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子網路劃分 (subnetting) 目的
• 在前面的部份,我們學習了如何在A類,B類和C類網
路位址中,藉由網路位址及主機位址找出有效的主機
位址的範圍。
• 但是,此時你只是定義了一個網路 (A類,B類和C類網
路)。如果你想在一個大的網路中,規畫4個小型網路,
那要如何作?
• 此時,你需要學習子網路劃分來達到你所需要的要求。
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子網路劃分(subnetting)的好處
• 減少網路流量,提高網路性能,提高安
全性,簡化管理等等。一般,為了提高
IP位址的使用效率,一個網路可以劃分
為多個子網路來使用。
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IP零子網 (ip subnet-zero)
• ip subnet-zero它是一個 cisco 的指令,但並不是一個新的指
令,可是在2004年之前的 cisco 課程中以及CCNA考試中都
沒有包含它。但是在2005之後的情況卻大不相同。
• 使用這個指令可以允許你在網路規劃中使用第一個和最後一
個子網路。
• 例如,C類網路中,使用遮罩192通常只可以提供可用子網
路為64和128 (子網路劃分將在本章的後續內容中進行徹底的
討論),但在使用了ip subnet-zero指令後,可以將子網原本被
去除的0, 192兩個子網路拿來使用。則可用的子網路變成4個
0、64、128和192都使用。
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如何劃分子網路
• 要從一個大的網路中劃分出幾個子網路來使用,就需要從IP
位址內的主機位址借出一些的位元,這些被借用的位元是
用來定義子網路位址。
• 這表示被借用的主機位址的位元愈多,劃分的子網路就愈
多。但同時,主機位址本身可用的位元就愈少。
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• 在進行子網路劃分前,最好能將下表記熟,對於子網路劃分
會比較方便。
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子網路劃分實作
• 請問IP::192.168.1.2,subnet mask:
255.255.255.192,請問它劃分了幾個子
網路?每個子網路內的IP位址為何?
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• 第一點,由IP位址192.168.1.2是屬於C類網路位址,可以知道
它的默認子網路遮罩為255.255.255.0 (/24)。現在它的子網路遮
罩為255.255.255.192 (/26),表示與主機位址借了2個位元,當
成子網路來使用。如下表所示:
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• 子網路可用位元從00 ~ 11,共4個子網路 (00, 01,10, 11),可用
子網路2個 (01, 10)。
• 主機位址從000000 ~ 111111,共26個主機位址。則每一個子網
路的可用IP如下表:註:()內表示十進位數字。
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Q2例題
• 請問某IP為192.168.1.5/27,請問它劃分
了幾個子網路?每個子網路內的IP位址
為何?
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• 第一點,由IP位址192.168.1.5是屬於C類網路位址,可以知道它的默認子
網路遮罩為255.255.255.0 (/24)。現在它的子網路遮罩為255.255.255.224
(/27),表示與主機位址借了3個位元,當成子網路來使用。如下表所示:
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• 子網路可用位元從000 ~ 111,共8個子網路 (23 = 8),可用子網路6個
(001, 010, 011, 100, 101, 110)。主機位址從00000 ~ 11111,共25個主機位
址。則每一個子網路的可用IP如下表:註:()內表示十進位數字。
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Q3
• 請問某IP為192.168.10.75, mask
255.255.255.240,請問它劃分了幾個子
網路?每個子網路內的IP位址為何?
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255.255.255.240 (/28)
• 幾個子網路?
• 24=16 (14)
• 每個子網路內的IP位址為何?
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求子網路數目
• @劃分後總共的子網路數目:
• 2 ^(規劃後的子網路遮罩 – 各類型網路位址的默認子網
路遮罩)
• @劃分後可用的子網路數目:
• [ 2 ^(規劃後的子網路遮罩 – 各類型網路位址的默認子
網路遮罩) ] - 2
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求子網路內IP數目
• @劃分後總共的子網路內IP數目:
2 ^(32 –規劃後的子網路遮罩)
• @劃分後可用的子網路內IP數目:
[ 2 ^(32 –規劃後的子網路遮罩)] – 2
• @每個子網路區間:
256 - 規劃後的子網路遮罩
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Q1例題
• 請問IP::192.168.1.2,subnet mask:
255.255.255.192 (/26),請問它劃分了幾
個子網路?每個子網路內的IP位址為何?
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Answer
• 規劃後的子網路遮罩:/26
• 各類型網路位址的默認子網路遮罩:192.168.1.2為C類網路位
址為 /24
• 則
• @劃分後總共的子網路數目:
2 ^(規劃後的子網路遮罩 – 各類型網路位址的默認子網路遮罩)
2 ^(26 – 24) = 4
• @劃分後可用的子網路數目:
[ 2 ^(規劃後的子網路遮罩 – 各類型網路位址的默認子網路遮
罩) ] - 2
[2 ^(26 – 24) ]- 2 = 2
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Answer
• @每個子網路區間:
256 - 規劃後的子網路遮罩
256 – 192 = 64
所以,4個子網路為,0, 64, 128, 192
• @劃分後總共的子網路內IP數目:
2 ^(32 –規劃後的子網路遮罩)
2^ (32-26) = 64
• @劃分後可用的子網路內IP數目:
[ 2 ^(32 –規劃後的子網路遮罩)] – 2
[2^ (32-26) ] - 2= 62
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Q2例題
• 請問某IP為192.168.1.5/27,請問它劃分
了幾個子網路?每個子網路內的IP位址
為何?
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Answer
• 規劃後的子網路遮罩:/27 (255.255.255.224)
• 各類型網路位址的默認子網路遮罩:192.168.1.2為C類網路位
址為 /24
• 則
• @劃分後總共的子網路數目:
• 2 ^(規劃後的子網路遮罩 – 各類型網路位址的默認子網路遮罩)
• 2 ^(27 – 24) = 8
• @劃分後可用的子網路數目:
• [ 2 ^(規劃後的子網路遮罩 – 各類型網路位址的默認子網路遮
罩) ] - 2
• [2 ^(27– 24) ]- 2 = 6
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Answer
• @每個子網路區間:
256 - 規劃後的子網路遮罩
256 – 224 = 32
所以,8個子網路為,0, 32, 64,96,128,160, 192, 224
• @劃分後總共的子網路內IP數目:
2 ^(32 –規劃後的子網路遮罩)
2^ (32-27) = 32
• @劃分後可用的子網路內IP數目:
[ 2 ^(32 –規劃後的子網路遮罩)] – 2
[2^ (32-26) ] - 2= 30
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Q1應用題
• 你是公司的網路管理員,你的公司現有IP為
192.168.1.0,現在需要分成 5 個不同的部門使用網
路,
• 請問你要如何規劃公司的網路?請列出劃分後的子
網路遮罩及每個部門可以用的IP數目。
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Answer
• IP:192.168.1.0為C類網路位址,它的默認子網路遮罩為 (/24)。現在公司需
要分成5個不同部門,則表示至少要劃分5個可用的子網路才夠使用。想想我
們需要與主機位址借幾個位元才夠劃分5個以上可用的子網路呢?如下表:
由上表,可以知,需要借3個位元,才能劃分 (2^3)-2 = 6可用的子網路。才
能滿足公司需要5個不同部門所使用。
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快速解法說明
• @劃分後可用的子網路數目:
[ 2 ^(規劃後的子網路遮罩 – 各類型網路位址的默認子網路遮罩) ] - 2
[2 ^(X– 24) ]- 2 ≧ 5 (它的意思就是2的多少次方再減去2會大於等於5)
所以,之前要請你背的2次方結果,現在就很重要。
所以23,可以劃分8個子網路,可用6個子網路,符合
公司的需求,而24,可以劃分16個子網路,可用14個
子網路則太多,會造成浪費。
表示,需要與主機位址借3個位元來劃分子網路,則
子網路遮罩應為255.255.255.224 (/27)。只要知道子網
路遮罩之後,就可以取得其它所有的資訊。
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Q
• 你是公司的網路管理員,你的公司現有IP為
192.168.154.10,現在需要分成 13 個不同的部門使
用網路,
• 請問你要如何規劃公司的網路?請列出劃分後的子
網路遮罩及每個部門可以用的IP數目。
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快速解法說明
• @劃分後可用的子網路數目:
[ 2 ^(規劃後的子網路遮罩 – 各類型網路位址的默認子網路遮罩) ] - 2
[2 ^(X– 24) ]- 2 ≧ 13 (它的意思就是2的多少次方再減去2會大於等於13)
所以,之前要請你背的2次方結果,現在就很重要。
所以24,可以劃分16個子網路,可用14個子網路,符
合公司的需求,而25,可以劃分32個子網路,可用30
個子網路則太多,會造成浪費。
表示,需要與主機位址借3個位元來劃分子網路,則
子網路遮罩應為255.255.255.240 (/28)。只要知道子網
路遮罩之後,就可以取得其它所有的資訊。
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Q2應用題
• 你是公司的網路的管理員,公司現在的
IP為192.168.20.0/24,
• 現在公司每一個部門至少需要 60 台PC,
請問要如何劃分子網路及每台PC的IP位
址呢?
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Answer
• IP:192.168.20.0為C類網路位址,它的默認子網路遮罩為 (/24)。 現在每
個部門至少需要60個IP才夠使用,表示主機位址至少要有6個位元 (26-2=
62)才夠足每一部門使用。
• 主機位址占6個位元,表示,子網路只占了2個位元。可以劃分總共4個
子網路,可用的子網路有2個。
• @劃分後可用的子網路內IP數目:
[ 2 ^(32 –規劃後的子網路遮罩)] – 2
[2^ (32-X) ] – 2≧ 60 (它的意思就是2的多少次方再減去2會大於等於60)
劃分後可用的子網路內IP數目,需要26才符合公司的需求,
有64個IP位址,可用的IP位址有62個。而27,可用126個
IP位址則太多,會造成浪費。
表示,主機位址占6個位元,而子網路只占了2個位元,
則子網路遮罩應為255.255.255.192 (/26)。
只要知道子網路遮罩之後,就可以取得其它所有的資訊。
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Q
• 你是公司的網路的管理員,公司現在的
IP為192.168.120.10/24,
• 現在公司每一個部門至少需要 30 台PC,
請問要如何劃分子網路及每台PC的IP位
址呢?
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Answer
• IP:192.168.120.10為C類網路位址,它的默認子網路遮罩為 (/24)。 現在
每個部門至少需要30個IP才夠使用,表示主機位址至少要有5個位元 (252= 30)才夠足每一部門使用。
• 主機位址占5個位元,表示,子網路只占了3個位元。可以劃分總共8個
子網路,可用的子網路有6個。
• @劃分後可用的子網路內IP數目:
[ 2 ^(32 –規劃後的子網路遮罩)] – 2
[2^ (32-X) ] – 2≧ 30 (它的意思就是2的多少次方再減去2會大於等於30)
劃分後可用的子網路內IP數目,需要25才符合公司的需求,
有32個IP位址,可用的IP位址有30個。而26,可用64個
IP位址則太多,會造成浪費。
表示,主機位址占5個位元,而子網路只占了3個位元,
則子網路遮罩應為255.255.255.224 (/27)。
只要知道子網路遮罩之後,就可以取得其它所有的資訊。
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劃分子網路的幾個注意事項
•
•
•
•
1、你所規劃的子網路遮罩可得總共子網路數目?
2、可用的子網路數目?
3、每個子網路的IP範圍?
4、每個子網路的可用的IP範圍?
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Q
• 設你有一個 B類的IP可用,公司需要你
至少分成 55個子網路,每個子網路至少
有210個 IP可用。
• 請問你的子網路遮罩為何?
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Answer
• 55個子網路>> 26 – 2 = 62
• 至少有210個 IP可用 >> 28 – 2 = 254
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Q
• IP: 10.20.30.40/16
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Answer
• IP: 10.20.30.40/16
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Variable Length Subnet Masks
(VLSM),可變長度的子網路遮罩
• VLSM的主要功能為增加IP的可用性,減少IP位址浪費,也同
時減少路由表大小,提供路由匯總功能 (route summarization)。
• VLSM可以讓我們在同類型的網路位址內,同時使用不同長
度的子網路遮罩。要使用VLSM,要採用有支援它的路由協
定,包括RIPv2、OSPF、EIGRP和BGP等。
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CIDR 問題
• 它有IP:192.168.1.1/24要分配給6個部門使用 (A, B, C, D, E,
F),各部門所需IP位址如下:
•
•
•
•
•
•
•
A部門需要28個IP位址
B部門需要14個IP位址
C部門需要30個IP位址
D部門需要26個IP位址
E部門需要29個IP位址
F部門需要6個IP位址
若只單純劃分子網路,則結果如下:
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Answer & Question
• 要分成6個部門,表示要劃分6個子網路,則需要向主機位址借3個位元當成
子網路位址。可用子網數目為2^3 -2 = 6。劃分子網路後的子網路遮罩為
255.255.255.224 (/27)。每個部門IP位址範圍如下表:
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VLSM網路分配表
• ※說明:block= 256 - Mask
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VLSM應用
@ VLSM作法:
•
•
•
•
(A) 先確認所需的IP的子網路區間 (block)。
(B) 再確認可用主機IP數目夠足被分配使用。
(C) 由VLSM網路分配表,對回每一個被分配後的子網路遮罩。
(D) 由所需最大的 IP位址,開始分配IP位址
(一般而言,並不是必需)。
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VLSM 解法
• 它有IP:192.168.1.1/24要分配給6個部門使用 (A, B, C, D, E,
F),各部門所需IP位址如下:
•
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•
•
•
•
A部門需要28個IP位址
B部門需要14個IP位址
C部門需要30個IP位址
D部門需要26個IP位址
E部門需要29個IP位址
F部門需要6個IP位址
若只單純劃分子網路,則結果如下:
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• 經由,VLSM分配完IP位址後,還有192.168.1.152 ~ 192.168.1.255這些IP
被保留未分配使用,若未來對IP需要有增加時,可以用這些未分配的IP位
址進行分配,這樣對於IP分配是不是更有效率!
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