網絡地址與子網劃分:一次性搞清 CIDR、VLSM 和子網掩碼
提起 CIDR(無類域間路由)、VLSM(可變長度子網掩碼)、子網掩碼 這些術語,不少人還是感覺頭大。其實,只要掌握它們的基本原理和應用場景,你就能輕松應對各種網絡劃分需求。
一、什么是子網掩碼?
定義 : 子網掩碼(Subnet Mask) 是用于區分 網絡地址 和 主機地址 的 32 位二進制數,與 IP 地址一起使用。
- 網絡部分: 標識網絡號,用于識別網絡的地址范圍。
- 主機部分: 標識主機號,用于標識網絡中的具體設備。
子網掩碼的作用:
- 確定 IP 地址的 網絡部分和主機部分。
- 幫助路由器快速判斷數據包的目標網絡。
- 劃分子網,提高網絡管理的靈活性。
IP 地址 | 子網掩碼 | 網絡地址 | 主機地址范圍 |
192.168.1.10 | 255.255.255.0 | 192.168.1.0 | 192.168.1.1 - 192.168.1.254 |
10.0.0.5 | 255.0.0.0 | 10.0.0.0 | 10.0.0.1 - 10.255.255.254 |
二、CIDR:無類域間路由
定義 :CIDR(Classless Inter-Domain Routing,無類域間路由) 是一種打破傳統 IP 地址分類的機制,允許更靈活的 IP 地址劃分和聚合。CIDR 使用 斜線記法(/n) 表示子網掩碼的前綴長度。
CIDR 表示法 | 子網掩碼 | 可用主機數 |
192.168.1.0/24 | 255.255.255.0 | 254 |
10.0.0.0/16 | 255.255.0.0 | 65,534 |
172.16.0.0/12 | 255.240.0.0 | 1,048,574 |
優勢:
- 更靈活的地址分配: 不再受 A、B、C 類地址限制,可以按需求劃分網絡。
- 減少路由表項: 多個 IP 地址聚合成一個路由條目,減少路由表大小,提高效率。
- 提高地址利用率: 減少地址浪費,適合 ISP 和大型企業網絡。
注意:廣播地址不算在可用主機數里面
三、VLSM:可變長度子網掩碼
定義 : VLSM(Variable Length Subnet Mask,可變長度子網掩碼) 允許在同一個網絡中使用不同的子網掩碼,從而根據不同需求劃分子網,避免地址浪費。
VLSM 的特點:
- 靈活劃分子網: 根據不同的子網規模劃分不同的子網掩碼。
- 提高地址利用率: 適合多子網、多設備的復雜網絡環境。
- 降低廣播流量: 通過合理劃分子網,控制廣播域的大小。
VLSM 子網劃分示例 :假設要劃分 192.168.1.0/24 網絡,根據不同部門的設備數量,使用 VLSM 進行劃分:
部門 | 子網地址 | 子網掩碼 | 可用主機數 |
IT 部門 | 192.168.1.0/25 | 255.255.255.128 | 126 |
財務部 | 192.168.1.128/26 | 255.255.255.192 | 62 |
人力資源部 | 192.168.1.192/27 | 255.255.255.224 | 30 |
備用子網 | 192.168.1.224/27 | 255.255.255.224 | 30 |
四、總結
CIDR、VLSM 和子網掩碼是網絡地址規劃的重要工具:
- CIDR: 提供靈活的地址聚合機制,減少路由表項,提高路由效率。
- VLSM: 通過使用不同長度的子網掩碼,滿足不同規模子網的地址需求,提高地址利用率。
- 子網掩碼: 作為劃分子網的核心工具,幫助識別網絡地址和主機地址。