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網路TCP/IP基礎（IP地址網路匯總與規劃）

2021-10-14 07:56:54 軟體設計

目錄

前言

一、網路匯總

1、匯總方法

2、匯總案例

（1）要求

（2）程序

（3）其它方法

（4）注意事項

（5）匯總擴展

二、IP地址規劃及應用

1、IP地址規劃的案例

（1）規劃原則

（2）規劃案例

（3）規劃程序

（4）注意事項

2、IP地址規劃的應用

（1）規劃應用案例

（2）規劃思路

（3）規劃應用程序

（4）其它規劃

結語

前言


子網劃分將A、B、 C類地址劃分成更小的地址段，充分利用了IP地址資源，但是劃分子網之后網路中又出現了許多子網，隨著網路的發展，導致路由表條目出現了爆炸性的增長，地址匯總是將多個網段匯總為一個網段，和子網劃分相反

一、網路匯總


1、匯總方法


確定需要匯總的網段的子網地址

將各網段的子網地址以二進制形式寫出

比較各網段二進制表示的網路地址，從第一位位元位開始進行比較，記錄連續的、相同的位元位，從不相同的位元位到第32個位元位填充0，由此得到的地址為匯總后網段的網路地址，其網路位為連續的、相同的位元位數

2、匯總案例


（1）要求


將網段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匯總成為一個網段

（2）程序

首先，將上述地址寫成二進制形式，從第一位位元位開始記錄連續的、相同的位元位，即左邊21個位元位，然后，將其余位元位填充為0，得到匯總后的子網地址，匯總后的網路為172.16.0.0/21

（3）其它方法


除了使用二進制計算方法外，還可以使用如下方法進行地址匯總，首先，根據子網劃分的分塊方法查看哪個子網塊包含所有需要匯總的P地址段，本例中為八個連續的C類網路，即172.16.0.0/24~172.16.7.0/24，如果一個B類地址劃分的子網包含八個C類網路，則至少需要借位五位，即子網掩碼為/21，然后，查看子網網段是否能夠包含所有需要匯總的地址段，經比較172.16.0.0/21子網可以包含所有需要匯總的地址段，即為匯總后的地址段

（4）注意事項


對 172.16.0.0／24～172.16.7.0／24 進行地址匯總，既可以匯總成172.16.0.0／21，又可以匯總成 172.16.0.0／20，一般在進行地址匯總時選擇子網掩碼最長的網段（即包含地址最少的掩碼），所以172.16.0.0／24～172.16.7.0／24的匯總地址網段為172.16.0.0／21

（5）匯總擴展


如果是172.16.1.0／24～172.16.8.0／24這八個網段需要匯總，若還使用／21的掩碼對B類網路進行分塊，將沒有子網可以包含所有需要匯總的網段，這時就需要更改子網掩碼，擴大每個子網包含的地址范圍，將掩碼變為／20，將網路分為16塊，經比較，172.16.0.0／20子網可以包含所有需要匯總的地址段，即為匯總后的地址段

在進行地址匯總的程序中，使用一個子網掩碼將多個有類別的網路（有類地址）聚合成單個網路地址稱為超網，例如，將兩個C類地址193.168.0.0/24、193.168.1.0/24進行地址匯總，匯總地址為193. 168.0.0/23，即形成超網

二、IP地址規劃及應用


1、IP地址規劃的案例


（1）規劃原則


IP地址規劃主要遵守四個原則：唯一性、可擴展性，連續性，實意性

唯一性： IP地址是主機和設備在網路中的標識，一個IP網路中不能有兩個主機使用相同的IP地址，否則將無法尋址

可擴展性：在IP地址分配時，要有一定的余量，以滿足網路擴展時的需要

連續性：分配的連續的IP地址要有利于地址管理和地址匯總，連續的P地址易于進行路由匯總，減小路由表，提高路由的效率

實意性：在分配P地址時盡量使所分配的IP地址具有一定的實際意義，使人一看到該IP地址就可以知道此IP地址分配給了哪個部門或哪個地區


（2）規劃案例


某公司有兩個分公司，分別為第一分公司和第二分公司，總公司大約有400臺主機，各分公司大約有200臺主機，現在需要給各公司進行IP地址規劃，按照規劃原則進行IP地址規劃分配


（3）規劃程序


根據公司的主機數和可擴展性原則，可分為總公司分配四個C類地址，各分公司分配兩個C類地址，根據實意性和連續性原則，可分配總公司IP地址段為10.0.0.0/22，第一分公司IP地址段為10.1.0.0/23，第二分公司IP地址段為10.2.0.0/23，這是將IP地址的第二個欄位代表公司，如總公司為0，第一分公司為1，第二分公司為2，這樣一旦網路出現問題，可以通過IP地址迅速確定是哪個公司中的主機出現了問題


（4）注意事項


在分配IP地址時，為節約IP地址，配置Loopback地址時，使用的子網掩碼為32，配置互聯地址時，使用的子網掩碼為30，對各業務網關進行統一設定，如將所有的網關統一設定成x.x.x.1，在完成IP地址規劃之后，公司既可以配置靜態IP地址，也可以使用DHCP服務器動態分配IP地址


2、IP地址規劃的應用


（1）規劃應用案例


A公司是一個全國范圍內的金融公司，在全國有50多家分公司，現在A公司要將網路改造成依托于電信局光纖網路的一個大型的全國范圍內的局域網，在A公司建立網路之前需要對各公司的IP地址進行統一規劃

（2）規劃思路


由于A公司使用的是一個全國性的網路，所以IP地址的規劃十分重要，IP地址規劃不好將直接影響網路的使用并加重后期的維護作業，網路公司根據用戶需要采用VLSM技術對P地址進行合理的規劃，同時需要考慮IP地址的規劃是否有利于進行路由匯總，根據A公司的情況，決定內網使用10.0.0.0/8網段地址，并將此A類地址分為256個B類地址，每個公司分配一個B類地址，這樣既有利于路由的配置匯總，又可以滿足公司IP地址的需求，在各分公司進行網路調整時不會影響其他公司，為日后維護提供了便利


（3）規劃應用程序


下面僅以10個分公司為例對IP地址進行規劃，在規劃時需要考慮設備的Loopback地址，互聯地址等

編號分公司或銷售總點名稱IP地址段
1北京總公司10.0.0.0/16
2上海分公司10.1.0.0/16
3青島分公司10.2.0.0/16
4沈陽分公司10.3.0.0/16
5哈爾濱分公司10.4.0.0/16
6銀川分公司10.5.0.0/16
7杭州分公司10.6.0.0/16
8石家莊分公司10.7.0.0/16
9拉薩分公司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地址的第二個欄位標識各公司，總公司為0，其他分公司按照成立順序依次為1~10，除此之外，也可以通過不同的區域進行劃分，例如，可以按照東北、華北、華中、華東、華南西北西南區域進行劃分，IP地址的第二個欄位的范圍分別是東北1~40、華北41~80、華中81~120、華東121~150、華南151~180、西北181~200、西南201~220，其余為預留網段

A公司的網路中互聯地址分為兩部分，各分公司網關路由器和總公司網關路由器的互聯地址，各公司內部設備的互聯地址

對于各分公司網關路由器和總公司網關路由器的互聯地址，單獨分配一個B類地址為互聯地址，A公司使用10.254.0.0/16地址段作為分公司和總公司路由器的互聯地址，具體規劃如下所示

編號公司名稱總公司路由器介面地址分公司路由器介面地址子網掩碼
1上海分公司10.254.0.110.254.0.2255.255.255.252
2青島分公司10.254.0.510.254.0.6255.255.255.252
3沈陽分公司10.254.0.910.254.0.10255.255.255.252
4哈爾濱分公司10.254.0.1310.254.0.14255.255.255.252
5銀川分公司10.254.0.1710.254.0.18255.255.255.252
6杭州分公司10.254.0.2110.254.0.22255.255.255.252
7石家莊分公司10.254.0.2510.254.0.26255.255.255.252
8拉薩分公司10.254.0.2910.254.0.30255.255.255.252
9成都分公司10.254.0.3310.254.0.34255.255.255.252
10深圳分公司10.254.0.3710.254.0.38255.255.255.252


各公司內部設備互聯地址也使用各公司地址段中的一個C類地址10.xx.254.0/24，各公司內部網路三層交換機和路由器連接拓撲圖和各公司內部設備互聯地址規劃如下所示

公司名稱網關路由器核心交換機1核心交換機2
北京總公司10.0.254.110.0.254.2
10.0.254.510.0.254.6
10.0.254.910.0.254.10

公司名稱網關路由器核心交換機1核心交換機2
上海分公司10.1.254.110.1.254.2
10.1.254.510.1.254.6
10.1.254.910.1.254.10

為了便于總公司對路由器的管理，路由器的Loopback地址使用192.168.0.0/24網段，這里使用192.168.0.0/24網段只是為了方便管理，并且能更加明確地標識路由器設備，如下所示

編號公司名稱loopback介面IP地址
1北京總公司192.168.0.1/32
2上海分公司192.168.0.2/32
3青島分公司192.168.0.3/32
4沈陽分公司192.168.0.4/32
5哈爾濱分公司192.168.0.5/32
6銀川分公司192.168.0.6/32
7杭州分公司192.168.0.7/32
8石家莊分公司192.168.0.8/32
9拉薩分公司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）其它規劃


除上述的IP地址分配外，各公司內部也需要進行IP地址的規劃，本案例中只給出總公司的IP地址規劃，公司內部的IP地址規劃主要有設備互聯地址、各部門使用的IP地址段、設備管理地址等，設備互聯地址已經進行了規劃，下面對公司內部各部門的IP地址、設備管理地址進行規劃
總公司各部門IP地址規劃

編號部門IP地址段
1財務部10.0.2.0/24
2服務器區10.0.3.0/24
3綜合部10.0.4.0/24
4總裁辦公室10.0.5.0/24


使用10.0.1.0/24作為設備管理網段

編號設備IP地址
1核心交換機110.0.1.201
2核心交換機210.0.1.202
3財務部交換機10.0.1.2/24
4服務器區交換機10.0.1.3/24
5綜合部交換機10.0.1.4/24
6總裁辦公室交換機10.0.1.5/24


經過如上規劃，在IP地址規劃擴展性和連續性方面，各公司已經被分配了充足的IP地址，不會出現IP地址短缺的情況，同時為路由方面的規劃配置提供了基礎

結語


在生產環境中，為了方便管理，網路管理人員會靈活地對IP地址做規劃，一個好的IP規劃在實際應用中非常重要

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