子网划分和虚拟局域网

一时失言乱红尘 2023-02-11 10:28 12阅读 0赞

**子网划分是什么：**  
Internet组织机构定义了五种IP地址，其中A、B、C三类是常用的地址，D用于广播，E用于实验。像A类地址，只有前三位用作网络地址，所以一个网络地址下，有很多主机地址。

数据链路层和IP层间，有一个ARP协议和RARP协议用于获取IP和MAC地址的关联。如果一个主机不知道对方IP的mac地址，那么它就会发送广播包，来获取IP对应的mac地址。广播包是发送给每一台网络中的主机的，可以判断，这个包的数量是平方级别的。

因此，如果主机数量多，很可能网络就直接瘫痪了。因此，我们把大网络进行分割。把基于每类的IP网络进一步分成更小的网络，每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于每类的网络地址的主机部分创建的。划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。

**子网掩码：**  
RFC 950定义了子网掩码的使用，子网掩码是一个32位的2进制数，其对应网络地址的所有位置都为1，对应于主机地址的所有位置都为0。使用位运算只需要一个CPU指令，所以计算速度是很快的。

**子网掩码告知路由器，IP地址的前多少位是网络地址，后多少位（剩余位）是主机地址，使路由器正确判断任意IP地址是否是本网段的，从而正确地进行路由。**

**超网：**  
这个稍微记一下：子网划分是把大的局域网划分成小的，超网则是反过来，把小的网聚合成大的。

**子网划分的作用**：  
节约IP地址，避免浪费。  
限定广播的传播。  
保证网络的安全。  
有助于覆盖大型地理区域。  
每一个子网通常都需要一个路由端口，也就是说，跨子网通信是必须过路由器的。

大学时，网络老师说，路由器的价格主要都在那个端口上。所以，路由器通常端口都很少。如果我们划分的子网很多，岂不是要买很贵的路由器了。如果多个子网共用一个路由端口，不同网段并没有真正意义上实现隔绝广播，广播数据包还是会发送到其他的网段，只是会直接拒绝。因为他们还是在一个局域网。

所以，后面就出现了Vlan技术，也就是局域网分割。从tcp/ip协议层来看，子网划分属于IP层的划分。而Vlan是一个位于数据链路层的分割。

虚拟局域网（Virtual Local Area Network）  
可以是由少数几台家用计算机构成的网络，也可以是数以百计的计算机构成的企业网络。VLAN所指的LAN特指使用路由器分割的网络——也就是广播域。

**广播域：**  
广播域，指的是广播帧(目标MAC地址全部为1)所能传递到的范围，亦即能够直接通信的范围。严格地说，并不仅仅是广播帧，多播帧(Multicast Frame)和目标不明的单播帧(Unknown Unicast Frame)也能在同一个广播域中畅行无阻。

本来，二层交换机只能构建单一的广播域，不过使用VLAN功能后，它能够将网络分割成多个广播域。

vlan的技术就类似于把一个路由器分割开。

实现原理是在数据帧中，加入了vlan的信息，以此来分割局域网。

这么一来，我们就节省了路由器，这可是能省下一大笔钱呢。

总结：  
其实，这两个技术是完全独立的。**一个是IP层，一个是数据链路层**。但它们的目的都是一样的，就是为了减少广播风暴，加快网络，通常它们都是配合使用。  
转载自：旅途@KryptosX » [谈谈子网划分和虚拟局域网技术][Link 1]

[Link 1]: https://yq.aliyun.com/articles/53667

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