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子網劃分複習,主機號、子網號全0全1爭議



證明:比如一個C類地址,不進行子網劃分,實際可分配IP地址為254個。
現進行子網劃分,假設借用2位主機號作為子網號,
那麼現在產生的子網為01和10(全0全1子網號去掉),每個子網的主機號為6位,則每個子網可分配的IP地址為2的6次方剪掉2,即62臺,
那麼兩個子網可分配的IP共62*2=124個,
那麼減少的IP數目為:254-124=130個。


從上資料可以看出,減少了約一半的IP地址。既然這麼浪費IP地址,為何我們還要使用子網劃分呢?我個人認為,這是利用子網來方便管理網路的一種措施。


很容易看出,減少這麼多IP地址的主要原因是子網號為00(全0)和11(全1)的兩個子網去掉了,那為何要去掉“全0全1”的子網號呢?


不應該使用全0全1子網這個規定是源於RFC950標準,但後來RFC950在RFC1878中被廢止了。


看看RFC950提到的原因:
假設我們有一個網路:192.168.0.0/24,我們現在需要兩個子網,那麼按照RFC950,應該使用/26而不是/25,得到兩個可以使用的子網192.168.0.64和192.168.0.128
對於192.168.0.0/24,網路地址是192.168.0.0,廣播地址是192.168.0.255
對於192.168.0.0/26,網路地址是192.168.0.0,廣播地址是192.168.0.63
對於192.168.0.64/26,網路地址是192.168.0.64,廣播地址是192.168.0.127
對於192.168.0.128/26,網路地址是192.168.0.128,廣播地址是192.168.0.191
對於192.168.0.192/26,網路地址是192.168.0.192,廣播地址是192.168.0.255


你可以看出來,對於第一個子網,網路地址和主網路的網路地址是重疊的,對於最後一個子網,廣播地址和主網路的廣播地址也是重疊的。這樣的重疊將導致極大的混亂。比如,一個發往192.168.0.255的廣播是發給主網路的還是子網的?這就是為什麼在當時不建議使用全0和全1子網。


然而,人們認識到子網劃分的IP地址浪費嚴重,後來IETF就研究出了其他一些技術,比如可變長子網掩碼VLSM,該技術是在子網上進一步劃分子網,可提高IP地址資源的利用率;後來在此基礎上研究出了無類別域間路由CIDR,即消除了傳統的A/B/C等分類以及劃分子網,才是採用網路字首和主機號的方式來分配IP地址,這使得IP地址的利用率更好。這兩者的具體技術暫時不闡述。


就目前來說,現在可以使用全0和全1子網。但我們現在學習時,還強調子網劃分時要去掉全0全1,這是何道理呢?我個人認為:
(1)目前有些網路建設較早,裝置也不更新,老裝置可能不支援CIDR,那麼也就不支援全0全1的子網了。
(2)我們建企業網(單位網路)時,一般是使用私有地址來分配內部主機,小企業使用C類的192.168.0.0網路,中型企業使用172.16.0.0(私有部分)網路,如果還不夠用,還有10.0.0.0網路。


既然私有地址如此豐富,為何不去掉全0全1的子網呢?因為真要使用全0全1的子網,還需要在路由器上進行一些特殊的配置。

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