【導讀】成情況，包括系統(tǒng)的需求分析、系統(tǒng)結構，功能模塊劃分以及數據庫模式分析等。同時介紹了vc++編程，網絡，路由器的一些基本知識。第三章子網掩碼與子網劃分30

　　

【正文】 不同的網絡號或子網號，實際上我們可 以認為是將主機號分為兩個部分：子網號、子網主機號。 形式如下： 未做子網劃分的 ip 地址：網絡號＋主機號 做子網劃分后的 ip 地址：網絡號＋子網號＋子網主機號 也就是說 ip 地址在化分子網后，以前的主機號位置的一部分給了子網號，余下的 是子網主機號 33 33 子網編址技術 。 子網是指一個 ip 地址上生成的邏輯網絡，它可以讓一個網絡地址跨越多個物理網絡， 即一個網絡地址代表多個網絡（很明顯這樣做可以節(jié)省 ip地址）。 比如你是某個學校的網管，你的學校有四個處于不同物理位置的網絡教室，每個網絡教室 25 臺機器，你的任務是給這些機器配置 ip地址和子網掩碼。你可能會覺得這再簡單不過了，申請 4 個 C 類地址，每個教室一個，然后在一一配置不就搞定了。嗯，這樣做理論上沒錯，但你有沒有想到這樣做很浪費，你一共浪費了 (25425)*4=916 個 ip地址，如果所 有的網管都像你這樣做，那么 inter 上的 ip 地址將會在極短的時間內枯竭，顯然，你是不能這樣做，你應該做子網劃分。 子網劃分說白了是這樣一個事情：因為在劃分了子網后， ip 地址的網絡號是不變的，因此在局域網外部看來，這里仍然只存在一個網絡，即網絡號所代表的那個網絡；但在網絡內部卻是另外一個景象，因為我們每個子網的子網號是不同的，當用化分子網后的 ip 地址與子網掩碼（注意，這里指的子網掩碼已經不是缺省子網掩碼了，而是自定義子網掩碼，是管理員在經過計算后得出的）做 39。與 39。運算時，每個子網將得到不同的子網地址，從而 實現(xiàn)了對網絡的劃分子網編址技術，即子網劃分將會有助于以下問題的解決： 1）巨大的網絡地址管理耗費：如果你是一個 A 類網絡的管理員，你一定會為管理數量龐大的主機而頭痛的； 2）路由器中的選路表的急劇膨脹：當路由器與其他路由器交換選路 34 34 表時，互聯(lián)網的負載是很高的，所需的計算量也很高； 3） IP 地址空間有限并終將枯竭：這是一個至關重要的問題，高速發(fā)展的 inter,使原來的編址方法不能適應，而一些 ip 地址卻不能被充分的利用，造成了浪費。 因此，在配置局域網或其他網絡時，根據需要劃分子網是很重要的，有時也是必要的。 現(xiàn)在，子網編址技術已經被絕大多數局域網所使用。 如何劃分子網及確定子網掩碼 在動手劃分之前，一定要考慮網絡目前的需求和將來的需求計劃。劃分子網主要從以下方面考慮 : 1．網絡中物理段的數量（即要劃分的子網數量） 2．每個物理段的主機的數量 確定子網掩碼的步驟： 第一步：確定物理網段的數量，并將其轉換為二進制數，并確定位數n。如：你需要 6 個子網， 6 的二進制值為 110，共 3 位 ,即 n=3； 第二步：按照你 ip 地址的類型寫出其缺省子網掩碼。如 C 類，則缺省子網掩碼為 。 第三步：將子網掩碼中與主機號的前 n 位對應的位置置 1，其余位置置 0。若 n=3 且為 C 類地址：則得到子網掩碼為 . B 類地址：則得到子網掩碼為 00 化為十進制得到 35 35 A 類地址：則得到子網掩碼為 00 化為十進制得到 另：由于網絡被劃分為 6 個子網，占用了主機號的前 3 位，若是 C 類地址，則主機號只能用 5 位來表示主機號，因此每個子網內的主機數量＝（ 2 的 5 次方）－ 2＝ 30， 6 個子網總共所能標識的主機數將小于254，這點請大家注意！ 解惑： 1 你可能有這樣的疑問，比如在上面的例子里， 6 的二進制值為 110，那么為什么要將子網掩碼中與主機號的前 n 位對應的位置都置 1，而不是用 6的二進制 110去替代前 n位呢？我們計算子網掩碼的目的是什么？就是希望它在做 39。與 39。的時候能夠解析出網絡號，也就是說它與網絡號所對應的位置都應該 是 1（當然包括與子網號所對應的位置），那么很顯然，你寫上 110 是不對的，如果你這么寫，那么它的意義是主機號的前兩位作為子網號，那么這樣將最多劃分 2 個子網（不明白沒關系，下面有計算子網數量的方法），與我們當初所要劃分的 6 個子網顯然是不一致的。 2 細心的人可能會發(fā)現(xiàn)，劃分 4 個子網， 5 個子網和 6 個子網的子網掩碼是一樣的，同為 ，是不是錯了呢？三個子網掩碼應該不同呀？呵呵，是這樣的，因為 4， 5， 6 的二進制值都是3 為，因此在子網掩碼中這三位都置 1，劃分是沒有問題的，只是你 36 36 的理解上有一點小小 的問題，劃分為 4 個子網，其實可以理解為劃分為 6 個子網，但你只使用了其中的 4 個。比如你想劃分 8 個子網，與劃分 14 個子網所得到的子網掩碼是一樣的，都占用了 4 位作為子網號。 相關判斷方法 1）如何判斷是否做了子網劃分？ 這個問題很簡單，如果它使用了缺省子網掩碼，那么表示沒有作子網劃分；反之，則一定作了子網劃分。 2）如何計算子網地址？還是老辦法，將 ip 地址與子網掩碼的二進制形式做 39。與 39。，得到的結果即為子網地址。 3）如何計算主機地址？這個也不用說了吧，先將子網掩碼的二進制取 39。反 39。，再與 ip 地址做 39。與 39。 4）如 何計算子網數量？ 這個問題大家會常常提到，還是從子網掩碼入手，主要有兩個步驟： 1 觀察子網掩碼的二進制形式，確定作為子網號的位數 n； 2 子網數量為 2 的 n 次方－ 2。（為什么減 2，呵呵，往下看） 舉個例子來說，比如有這樣一個子網掩碼： 其二進制為： n=3,2 的 3次方為8，說明子網地址可能有如下 8 種情況： 000 001 37 37 010 011 100 101 110 111 但其中代表網絡自身的 000；代表廣播地址的 111 是被保留的，所以要減 2。 5）如何計算總主機數量，子網內主機數量？ 總主機數量＝子網數量 子網內主機數量比如子網掩碼為 上面的討論知道它最多可以劃分 6 個子網，那么每個子網內最多有多少個主機呢？其實上面我已經給大家算過了，由于網絡被劃分為 6 個子網，占用了主機號的前 3 位，且是 C 類地址，則主機號只能用 5 位來表示主機號，因此子網內的主機數量＝（ 2 的 5 次方）－ 2＝ 30. 因此通過這個子網掩碼我們可以算出這個網絡最多可以標識 6*30=180 個主機（可見，在化分子網后，整個網絡所能標 識的主機數量將減少）。 6）計算 ip 地址范圍 通過一個自定義子網掩碼，我們可以得到這個網絡所有可能的 ip 地址范圍。 38 38 具體步驟： 1 寫出二進制子網地址； 2 將子網地址化為十進制； 3 計算子網所能容納主機數； 4 得出 ip 范圍（起始地址：子網地址＋ 1；終止地址：子網地址＋主機數）假設一個子網掩碼為： ，可知其最多可以劃分 6 個子網，子網內主機數為 30，那么所有可能的 ip 地址及計算流程如下：子網－子網地址（二進制）－－－－－－－－－－子網地址－－－－－實際 ip 范圍 1號－－ －－ －－ 2號－－ －－ －－ 3號－－ －－ －－ 4號－－ －－ 8－－ 5號－－ －－ 0－－ 6號－－ －－ 2－－ 39 39 ? 第四章 路由器基礎 知識 路由器是什么 是什么把網絡相互連接起來？是路由器。路由器是互聯(lián)網絡的樞紐、 交通警察 。目前路由器已經廣泛應用于各行各業(yè)，各種不同檔次的產品已經成為實現(xiàn)各種骨干網內部連接、骨干網間互聯(lián)和骨干網與互聯(lián)網互聯(lián)互通業(yè)務的主力軍。 所謂路由就是指通過相互連接的網絡把信息從源地點移動到目標地點的活動。一般來說，在路由過程中，信息至少會經過一個或多個中間節(jié)點。通常，人們會把路由和交換進行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現(xiàn)的功能是完全一樣的。其實，路由和交換之間 的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在 OSI 參考模型的第二層（數據鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網絡層。這一區(qū)別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現(xiàn)各自功能的方式是不同的。 早在 40 多年之間就已經出現(xiàn)了對路由技術的討論，但是直到 80年代路由技術才逐漸進入商業(yè)化的應用。路由技術之所以在問世之初沒有被廣泛使用主要是因為 80 年代之前的網絡結構都非常簡單，路由技術沒有用武之地。直到最近十幾年，大規(guī)模的互聯(lián)網絡才逐漸 流行起來，為路由技術的發(fā)展提供了良好的基礎和平臺。 路由器是互聯(lián)網的主要節(jié)點設備。路由器通過路由 決定數據的轉發(fā)。轉發(fā)策略稱為路由選擇（ routing），這也是路由器名稱的由來 40 40 （ router，轉發(fā)者）。作為不同網絡之間互相連接的樞紐，路由器系統(tǒng)構成了基于 TCP/IP 的國際互連網絡 Inter 的主體脈絡，也可以說，路由器構成了 Inter 的骨架。它的處理速度是網絡通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網絡互連的質量。因此，在園區(qū)網、地區(qū)網、乃至整個 Inter 研究領域中，路由器技術始終處于核心地位，其發(fā)展歷程和方向，成為整個 Inter 研究的一個縮影。在當前我國網絡 基礎建設和信息建設方興未艾之際，探討路由器在互連網絡中的作用、地位及其發(fā)展方向，對于國內的網絡技術研究、網絡建設，以及明確網絡市場上對于路由器和網絡互連的各種似是而非的概念，都具有重要的意義。 路由器的作用 路由器的一個作用是連通不同的網絡，另一個作用是選擇信息傳送的線路。選擇通暢快捷的近路，能大大提高通信速度，減輕網絡系統(tǒng)通信負荷，節(jié)約網絡系統(tǒng)資源，提高網絡系統(tǒng)暢通率，從而讓網絡系統(tǒng)發(fā)揮出更大的效益來。 從過濾網絡流量的角度來看，路由器的作用與交換機和網橋非常相似。但是與工作在網絡 物理層，從物理上劃分網段的交換機不同，路由器使用專門的軟件協(xié)議從邏輯上對整個網絡進行劃分。例如，一臺支持 IP 協(xié)議的路由器可以把網絡劃分成多個子網段，只有指向特 殊 IP 地址的網絡流量才可以通過路由器。對于每一個接收到的數據包，路由器都會重新計算其校驗值，并寫入新的物理地址。因此，使用路由器轉發(fā)和過濾數據的速度往往要比只查看數據包物理地址的 41 41 交換機慢。但是，對于那些結構復雜的網絡，使用路由器可以提高網絡 的整體效率。路由器的另外一個明顯優(yōu)勢就是可以自動過濾網絡廣播。從總體上說，在網絡中添加路由器的整個安裝過程要比 即插即用的交換機復雜很多。 一般說來，異種網絡互聯(lián)與多個子網互聯(lián)都應采用路由器來完成。 路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關鍵所在。為了完成；這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據 —— 路徑表（ Routi ng Table），供路由選擇；時使用。路徑表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統(tǒng)管理員固定設置好的，也可以由系統(tǒng)動態(tài)修改， 可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。 1．靜態(tài)路徑表 由系統(tǒng)管理員事先設置好固定的路徑表稱之為靜態(tài)（ static）路徑表，一般是在系統(tǒng)安裝時就根據網絡的配置情況預先設定的，它不會隨未來網絡結構的改變而改變。 2．動態(tài)路徑表 動態(tài)（ Dynamic）路徑表是路由器根據網絡系統(tǒng)的運行情況而自動調整的路徑表。路由器根據路由選擇協(xié)議（ Routing Protocol）提供的功能，自動學習和記憶網絡運行情況，在需要時自動計算數據傳 42 42 輸的最佳路徑。 路由器的類型 互聯(lián)網各種級別的網絡中隨處 都可見到路由器。接入網絡使得家庭和小型企業(yè)可以連接到某個互聯(lián)網服務提供商；企業(yè)網中的路由器連接一個校園或企業(yè)內成千上萬的計算機；骨干網上的路由器終端系統(tǒng)通常是不能直接訪問的，它們連接長距離骨干網上的 ISP 和企業(yè) 網絡?；ヂ?lián)網的快速發(fā)展無論是對骨干網、企業(yè)網還是接入網都帶來了不同的挑戰(zhàn)。骨干網要求路由器能對少數鏈路進行高速路由轉發(fā)。企業(yè)級路由器不但要求端口數目多、價格低廉，而且要求配置起來簡單方便，并提供 QoS。 1．接入路由器 接入路由器連接家庭或 ISP 內的小型企業(yè)客戶。接入路由器已經開始不只是提供 SLIP 或 PPP連接，還支持諸如 PPTP 和 IPSec 等虛擬私有網絡協(xié)議。這些協(xié)議要能在每個端口上運行。諸如 ADSL 等技術將很快提高各家庭的可用帶寬，這將進一步增加接 入路由器的負擔。由于這些趨勢，接入路由器將來會支持許多異構和高速端口，并在各個端口能夠運行多種協(xié)議，同時還要避開電話交換網。 2．企業(yè)級路由器 企業(yè)或校園級路由器連接許多終端系統(tǒng)，其主要目標是以盡量便宜的方法實現(xiàn)盡可能多的端點互連，并且進一步要求支持不同的服務質量。許多現(xiàn)有的企業(yè)網絡都是由 Hub 或網橋連接起來的以太網段。盡管這些 設備價格便宜、易于安裝、無需配置，但是它們不支持服 務等級。相反，有路由器參與的網