网络的那些事之VLSM

上次说到关于IP地址的时候，IP地址如果只使用ABCDE类来划分，会造成大量的浪费。因此，IP地址还支持VLSM技术，可以在ABC类网络的基础上，进一步划分子网。

一、VLSM的概念

VLSM（Variable Length Subnet Mask，可变长子网掩码）规定了如何在一个进行了子网划分的网络中的不同部分使用不同的子网掩码。这对于网络内部不同网段需要不同大小子网的情形来说很有效。

二、VLSM 的作用

VLSM其实就是相对于类的IP地址来说的。A类的第一段是网络号（前八位），B类地址的前两段是网络号（前十六位），C类的前三段是网络号（前二十四位）。而VLSM的作用就是在类的IP地址的基础上，从它们的主机号部分借出相应的位数来做网络号，也就是增加网络号的位数。各类网络可以用来再划分子网的位数为：A类有二十四位可以借，B类有十六位可以借，C类有八位可以借（可以再划分的位数就是主机号的位数。实际上不可以都借出来，因为IP地址中必须要有主机号的部分，而且主机号部分剩下一位是没有意义的，所以在实际中可以借的位数是在上面那些数字中再减去2，借的位作为子网部分）。这是一种产生不同大小子网的网络分配机制，指一个网络可以配置不同的掩码。开发可变长度子网掩码的想法就是在每个子网上保留足够的主机数的同时，把一个子网进一步分成多个小子网时有更大的灵活性。如果没有VLSM，一个子网掩码只能提供给一个网络。这样就限制了要求的子网数上的主机数。（VLSM是与子网掩码密不可分的，是在其基础上结合网络管理者的具体情况来改变该网段的主机数，可以增加其主机数，也可以减少）

三、VLSM划分子网的实例

子网掩码和可变长子网掩码是不一样的，其针对的对象不一样（关于两者的区别会在本文后面加以阐述①）。

1、各网段数目相同

①、B类地址例子：

B类地址有16位主机位，在此我们借出两位当做网络位。在此统一划分4个网段，每个网段的数目相同

IP地址：172.16.0.0

掩码：255.255.192.0（11111111 11111111 11000000 00000000）

有时会看到172.16.*.*/18这种书写方式，前面是IP地址"/"后面是子网掩码（关于子网掩码的定义会在本文后面加以阐述②）。该IP地址的掩码是18位，也就是在B类的规定的掩码基础上，又向主机位借出了两位。

那么：

子网数：2*2 = 4（因为2位有四种组合）

主机数：2的14次方-2 = 16382台（因为有一个网关和一个广播地址）

有效子网：第一个子网为172.16.0.0；第二个子网为172.16.64.0；第三个子网为172.16.128.0；第四个子网为172.16.192.0。

广播地址：是后一个子网减一，所以第一个子网广播地址172.16.63.255；第二个广播地址172.16.127.255；第三个子网的广播地址172.16.191.255,；第四个子网的广播地址172.16.255.255。

网关地址：第一个子网网关172.16.0.0；第二个子网网关172.16.64.0；第三个子网网关172.16.128.0；第四个子网网关172.16.192.0。

有效的主机范围：第一个子网主机地址172.16.0.1~~172.16.63.254；第二个子网主机地址172.16.64.1~~172.16.127.254；第三个子网主机地址172.16.128.1~~172.16.191.254；第四个是172.16.128.1~~172.16.255.254.

②、C类地址例子：

C类地址有8位主机位，在此我们借出两位作为网络位。在此统一划分4个网段，每个网段的数目相同

IP地址：192.168.10.0

掩码：255.255.255.192（11111111 11111111 11111111 1100000）

有时会看到192.168.10.*/26这种书写方式，前面是IP地址"/"后面是子网掩码。该IP地址的掩码是26位，也就是在C类的规定的掩码基础上，又向主机位借出了两位。

那么：

子网数：2*2 = 4（因为2位有四种组合）

主机数：2的6次方-2 = 62台（因为有一个网关和一个广播地址）

有效子网：第一个子网为192.168.10.0；第二个子网为192.168.10.64；第三个子网为192.168.10.128；第四个子网为192.168.10.255。

广播地址：是后一个子网减一，所以第一个子网广播地址192.168.10.63；第二个广播地址192.168.10.127；第三个子网的广播地址192.168.10.191；第四个子网的广播地址192.168.10.255。

网关地址：第一个子网网关192.168.10.0；第二个子网网关192.168.10.64；第三个子网网关192.168.10.128；第四个子网网关192.168.10.192。

有效的主机范围：第一个子网主机地址192.168.10.1~~192.168.10.62；第二个子网主机地址192.168.10.65~~192.168.10.126；第三个子网主机地址192.168.10.129~~192.168.10.190；第四个是192.168.10.193~~192.168.10.254.

2、各网段数目不相同

比如说，给你一个192.168.50.0/24的网段，要你划分A、B、C三个子网，要求是A子网有100台主机，B子网有50台。

注意：对于划分各网段主机数目不同这种情况，首先是要先满足大子网，再到小子网。（其中原因你可以想一想，类似二分法）

A子网有100台主机,所以只能借多1位做网络位(2个子网),主机位还剩7位(2×2×2×2×2×2×2=128个IP),这样才能满足100台主机的网络,这样原本网络掩码由:255.255.255.0 /24变为:255.255.255.128 /25(本来24借多一位) .
借一位作网络位划分子网IP范围如下:
192.168.50.0 ~ 192.168.50.127 (A)
192.168.50.128 ~ 192.168.50.255
子网掩码为:255.255.255.128 第一个子网段除去0(这个是子网号)和127 (这个IP是本网段广播地址)不能使用,实际能使用的围:192.168.50.1~192.168.50.126 这样就能满足A子网需求了.
B,C子网划分只能把192.168.50.128 /25 这个大网段再划分成二个小网段:
B子网的主机数50台,因此6位主机位就可以满要求(2×2×2×2×2×2=64个IP),这样子网位就可以确定下来,除6位主机位还剩1位借用作网络位,子网掩码变为:255.255.255.224 /26 (本来25,借多一位).
这样划分后的子网段为:
192.168.50.128 ~ 192.168.50.191 (B)
192.168.50.192 ~ 192.168.50.255 (C)
子网掩码:255.255.255.224 B子网除128和191这二个IP不能用,理由同上,还有62个IP就可以满足50台主机
C子网同样。

四、阐述：

①、子网掩码

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。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。

②、子网掩码和可变长子网掩码（VLSM）

从字面上就比较好理解，可变长子网掩码就是子网掩码的长度是可变的，可变长子网掩码（VLSM）是在子网掩码的基础上划出来的，主要是用于IP地址的分配。一般的子网掩码主要是指主类的IP网段掩码（就是8位、16位、24位那种）。VLSM是网络发展到一定时候，为了适应IP的分配产生的。

eg：比如两个路由器连接问题

1路由器IP是202.1.1.1/24 2路由器IP是202.1.1.2/24

这样用于直接连接的IP网段有255个IP地址，但是只用了两个（1网段还有201.1.1.3~202.1.1.254没有用），这在公网上是很浪费的，所以就出现了VLSM，可以将上述网段更加细化的划分。将1路由器设置202.1.1.2/30和202.1.1.3/30。

同时在划分局域网时，为了增加同一局域网内的IP地址，也可以通过VLSM实现，比如192.168.1.0/24的ip网段，只有255个ip，不能满足需要，就可以更改掩码，/24的掩码是255.255.255.0的标准主类掩码，现在改成192.168.1.0/23，那么这个网段就可以容纳2的9次方减2台主机了。

下期：我们就说说网络的那些事之VLAN