新用户IP寻址和划分子网
前言
本 文将提供您您将需要配置您的路由器为路由IP的基本信息，例如地 址如何被划分并且分支子网如何工作。您在路由器将了解如 何分配每个接口IP地址带有唯一子网。并且请勿担心，我们 一起显示您很多的示例对帮助关系一切。
在您开始之前
惯例
欲 知关于文件惯例的更多信息，请参阅 Cisco技 术提示惯例。
前提
此文档没有特殊的先决 条件。
使 用的组件
本文不限于特 定软件和硬件版本。
其它信息
如果定义对您是有帮助，下面让您开始的一些词汇。
地址 -- 独特的号码ID 分配到一个主机或接口在网络。
子网 -- 共享一个特定的 子网地址的网络的部分。
子网掩码 -- 地址的部分提到子网并且部分提到主 机的32位组合曾经描述。
接口 -- 网络连接。
如果从InterNIC (互联网网络信息中心) 已经收到 了您的合法地址，您准备开始。 如果在连接不计划到互联网 ，我们强烈建议您使用预留地址从 RFC 1918 
。
了解IP地址
IP地址是用于的地址独 特识别一个设备在IP网络。地址可以是可分的到网络部分和 主机部分在子网掩码帮助下的由32 二进制位组成。32二进 制位分成四个八位位组(1个八位位组= 8位)。每个八位位组 被转换成十进制并且在一个句号(小点)以前分离。为此，IP 地址被认为用点分十进制格式表示(例如，172.16.81.100)。值在每个八位位组从0范围到255十进制或者00000000 - 11111111 二进制。
这是二进制八位位组如何转 换成十进制：最右边的位，或者最低有效位，八位位组将表 示值为20。位在那左边将表示值为21。这继续直到最左边 的位，或者最高有效位，将表示值为27。如此如果所 有二进制位是那个，相应的十进制数是255如下所示。
1 1 1 1 1 1 1 1 128 64 32 16 8 4 2 1 (128+64+32+16+8+4+2+1=255)
这是示例八位字节转换当不是所有位 设置到1时。
0 1 0 0 0 0 0 1 0 64 0 0 0 0 0 1 (0+64+0+0+0+0+0+1=65)
并且这是示例显示表示 的IP地址在二进制和十进制。
10. 1. 23. 19 (decimal) 00001010.00000001.00010111.00010011 (binary)
这些八 位位组被划分提供能适应大和小的网络的编址方案。有五种 不同类别的网络，A到E。本文着重于寻址组A到C ，因为组D 和E是后备的并且论述关于他们是超出本文的范围之外。
注意： 并且注意 术语"A类、B类"和等等用于本文帮助实现对IP编址和子网划分的了 解。这些术语再很少用于行业由于无类域内路由 (CIDR)的简介 。
给出IP地址，其组可以从三个高阶位 确定。下列在三个高阶位和分成每个组的地址范围显示意义 。为信息目的，D类和E类地址也显示。
在A类地址，第 一个八位位组是网络部分，因此A类上面的例子有一个主要网络地址 为10。八位位组2，3和4 (下24位)是为了能分开的网络管理 器成子网和主机当她看适应。A类地址为有超过65,536台主机 的网络使用(实际上，16,581,375台主机!)。
在B类地址，前二个八位位组是网络部分，因此B类上 面的例子有一个主要网络地址为172.16。八位位组3和4 (16 位)是为本地子网和主机。B类地址为有在256台和65,536台主 机之间的网络使用。
在C类地址，前 三个八位位组是网络部分。C类上面的例子有一个主要网络地 址为193.18.9。八位位组4 (8位)是为本地子网和主机-为网 络完善用少于256台主机。
网络掩码
网络掩码帮助您知道地址的地址的哪个部分识别网络 并且哪个部分识别节点。 A类、B和C网络有默认掩码，亦称 自然掩码，如下所示。
Class A: 255.0.0.0
Class B: 255.255.0.0
Class C: 255.255.255.0
IP地址在未 分支子网的A类网络将有一个address/mask对类似对： 8.20.15.1 255.0.0.0。 发现掩码帮助您如何识别地 址的网络和节点零件，转换地址和掩码成二进制数。
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001
255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
一旦安排地址和掩码表示在二进制 ，然后识别网络和主机ID是更加容易。有相应的掩码位设置 到1表示网络ID的任何地址位数。有相应的掩码位设置到0表 示节点ID的任何地址位数。
8.20.15.1 = 00001000.00010100.00001111.00000001
255.0.0.0 = 11111111.00000000.00000000.00000000
-----------------------------------
net id | host id
netid = 00001000 = 8
hostid = 00010100.00001111.00000001 = 20.15.1
了解子网划分
子网划分允许您创建在单个A类、B 或者C网络之内 存在的多个逻辑网络。 如果不分支子网，您只能使用一个网 络从您的A类、B或者C网络，是不切实际的。
每个数据链接在网络在该链路必须有一个唯一网络ID ，带有每个节点是同一个网络的成员。如果中断一个主要网 络(A类，B或者C)到更小的子网络里，允许您创建互联网络子网。 每个数据链接在此网络然后将有一个唯一网络/子网络ID。 所有设备或者网关，连接的 n 网络/子网络有 n 明显的IP地址，一 个为互联的每个网络/子网络。
分支 子网网络，使用某些位扩大自然掩码从地址的主机ID部分创建子网 络ID。 例如给出有一个自然掩码为255.255.255.0的C 类网 络204.15.5.0，您能创建子网以以下方式。
204.15.5.0 - 10101100.00001111.00000101.00000000
255.255.255.224 - 11111111.11111111.11111111.11100000
--------------------------|sub|----
通过扩大掩码是255.255.255.224，您取得三位(参见 如上作为"sub")从地址的原始主机部分并且使用了他们做子网。 与这三位，创建八个子网是可能的。与剩余的五主机 ID位，每个子网能有32个主机地址，30 可能实际上分配到设备 因为所有零的主机ids或所有部分不允许 (它是非常重要的切记此)。如此，鉴 于此，以下子网被创建了。
204.15.5.0 255.255.255.224 host address range 1 to 30
204.15.5.32 255.255.255.224 host address range 33 to 62
204.15.5.64 255.255.255.224 host address range 65 to 94
204.15.5.96 255.255.255.224 host address range 96 to 126
204.15.5.128 255.255.255.224 host address range 129 to 158
204.15.5.160 255.255.255.224 host address range 161 to 190
204.15.5.192 255.255.255.224 host address range 193 to 222
204.15.5.224 255.255.255.224 host address range 225 to 254
注意： 有二种方式表示上述掩码。首先，因为 您更比"自然" C类掩码使用三位，您能表示这些地址作为有3 位子 网掩码。或者，第二，掩码为255.255.255.224可能也表示因 为/27尽管有在掩码设置的27位。此第二个方法使用与 CIDR。运用 此方法，其中一个上述网络可以被描述与符号prefix/length 。 例如，204.15.5.32/27表示网络204.15.5.32 255.255.255.224。当适当用于prefix/length符号表示掩码 在其余本文过程中。
使用以上网络 子网机制，允许八个子网，网络也许出现如下所示。
注意其中每一个上面路由器附有四个子网络，一个子网络对 两个路由器是普通。 并且，每个路由器有IP地址为附有的每 个子网络。每个子网络能潜在支持30个主机地址。
这带动一个有趣点。越多主 机位为子网掩码使用，更多您有可用的子网。 然而，多分支 子网可用，较少主机地址可用每个子网。例如，C类网络 204.17.5.0和掩码为255.255.255.224 (/27)允许您有八个子网，其 中每一带有可能分配到设备)的32个主机地址(30。如果使用 掩码为255.255.255.240 (/28) ，划分如下。
204.15.5.0 - 10101100.00001111.00000101.00000000
255.255.255.240 - 11111111.11111111.11111111.11110000
--------------------------|sub |---
因为您现在有四位做子网与，您只有四位左为主机地 址。您能那么在这种情况下有16个子网，其中每一能有16个 主机地址(14可以分配到设备)。
看 一看在B类网络如何也许分支子网。如果有网络172.16.0.0， 则您知道其自然掩码是255.255.0.0或172.16.0.0/16。扩大 掩码对任何东西在255.255.0.0之外意味着您分支子网。 您 能迅速发现您比与以上有能力更大量创建子网C类网络。如果 使用掩码为255.255.248.0 (/21)，多少台子网和主机每个子网这是 否允许？
172.16.0.0 - 10101100.00010000.00000000.00000000
255.255.248.0 - 11111111.11111111.11111000.00000000
-----------------| sub |-----------
您为子网使用五位从原始 主机位。 这将允许您有32个子网 (25)。以后使用五 位为子网划分，您被留给11位为主机地址。这将允许每个子 网因此有2048个主机地址(211)，2046可能分配到设备。
注意： 从前， 有限制到使用子网0 (所有子网位调整到零)并且所有部分分支子网( 所有子网位设置到一个)。 一些设备不允许使用这些子网。 当配置，Cisco系统设备将允许使用这些 子网ip subnet zero命令。
示例练习1
即然您有对子网划分的了解，放置此知识到使用。 在本例中，您产生二个地址/掩码组合，下面书面与 prefix/length符号，分配到二个设备。您的任务是确定这些 设备是否在相同子网或不同的子网。您能通过使用每个设备 地址和掩码执行此确定到哪个子网每个地址属于。
DeviceA: 172.16.17.30/20
DeviceB: 172.16.28.15/20
确定子网为DeviceA：
172.16.17.30 - 10101100.00010000.00010001.00011110
255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000
-----------------| sub|------------
subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0
查看有一个相应的掩码位设置到一个的地址位数和调 整所有其他地址位数到零(这与执行逻辑"并且"是等同的在掩码和地 址之间)，显示您对哪个子网此地址属于。 在这种情况下， DeviceA属于子网172.16.16.0。
确 定子网为DeviceB：
172.16.28.15 - 10101100.00010000.00011110.00001111
255.255.240.0 - 11111111.11111111.11110000.00000000
-----------------| sub|------------
subnet = 10101100.00010000.00010000.00000000 = 172.16.16.0
如此从上述确定 ，DeviceA和DeviceB有是相同子网的一部分的地址。
示例练习 2
假使C类网络 204.15.5.0/24，分支子网网络为了创建以下网络带有显示的主机需 求。
查看上述网络，您能发现要求您创建五个子网。最大 的子网必须支持28个主机地址。这可能与C类网络？如 果那样，然后如何？
您能通过查看 子网需求开始。 为了创建您会需要使用三位从C类主机位的 五个必要的子网。二位只将给您四个子网 (22)。
因为您需要三个子网位，留给您五位为地址的主机部 分。这将支持多少台主机？ 25 = 32 (30 可用)。此符合要求。
所以您 确定创建上述网络与C类网络是可能的。示例您如何也许分配 子网络如下：
netA: 204.15.5.0/27 host address range 1 to 30
netB: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62
netC: 204.15.5.64/27 host address range 65 to 94
netD: 204.15.5.96/27 host address range 97 to 126
netE: 204.15.5.128/27 host address range 129 to 158
VLSM示例
总计子网划分前面的示例您注意同样子网掩码为所有 子网是适用。这意味着每个子网有可用的主机地址的同一数 量。 您也许在某些情况下需要此，但，在许多情况下，有同 样子网掩码为所有子网导致浪费地址空间。例如，在以上第 二次练习，C类网络被分割了成八个相等大小子网; 然而，每 个子网没有使用所有可用的主机地址，造成浪费的地址空间。 这可以形象化如下：
查看上述图象 ，您能发现使用的子网，NetA、NetC和NetD有很多未使用的主机地 址空间。这也许是一笔故意设计记帐为未来增长，但在许多 情况下这是浪费的地址空间由于这样的事实同样子网掩码为所有子 网使用。
可变长度子网掩码(VLSM) 允许您为每个子网使用不同的掩码，从而使用地址空间高效地。
VLSM示例
假使网络和需求和一 样在示例练习2 使用VLSM开发一个子网化机制。假使以下：
netA: must support 14 hosts
netB: must support 28 hosts
netC: must support 2 hosts
netD: must support 7 hosts
netE: must support 28 host
确定什么掩码将承认主机的所需数 量的。
netA: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 14 hosts
netB: requires a /27 (255.255.255.224) mask to support 28 hosts
netC: requires a /30 (255.255.255.252) mask to support 2 hosts
netD*: requires a /28 (255.255.255.240) mask to support 7 hosts
netE: requires a /27 (255.255.255.224 mask to support 28 hosts
* a /29 (255.255.255.248) would only allow 6 usable host addresses
therefore netD requires a /28 mask.
最简单的方法分配子网将开 始分配最大一。因此，您能分配以以下方式。
netB: 204.15.5.0/27 host address range 1 to 30
netE: 204.15.5.32/27 host address range 33 to 62
netA: 204.15.5.64/28 host address range 65 to 78
netD: 204.15.5.80/28 host address range 81 to 94
netC: 204.15.5.96/30 host address range 97 to 98
这可以用图形表示如下。
从上述图象您更比地址空间的一半如何能发现使用被帮助的 VLSM保存。
CIDR
在互联网引入无类别域内路由(CIDR)改进地址空间利用和路由可扩 展性。它是需要的由于互联网的在互联网路由器拿着的IP路 由表的快速增长和增长。
CIDR从传 统IP类(A类、B类、C类等等) 移动方式。在CIDR，IP网络由 前缀表示，是IP地址和掩码的长度某个征兆。长度意味着设 置到一个最左边的连续掩码位的数量。网络 172.16.0.0 255.255.0.0可以所以表示作为172.16.0.0/16。 CIDR也表示一个更加层次化的互联网体系结构，每个域其中 采取其IP地址从一更高的水平。这允许域的总结执行在更高 的水平。例如，如果ISP 拥有网络172.16.0.0/16，然后ISP 能为用户提供172.16.1.0/24，172.16.2.0/24等等。然而， 当做通告对其他提供商，仅ISP需要做通告172.16.0.0/16时。
欲知关于CIDR的更多信息，请参阅 RFC 1518 和 RFC 1519 。
附录
示例配置
路由器A和B通过串行接口连接。
路由器 A
hostname routera
!
ip routing
!
int e 0
ip address 172.16.50.1 255.255.255.0
!(subnet 50)
int e 1 ip address 172.16.55.1 255.255.255.0
!(subnet 55)
int t 0 ip address 172.16.60.1 255.255.255.0
!(subnet 60) int s 0
ip address 172.16.65.1 255.255.255.0 (subnet 65)
!S 0 connects to router B
router rip
network 172.16.0.0
路由器B
hostname routerb
!
ip routing
!
int e 0
ip address 192.1.10.200 255.255.255.240
!(subnet 192)
int e 1
ip address 192.1.10.66 255.255.255.240
!(subnet 64)
int s 0
ip address 172.16.65.2 (same subnet as router A's s 0)
!Int s 0 connects to router A
router rip
network 192.1.10.0
network 172.16.0.0
Host/Subnet数量表
Class B Effective Effective
# bits Mask Subnets Hosts
------- --------------- --------- ---------
2 255.255.192.0 2 16382
3 255.255.224.0 6 8190
4 255.255.240.0 14 4094
5 255.255.248.0 30 2046
6 255.255.252.0 62 1022
7 255.255.254.0 126 510
8 255.255.255.0 254 254
9 255.255.255.128 510 126
10 255.255.255.192 1022 62
11 255.255.255.224 2046 30
12 255.255.255.240 4094 14
13 255.255.255.248 8190 6
14 255.255.255.252 16382 2
Class C Effective Effective
# bits Mask Subnets Hosts
------- --------------- --------- ---------
2 255.255.255.192 2 62
3 255.255.255.224 6 30
4 255.255.255.240 14 14
5 255.255.255.248 30 6
6 255.255.255.252 62 2
*Subnet all zeroes and all ones excluded.
*Host all zeroes and all ones excluded.
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