子網合並:構造超網
超網
- 假設圖中的交換機C接200台計算機,則正好給其分配一個C類網絡:192.168.0(一個C類網絡地址容量為254);若計算機數量增加到400台,就需要在交換機C上接上交換機D,D再接上另外200台計算機。這時一個C類網路就不夠分配了需要再拿一個C類網絡分配給交換機D這個網段,即圖中的192.168.1;
- 這種情況下,A計算機的IP地址與B計算機的子網掩碼做與運算得:192.168.1,與B計算機的網關192.168.0不在一個網段。所以A與B不能直接通信。
- 有一種解決方法:在連接兩個網段的路由器接口上設置兩個地址,如圖所示:192.168.1.1與192.168.0.1;(通常采用網段的第一個有效地址作為路由器網關地址);這樣讓這個路由器的接口當兩個網段的網關,這樣A發出的數據包可經由路由器傳給B。但是,這樣效率低,因為本來兩台計算機就存在通過交換機連接的物理連接。
- 更好的方法是合並子網,構造超網。如何構造呢?如圖所示,將192.168。0.0和192.168.1.0兩個C類網絡合並。將IP地址的第3個字節和第四個字節寫成二進制,可以看到將子網掩碼往左移1位,網絡部分就一樣了,這兩個網段就是一個網段了。
- 合並后的網段子網掩碼往前移動了一位變為:255.255.254.0;可用地址為192.168.0.1-192.168.1.254(這里的第三個字節表示與划分子網時一樣,對內網絡位減少了一位,對外仍用一個字節表示,即該字節由7位網絡位和1位主機位組成,雖然寫成192.168.1與192.168.0,但是在同一網段),IP地址的配置如圖所示,這樣A與B就可以不經路由器直接通過交換機通信了。
- 那么192.168.0與192.168.1合並之后總的網段是192.168.0還是192.168.1呢?合並后計算機A的IP地址為192.168.1.2對應子網掩碼為255.255.254.0,則IP地址主機位歸零后變為192.169.0.0,如圖所示:子網掩碼左移一位之后主機位變為9位,兩個IP地址主機位歸零都為192.168.0;所以總的網段為192.168.0;
以上講解了合並兩個C類網絡192.168.0.0 ,255.255.255.0和192.168.1.0,255.255.255.0子網掩碼往左移一位,可以合並為192.168.0.0,255.255.254.0。下面詳細講解合並規律。
- 如下圖所示,192.168.2.0,255.255.255.0和192.168.3.0,255.255.255.0字網掩碼往左移1位,也可以合並為一個網段,IP地址主機位歸零得192.168.2,即總網段為192.168.2.0,255.255.254.0。
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那么如果要合並四個網段:
192.168.0.0 、192.168.1.0 、192.168.2.0 、192.168.3.0 呢?
如上圖所示將子網掩碼往左移2位,四個子網的網絡部分就一樣了,這四個網段就是一個網段了。合並后的掩碼地址為255.255.252.0,通過IP地址主機位歸零得:192.168.0,即四個子網合並成的總網段為192.168.0。
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那么192.168.1.0與192.168.2.0可以合並嗎?按照上述方法,可知:1與2化位二進制表示分別為:0000 0001 、0000 0010,可以看到子網掩碼要左移兩位二者的網絡位才相同,但是子網掩碼左移兩位是把 192.168.0~3.0這四個網段都合並了,不符合要求,所以192.168.1.0與182.168.2.0不能合並。符合什么條件才能合並呢?
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合並網絡的規律總結:如圖所示
- 向左移動1位子網掩碼可以合並0 、1網段;也可以合並2 、3網段;也可以合並4 、5網段;也可以合並6 、7網段。
- 通過向左移動2位子網掩碼可以將連續的0 、1 、2 、3網段合並成一個網段;也可以將連續的4 、5 、6 、7網段合並成一個網段。
- 通過向左移動3位子網掩碼,可以將0 、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7網段合並成一個網段。
- 上述只是表面規律,真正規律為:若要合並2的n次方個網段,在子網掩碼往左移n位的情況下,能使需要合並的n個網段的網絡位相同即可合並,否則不能合並。例如合並2個網段,在子網掩碼左移1位的情況下,能使兩個網段的網絡位相同的只有0和1、 2和3符合要求,所以1與2、1與3等都不能合並。
- 簡單判斷法:判斷192.168.117.0與192.168.118.0能否合並?讓117與118都除以4,得余數分別為1與2;由於1與2不能合並所以這兩個網段不能合並;也可以采用上面的規律來判斷:117與118化為2進制分比為:0111 0101與0111 0110,可見子網掩碼需要左移2位才能使二者的網路位相同,但是根據上面規律合並兩個網段時子網掩碼只能左移一位,所以兩個子網不能合並。
路由聚合(route aggregation)
- 一個 CIDR 地址塊可以表示很多地址,這種地址的聚合常稱為路由聚合,它使得路由表中的一個項目可以表示很多個(例如上千個)原來傳統分類地址的路由。
- 路由聚合也稱為構成超網(supernetting)。
- 在這種定義中,CIDR 雖然不使用子網了,但仍然使用“掩碼”這一名詞(但不叫子網掩碼)。
- 構成超網原理同上,只不過這里換了個說法。