哪一類地址就可以知道該IP地址的默認子網(wǎng)掩碼。A類默認的子網(wǎng)掩碼是/8，B類默認的子網(wǎng)掩碼是/16，而C類默認的子網(wǎng)掩碼是/24，這樣我們就可以根據(jù)題來知道是借了多少位，VLSM三步解題法的第一步就有保障了。
If a host on a network has the address 172.16.45.14/30, what is the address of the subnetwork to which this host belongs?
A. 172.16.45.0
B. 172.16.45.4
C. 172.16.45.8
D. 172.16.45.12
E. 172.16.45.18
Answer: D
解析：
這道題做出來了么，如果覺得自己還有可能做出來我建議還是就不要看我的解釋先。
下面是我的快速用VLSM三步解題法的思路：
1. /30，借14位，得255.252。
2.神奇的256一減252得“塊數(shù)”4，解題的插入點就出來了。
3.解題開始，具體問題具體分析：
題的要求是已知主機地址求該主機地址的子網(wǎng)地址。
那么最接近14的這個主機地址的子網(wǎng)是什么呢，0、4、8、12、……，其實就是12。所以答案是選擇D。
C類型題：已知主機地址，求主機地址
Of the following choices, which IP address should be assigned to the PC host?
A. 192.168.5.5
B. 192.168.5.32
C. 192.168.5.40
D. 192.168.5.63
E. 192.168.5.75
Answer: C.
解析：
這種題就是比較實際的題了，運用前面所講的知識和VLSM三步解題法就可以求出答案。這種題一定要會，一定要理解，現(xiàn)實中會遇到。
路由器的接口地址是：192.168.5.33/27
VLSM三步解題法：
1. 依然要敏感的看到/27，得出掩碼224。
2. 用256減224，得出“塊數(shù)”32。解題的插入點就出來了。
3. 解題開始：
題的要求是配置一個IP地址給PC機。大家想想，PC機是和路由器直連的，你要讓PC機能夠訪問到路由器，即192.168.5.33這個IP地址，那就要讓PC機的IP地址和路由器的IP地址192.168.5.33在同一網(wǎng)段內(nèi)。這點很重要，很需要理解的。（如果還是不理解，可以想想你在宿舍是如何連接起局域網(wǎng)的，很重要的一點就是要讓每臺機子的IP地址都在同一網(wǎng)段內(nèi)。）
所以最接近33這個地址的網(wǎng)絡(luò)地址是塊數(shù)32，即網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.5.32/27，這個網(wǎng)絡(luò)地址的范圍是32~63。其中32是網(wǎng)絡(luò)地址，63是廣播地址，33~62是主機地址。
所以說答案就從33~62里找吧，當(dāng)然，33這個主機已經(jīng)給路由器的接口用了，所以應(yīng)該是從34~62這些地址里找，答案選C。A選項不在范圍內(nèi)；B選項是網(wǎng)絡(luò)地址；D選項是廣播地址；而E選項不在范圍內(nèi)。
|
