子网划分、嵌套子网划分、VLSM 和广播地址

网络工程 ipv4 子网
2021-07-27 06:10:09

一位老师向我们介绍了 VLSM 和“嵌套子网划分”：

  • 你不应该使用 all-1 / all-0 子网
  • 您获得的相同公共网络，可以拆分为不同大小/具有不同子网掩码的子网
  • 你可以嵌套子网，这样同一个IP实际上属于2个子网：在下面的例子中，B的范围是从193.174.26.161到190，但是C嵌套在193.174.26.189到193.174.26.190之间；此外 B & C 嵌套在 A 中
  • 这样做的目的是浪费更少的 IP
  • 路由器不支持，但理论上可以

老师给我们举了例子，要求如下：

  • 你从你的 ISP 得到 193.174.26.0 /24
  • A：140台主机
  • B：20台主机
  • C: 2 台主机
  • 给定：C 应该嵌套在 B 中

--> 使用相同大小的子网而不嵌套是行不通的

解决方案：

┌────────┬────────────────┬──────────┬──────┬──────── ──┬────────────┬──────────┐
│网络│网络地址│最后一个八位字节│后缀│第一个主机│最后一个主机│广播│
├────────┼────────────────┼──────────┼──────┼────────── ──┼──────────┼──────────┤
│A │193.174.26.0 │0000 0000 │/24 │1 │254 │255 │
├────────┼────────────────┼──────────┼──────┼────────── ──┼──────────┼──────────┤
│B │193.174.26.160│1010 0000 │/27 │161 │190 │191 │
├────────┼────────────────┼──────────┼──────┼────────── ──┼──────────┼──────────┤
│C │193.174.26.188│1011 1100 │/30 │189 │190 │191 │
└────────┴────────────────┴──────────┴──────┴──────── ──┴───────────┴──────────┘

我从来没有关注过它，也找不到很多信息，所以我有一些问题：

  1. 我认为 C 是全 1 子网，对吗？
  2. 如果路由器（例如将本地网络连接到 Internet 的路由器）接收到目标为 193.174.26.255 的数据包，会发生什么情况？它如何决定是将其路由到所有主机（193.174.26.1 和 193.174.26.254 之间的每个人，无论是在子网 B 还是 C 中）还是仅路由到直接位于网络 193.174.26.0 中的主机（嵌套网络的根）
  3. 谁将收到地址为 193.174.26.191 的数据包？B 中的所有主机包括 C 或仅 C 中的主机？
  4. 一般来说，即使你不使用VLSM和嵌套，但你ALLOW all-0 / all-1-networks：你如何区分“超级网络”和子网络的网络/广播地址？（按照链接的文章，它应该同时工作）
  5. 有人在现实生活中使用过这种技术吗？

关于全 1 和全 0 子网的 Cisco 文章 http://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/ip/dynamic-address-allocation-resolution/13711-40.html

2个回答

不幸的是，你的老师犯了一个错误。您不能“嵌套”或重叠子网。事实上，许多路由器不会让你以这种方式配置地址——它们会给你一个错误，因为它们不知道给定的“嵌套”地址使用哪个接口。

您的所有问题都很好——它们指出了尝试重叠子网的问题以及为什么这行不通。

我可以说5的答案是否定的。

“嵌套”（重叠网络）需要代理 arp，因此应该不惜一切代价避免。没有企业路由器会允许这种损坏的配置——每个接口/子网必须完全独立，这意味着在现实世界中，在路由真实IP 地址的地方，不能使用这种“保护”方法。（又名：废话）[*]

任何不精通网络的人都不应该尝试它。（即，如果您十年或更长时间没有设计、设置和维护大型复杂网络，您甚至不应该谈论这种类型的损坏。）

（完全披露）
我现在正在 OpenStack 开发环境中做这件事。192.168.xx.0/24 在较大的 /24 中的一台机器后面有一个 /29。该机器必须更改许多特定的非默认设置，以假装是 /29 切片中的主机。（又名proxy-arp）是的，我可以在路由器上为 /29 添加路由，但是 /24 中的机器仍然无法与 /29 通信，因为它们较大的网络掩码意味着它们是链接-当地的; 我必须将该 /29 路由添加到 /24 中的所有机器才能工作。

全 0 和全 1
几十年来，这些概念在现代网络中没有任何实际意义。您在 Internet 上可能遇到的任何事情都不会对网络大小做出任何假设——现在一切都是无类的。是的，曾经有使用全 0（或 1）子网的问题——比如 199.72.0.0/24（来自 199.72.0.0/16 的第一个子网）（真实故事） ——因为互联网上的一些随机系统（ AIX) 将类逻辑应用于范围。今天没有什么可以做到的。因此，对于 199.72.0.0/16，地址范围是 0.0 到 255.255——这些地址也是 /16 的网络和广播地址。那些总是 /16 的网络和广播，即使 /24 嵌套在某处。

活动网络掩码始终定义网络和广播。是的，这意味着嵌套结构具有多个广播地址，但由于不同的网络掩码，不同区域（子网络、父网络等）内的节点侦听不同的地址。在第 2 层（以太网），同一域（例如 vlan）中的所有主机都会看到相同的广播，但主机将在第 3 层过滤掉“外部”广播，除非它们被发送到“所有”节点”广播地址为 255.255.255.255。

[*] 希望像这样节省空间的 ISP 通过桥接来做到这一点，但这有其自身的问题。
[*] 我警告过我的白痴（“我们知道的比你多”）同事不要使用 199.72.0.0/24，但他们还是这样做了——将 webdev 桌面放在 0.0/25 中。一天后，在每个人都抱怨互联网上他们根本无法获得的随机位置之后，出现了“ What. Did. I. Tell. You. ”。那是在 1997 年。

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