實驗三子網掩碼與劃分子網

一、實驗目的

(1)掌握子網掩碼的算法

(2)掌握用子網掩碼劃分子網以及動手搭建子網的方法

(3)熟悉模擬軟件Packet?Tracert5.3的使用

二、實驗儀器設備及軟件

計算機一臺和Packet?Tracert5.3模擬軟件

三、實驗方案

了解子網掩碼的算法，熟悉Packet?Tracert5.3模擬軟件的使用

四、實驗步驟

首先了解實驗原理：

1、子網掩碼的概念及作用：子網掩碼是一個應用于TCP/IP網絡的32位二進制值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，從而分離出ip地址中的網絡部分與主機部分，基于子網掩碼，管理員可以將網絡進一步劃分為若干子網。

2、為什么需要使用子網掩碼：在使用TCP/IP協議的兩臺計算機之間進行通信時，我們通過將本機的子網掩碼與接受方主機的ip地址進行'與'運算，即可得到目標主機所在的網絡號，又由于每臺主機在配置TCP/IP協議時都設置了一個本機ip地址與子網掩碼，所以可以知道本機所在的網絡號。?通過比較這兩個網絡號，就可以知道接受方主機是否在本網絡上。如果網絡號相同，表明接受方在本網絡上，那么可以通過相關的協議把數據包直接發送到目標主機；如果網絡號不同，表明目標主機在遠程網絡上，那么數據包將會發送給本網絡上的路由器，由路由器將數據包發送到其他網絡，直至到達目的地。所以從這個過程可以看到，子網掩碼是不可或缺的。

3、如何用子網掩碼得到網絡/主機地址：?1.將ip地址與子網掩碼轉換成二進制；?2.將二進制形式的ip地址與子網掩碼做‘與’運算，將答案化為十進制便得到網絡地址；?3.將二進制形式的子網掩碼取‘反’；?4.將取‘反’后的子網掩碼與ip地址做‘與’運算，將答案化為十進制便得到主機地址。?假設有一個I?P?地址：192.168.0.1?子網掩碼為：255.255.255.0?化為二進制為：

I?P?地址11000000.10101000.00000000.00000001

子網掩碼11111111.11111111.11111111.00000000

將兩者做'與'運算得：11000000.10101000.00000000.00000000?將其化為十進制得：192.168.0.0?這便是上面ip的網絡地址，主機地址可安上述方法等到。

4、為什么要劃分子網：子網劃分將會有助于以下問題的解決：?(1)、巨大的網絡地址管理耗費：如果你是一個A類網絡的管理員，你一定會為管理數量龐大的主機而頭痛的；?(2)路由器中的選路表的急劇膨脹：當路由器與其他路由器交換選路表時，互聯網的負載是很高的，所需的計算量也很高；(3)IP地址空間有限并終將枯竭：這是一個至關重要的問題，高速發展的internet,使原來的編址方法不能適應，而一些ip地址卻不能被充分的利用，造成了浪費。?因此，在配置局域網或其他網絡時，根據需要劃分子網是很重要的，有時也是必要的。現在，子網編址技術已經被絕大多數局域網所使用。

注：劃分子網方法總結

首先要熟記2的冪:2的0次方到9次方的值分別為:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.

A類地址的默認子網掩碼是255.0.0.0

B類地址的默認子網掩碼是255.255.0.0

C類地址的默認子網掩碼是255.255.255.0

還有要明白的是:子網劃分是借助于取走主機位,把這個取走的部分作為子網位.因此這個意味劃分越多的子網,主機將越少。

利用網數來計算

在求子網掩碼之前必須先搞清楚要劃分的子網數目，以及每個子網內的所需主機數目。

1)將子網數目轉化為二進制來表示

2)取得該二進制的位數，為?N

3)取得該IP地址的類子網掩碼，將其主機地址部分的的前N位置?1?即得出該IP地址劃分子網的子網掩碼。

如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成27個子網：

1)27=11011

2)該二進制為五位數，N?=?5

3)將B類地址的子網掩碼255.255.0.0的主機地址前5位置?1，得到255.255.248.0，即為劃分成?27個子網的B類IP地址?168.195.0.0的子網掩碼。

利用主機數來計算

1)將主機數目轉化為二進制來表示

2)如果主機數小于或等于254(注意去掉保留的兩個IP地址)，則取得該主機的二進制位數，為?N，這里肯定?N<8。如果大于254，則?N>8，這就是說主機地址將占據不止8位。

3)使用255.255.255.255來將該類IP地址的主機地址位數全部置1，然后從后向前的將N位全部置為?0，即為子網掩碼值。

如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成若干子網，每個子網內有主機700臺(17)：

1)?700=1010111100

2)該二進制為十位數，N?=?10(1001)

3)將該B類地址的子網掩碼255.255.0.0的主機地址全部置?1，得到255.255.255.255，然后再從后向前將后10位置0，即為：11111111.11111111.11111100.00000000，即255.255.252.0。這就是該欲劃分成主機為700臺的B類IP地址?168.195.0.0的子網掩碼。

劃分子網的幾個捷徑:

1.你所選擇的子網掩碼將會產生多少個子網?:2的x次方-2(x代表掩碼位,即2進制為1的部分)

2.每個子網能有多少主機?:?2的y次方-2(y代表主機位,即2進制為0的部分)

3.有效子網是?:有效子網號=256-[十進制的子網掩碼](結果叫做block?size或base?number)

4.每個子網的廣播地址是?:廣播地址=下個子網號-1

5.每個子網的有效主機分別是?:忽略子網內全為0和全為1的地址剩下的就是有效主機地址.最后有效1個主機地址=下個子網號-2(即廣播地址-1)

CIDR斜線后數目：最大/32.

(不管是A類還是B類還是其他類地址,最大可用的只能為30/,即保留2位給主機位)

根據上述捷徑劃分子網的具體實例:

C類地址例子:網絡地址192.168.10.0;子網掩碼255.255.255.192(/26)

1.子網數=2的二次方-2=4-2=2

2.主機數=2的六次方-2=62

3.有效子網?:block?size=256-192=64;所以第一個子網為192.168.10.64,第二個為192.168.10.128

4.廣播地址:下個子網-1.所以2個子網的廣播地址分別是192.168.10.127和192.168.10.191

5.有效主機范圍是:第一個子網的主機地址是192.168.10.65到192.168.10.126;第二個是192.168.10.129到192.168.10.190

B類地址例子1:

網絡地址:172.16.0.0;子網掩碼255.255.192.0(/18)

1.子網數=2的二次方-2=2

2.主機數=2的14次方-2=16382

3.有效子網?:block?size=256-192=64;所以第一個子網為172.16.64.0,最后1個為172.16.128.0

4.廣播地址:下個子網-1.所以2個子網的廣播地址分別是172.16.127.255和172.16.191.255

5.有效主機范圍是:第一個子網的主機地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二個是172.16.128.1到172.16.191.254

B類地址例子2:網絡地址:172.16.0.0;子網掩碼255.255.255.224(/27)

1.子網數=2的11次方-2=2046(因為B類地址默認掩碼是255.255.0.0,所以網絡位為8+3=11)

2.主機數=2的5次方-2=30

3.有效子網?:block?size=256-224=32;所以第一個子網為172.16.0.32

最后1個為172.16.255.192

4.廣播地址:下個子網-1.所以第一個子網和最后1個子網的廣播地址分別是172.16.0.63和172.16.255.223

5.有效主機范圍是:第一個子網的主機地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1個是172.16.255.193到

172.16.255.223

Variable?Length?Subnet?Masks(VLSM)

變長子網掩碼(VLSM)的作用:節約IP地址空間;減少路由表大小.使用VLSM時,所采用的路由協議必須能夠支

持它,這些路由協議包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP

其次了解實驗內容：

(1)單位分配到的網絡地址是217.14.8.0?掩碼是255.255.255.224。單位管理員將本單位的網絡又分成了4個子網，請你替單位管理員計算出每個子網的網號和子網的IP地址范圍。并在網絡實驗室進行驗證。

(2)單位分配到一個C類IP地址是192.168.1.0，該單位有100臺左右的計算機，并且分布在兩個不同的地點，每個地點的計算機數大致相同，試給每一個地點分配一個子網號碼，并寫出每個地點計算機的最大IP地址和最小IP地址。并在網絡實驗室進行驗證。

(3)對于B類地址，假如主機數小于或等于254，與C類地址算法相同，對于主機數大于254的，如需主機700臺，又應該怎么劃分子網呢？例如,其網絡地址為192.168.0.0,請計算出第一個子網的最大IP地址和最小IP地址，并在網絡實驗室進行驗證。

(4)某單位分配到一個C類IP地址，其網絡地址為：192.168.10.0，該單位需要劃分28個子網，請計算出子網掩碼和每個子網有多少個IP地址，并在網絡實驗室進行驗證。

最后根據實驗內容進行演算并用模擬軟件構建網絡：

實驗內容第(1)題：

1．計算四個子網的IP地址范圍:

網絡地址是217.14.8.0?，掩碼是255.255.255.224→224→?11100000

網絡的IP地址范圍為：217.14.8.0——217.14.8.31，即將此地址范圍再分為四個子網。

⑴將要劃分的子網數目轉換為2的m次方，分成4個子網：4=2?2

取2?2的冪，m=2

⑵?確定子網掩碼：

將m按高序占用主機地址m位后轉換為十進制。m=2,?最后一段為224→11100000→11111000→248?子網掩碼為：255.255.255.248

⑶?確定四個子網號

00→000000000→0?→?217.14.8.0

01→000001000→8?→?217.14.8.8

10→000010000→16?→?217.14.8.16

11→000011000→24?→217.14.8.24

⑷?確定四個子網的IP地址范圍

子網ID?子網開始地址?子網最后地址

子網1?217.14.8.0?217.14.8.1?217.14.8.6

子網2?217.14.8.8?217.14.8.9?217.14.8.14

子網3?217.14.8.16?217.14.8.17?217.14.8.22

子網4?217.14.8.24?217.14.8.25?217.14.8.30

2.網絡的構建

用Packet?Tracer?5.3網絡搭建，并設置每臺計算機的IP地址和子網掩碼。

3.網絡的驗證

用Ipconfig?、PING命令驗證，主機A與主機C通，主機B與主機D通；主機A與主機B、D不通，主機B與主機A、C不通，反之亦然。子網1到子網4任選其中兩個子網都可以作此實驗。

五、實驗結果及分析

(1)主機A與C可以ping連接，與主機B和D則連接超時。網絡構建及連接情況截圖如下：

(2)同第(1)小題，設每個子網最大主機數不超過60臺，25<60<26,子網掩碼最后一段為01000000→192→子網掩碼:255.255.255.192，則子網和ip地址范圍為：

子網ID?子網最小地址?子網最大地址

子網1?192.168.1.0?192.168.1.1?192.168.1.62

子網2?192.168.1.64?192.168.1.65?192.168.1.126

網絡構建及連接情況截圖如下：

(3)同理，將B類IP地址192.168.0.0劃分成若干子網，每個子網內有主機700臺：

1)29<700=1010111100<210；

2)?子網掩碼最后兩段為11111100.00000000→255.255.252.0，即該欲劃分成主機為700臺的B類IP地址為192.168.0.0的子網掩碼。

可劃分64個子網，每個子網可有1022臺主機。

(4)同第(1)小題,求子網掩碼：24<28<25→11111000→248，又由第(1)小題計算過程，可知每個子網有6個ip地址。

六、實驗結果及體會

通過這次實驗，了解了子網掩碼的算法和子網掩碼劃分子網，學會了運用模擬軟件Packet?Tracert5.3以及動手搭建子網的方法，提高了計算能力和實踐操作能力。

七、教師評語

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络课程设计子网划分,计算机网络实验三   子网掩码与划分子网的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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