网络TCP/IP基础(IP地址网络汇总与规划)

目录

前言

一、网络汇总

1、汇总方法

2、汇总案例

(1)要求

(2)过程

(3)其它方法

(4)注意事项

(5)汇总扩展

二、IP地址规划及应用

1、IP地址规划的案例

(1)规划原则

(2)规划案例

(3)规划过程

(4)注意事项

2、IP地址规划的应用

(1)规划应用案例

(2)规划思路

(3)规划应用过程

(4)其它规划

结语


前言


     子网划分将A、B、 C类地址划分成更小的地址段,充分利用了IP地址资源,但是划分子网之后网络中又出现了许多子网,随着网络的发展,导致路由表条目出现了爆炸性的增长,地址汇总是将多个网段汇总为一个网段,和子网划分相反

一、网络汇总


1、汇总方法


     确定需要汇总的网段的子网地址

     将各网段的子网地址以二进制形式写出

     比较各网段二进制表示的网络地址,从第一位比特位开始进行比较,记录连续的、相同的比特位,从不相同的比特位到第32个比特位填充0,由此得到的地址为汇总后网段的网络地址,其网络位为连续的、相同的比特位数

2、汇总案例


(1)要求


     将网段172.16.0.0/24,172. 16.1.0/24,172.16.2.0/24, 172.16.3.0/24, 172.16.4.0/24,172.16.5.0/24, 172.16.6.0/24,172.16.7.0/24汇总成为一个网段

(2)过程

网络TCP/IP基础(IP地址网络汇总与规划)_第1张图片

     首先,将上述地址写成二进制形式,从第一位比特位开始记录连续的、相同的比特位,即左边21个比特位,然后,将其余比特位填充为0,得到汇总后的子网地址,汇总后的网络为172.16.0.0/21

(3)其它方法


     除了使用二进制计算方法外,还可以使用如下方法进行地址汇总,首先,根据子网划分的分块方法查看哪个子网块包含所有需要汇总的P地址段,本例中为八个连续的C类网络,即172.16.0.0/24~172.16.7.0/24,如果一个B类地址划分的子网包含八个C类网络,则至少需要借位五位,即子网掩码为/21,然后,查看子网网段是否能够包含所有需要汇总的地址段,经比较172.16.0.0/21子网可以包含所有需要汇总的地址段,即为汇总后的地址段

(4)注意事项


     对 172.16.0.0/24~172.16.7.0/24 进行地址汇总,既可以汇总成172.16.0.0/21,又可以汇总成 172.16.0.0/20,一般在进行地址汇总时选择子网掩码最长的网段(即包含地址最少的掩码),所以172.16.0.0/24~172.16.7.0/24的汇总地址网段为172.16.0.0/21

(5)汇总扩展


     如果是172.16.1.0/24~172.16.8.0/24这八个网段需要汇总,若还使用/21的掩码对B类网络进行分块,将没有子网可以包含所有需要汇总的网段,这时就需要更改子网掩码,扩大每个子网包含的地址范围,将掩码变为/20,将网络分为16块,经比较,172.16.0.0/20子网可以包含所有需要汇总的地址段,即为汇总后的地址段

     在进行地址汇总的过程中,使用一个子网掩码将多个有类别的网络(有类地址)聚合成单个网络地址称为超网,例如,将两个C类地址193.168.0.0/24、193.168.1.0/24进行地址汇总,汇总地址为193. 168.0.0/23,即形成超网

二、IP地址规划及应用


1、IP地址规划的案例


(1)规划原则


     IP地址规划主要遵守四个原则:唯一性、可扩展性,连续性,实意性

     唯一性: IP地址是主机和设备在网络中的标识,一个IP网络中不能有两个主机使用相同的IP地址,否则将无法寻址

     可扩展性:在IP地址分配时,要有一定的余量,以满足网络扩展时的需要

     连续性:分配的连续的IP地址要有利于地址管理和地址汇总,连续的P地址易于进行路由汇总,减小路由表,提高路由的效率

     实意性:在分配P地址时尽量使所分配的IP地址具有一定的实际意义,使人一看到该IP地址就可以知道此IP地址分配给了哪个部门或哪个地区


(2)规划案例


     某公司有两个分公司,分别为第一分公司和第二分公司,总公司大约有400台主机,各分公司大约有200台主机,现在需要给各公司进行IP地址规划,按照规划原则进行IP地址规划分配


(3)规划过程


     根据公司的主机数和可扩展性原则,可分为总公司分配四个C类地址,各分公司分配两个C类地址,根据实意性和连续性原则,可分配总公司IP地址段为10.0.0.0/22,第一分公司IP地址段为10.1.0.0/23,第二分公司IP地址段为10.2.0.0/23,这是将IP地址的第二个字段代表公司,如总公司为0,第一分公司为1,第二分公司为2,这样一旦网络出现问题,可以通过IP地址迅速确定是哪个公司中的主机出现了问题


(4)注意事项


     在分配IP地址时,为节约IP地址,配置Loopback地址时,使用的子网掩码为32,配置互联地址时,使用的子网掩码为30,对各业务网关进行统一设定,如将所有的网关统一设置成x.x.x.1,在完成IP地址规划之后,公司既可以配置静态IP地址,也可以使用DHCP服务器动态分配IP地址


2、IP地址规划的应用


(1)规划应用案例


     A公司是一个全国范围内的金融公司,在全国有50多家分公司,现在A公司要将网络改造成依托于电信局光纤网络的一个大型的全国范围内的局域网,在A公司建立网络之前需要对各公司的IP地址进行统一规划

网络TCP/IP基础(IP地址网络汇总与规划)_第2张图片

 

(2)规划思路


     由于A公司使用的是一个全国性的网络,所以IP地址的规划十分重要,IP地址规划不好将直接影响网络的使用并加重后期的维护工作,网络公司根据用户需要采用VLSM技术对P地址进行合理的规划,同时需要考虑IP地址的规划是否有利于进行路由汇总,根据A公司的情况,决定内网使用10.0.0.0/8网段地址,并将此A类地址分为256个B类地址,每个公司分配一个B类地址,这样既有利于路由的配置汇总,又可以满足公司IP地址的需求,在各分公司进行网络调整时不会影响其他公司,为日后维护提供了便利


(3)规划应用过程


     下面仅以10个分公司为例对IP地址进行规划,在规划时需要考虑设备的Loopback地址,互联地址等

编号 分公司或销售总点名称 IP地址段
1 北京总公司 10.0.0.0/16
2 上海分公司 10.1.0.0/16
3 青岛分公司 10.2.0.0/16
4 沈阳分公司 10.3.0.0/16
5 哈尔滨分公司 10.4.0.0/16
6 银川分公司 10.5.0.0/16
7 杭州分公司 10.6.0.0/16
8 石家庄分公司 10.7.0.0/16
9 拉萨分公司 10.8.0.0/16
10 成都分公司 10.9.0.0/16
11 深圳分公司 10.10.0.0/16


     使用IP地址的第二个字段标识各公司,总公司为0,其他分公司按照成立顺序依次为1~10,除此之外,也可以通过不同的区域进行划分,例如,可以按照东北、华北、华中、华东、华南西北西南区域进行划分,IP地址的第二个字段的范围分别是东北1~40、华北41~80、华中81~120、华东121~150、华南151~180、西北181~200、西南201~220,其余为预留网段

     A公司的网络中互联地址分为两部分,各分公司网关路由器和总公司网关路由器的互联地址,各公司内部设备的互联地址

     对于各分公司网关路由器和总公司网关路由器的互联地址,单独分配一个B类地址为互联地址,A公司使用10.254.0.0/16地址段作为分公司和总公司路由器的互联地址,具体规划如下所示

编号 公司名称 总公司路由器接口地址 分公司路由器接口地址 子网掩码
1 上海分公司 10.254.0.1 10.254.0.2 255.255.255.252
2 青岛分公司 10.254.0.5 10.254.0.6 255.255.255.252
3 沈阳分公司 10.254.0.9 10.254.0.10 255.255.255.252
4 哈尔滨分公司 10.254.0.13 10.254.0.14 255.255.255.252
5 银川分公司 10.254.0.17 10.254.0.18 255.255.255.252
6 杭州分公司 10.254.0.21 10.254.0.22 255.255.255.252
7 石家庄分公司 10.254.0.25 10.254.0.26 255.255.255.252
8 拉萨分公司 10.254.0.29 10.254.0.30 255.255.255.252
9 成都分公司 10.254.0.33 10.254.0.34 255.255.255.252
10 深圳分公司 10.254.0.37 10.254.0.38 255.255.255.252


     各公司内部设备互联地址也使用各公司地址段中的一个C类地址10.xx.254.0/24,各公司内部网络三层交换机和路由器连接拓扑图和各公司内部设备互联地址规划如下所示

网络TCP/IP基础(IP地址网络汇总与规划)_第3张图片

 

公司名称 网关路由器 核心交换机1 核心交换机2
北京总公司 10.0.254.1 10.0.254.2
10.0.254.5 10.0.254.6
10.0.254.9 10.0.254.10

 

公司名称 网关路由器 核心交换机1 核心交换机2
上海分公司 10.1.254.1 10.1.254.2
10.1.254.5 10.1.254.6
10.1.254.9 10.1.254.10

 

     为了便于总公司对路由器的管理,路由器的Loopback地址使用192.168.0.0/24网段,这里使用192.168.0.0/24网段只是为了方便管理,并且能更加明确地标识路由器设备,如下所示

 

编号 公司名称 loopback接口IP地址
1 北京总公司 192.168.0.1/32
2 上海分公司 192.168.0.2/32
3 青岛分公司 192.168.0.3/32
4 沈阳分公司 192.168.0.4/32
5 哈尔滨分公司 192.168.0.5/32
6 银川分公司 192.168.0.6/32
7 杭州分公司 192.168.0.7/32
8 石家庄分公司 192.168.0.8/32
9 拉萨分公司 192.168.0.9/32
10 成都分公司 192.168.0.10/32
11 深圳分公司 192.168.0.11/32


(4)其它规划


     除上述的IP地址分配外,各公司内部也需要进行IP地址的规划,本案例中只给出总公司的IP地址规划,公司内部的IP地址规划主要有设备互联地址、各部门使用的IP地址段、设备管理地址等,设备互联地址已经进行了规划,下面对公司内部各部门的IP地址、设备管理地址进行规划
     总公司各部门IP地址规划

编号 部门 IP地址段
1 财务部 10.0.2.0/24
2 服务器区 10.0.3.0/24
3 综合部 10.0.4.0/24
4 总裁办公室 10.0.5.0/24


     使用10.0.1.0/24作为设备管理网段

编号 设备 IP地址
1 核心交换机1 10.0.1.201
2 核心交换机2 10.0.1.202
3 财务部交换机 10.0.1.2/24
4 服务器区交换机 10.0.1.3/24
5 综合部交换机 10.0.1.4/24
6 总裁办公室交换机 10.0.1.5/24


     经过如上规划,在IP地址规划扩展性和连续性方面,各公司已经被分配了充足的IP地址,不会出现IP地址短缺的情况,同时为路由方面的规划配置提供了基础

 

结语


     在生产环境中,为了方便管理,网络管理人员会灵活地对IP地址做规划,一个好的IP规划在实际应用中非常重要

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