主机的数量和分组如下:
学生 LAN
学生计算机:460
路由器(LAN 网关):1
交换机(管理):20
学生子网合计:481
教师 LAN
教师计算机:64
路由器(LAN 网关):1
交换机(管理):4
教师子网合计:69
管理员 LAN
管理员计算机:20
服务器:1
路由器(LAN 网关):1
交换机(管理):1
管理员子网合计:23
WAN
路由器间的 WAN:2
WAN 合计:2
使用 VLSM 计算和分配地址
使用 VLSM 分配方法可以按照需要为每个网络分配更小的地址块。
地址块 172.16.0.0/22(子网掩码 255.255.252.0)已经分配给整个网际网络。十个位将用于定义主机地址和子网。所得结果是 1024 个 IPv4 本地地址,范围从 172.16.0.0 到 172.16.3.0。
学生 LAN
最大的子网是需要 460 个地址的学生 LAN。
使用公式可用主机数量 = 2^n - 2,借用 9 个位作为主机部分,得出 512 - 2 = 510 个可用主机地址。此数量符合当前的要求,并有少量余地可供未来发展所需。
使用 9 个主机位还留下 1 个位可用于局部定义子网地址。我们使用最小的可用地址,得出子网地址 172.16.0.0 /23。
学生子网的掩码计算如下:
地址:172.16.0.0
二进制表示:
10101100.00010000.00000000.00000000
掩码:255.255.254.0
以二进制表示 23 个位:
11111111.11111111.11111110.00000000
在学生网络中,IPv4 主机地址范围是:
172.16.0.1 到 172.16.1.254,广播地址为 172.16.1.255。
由于这些地址已经分配给学生 LAN,因此就不能再分配给其余子网:教师 LAN、管理员 LAN 和 WAN。尚可分配的地址是 172.16.2.0 到 172.16.3.255 范围内的地址。
教师 LAN
第二大网络是教师 LAN。此网络至少需要 66 个地址。如果在 2 的幂公式中使用 6 为指数,则 2^6 - 2 只能提供 62 个可用地址。因此,必须使用有 7 个主机位的地址块。计算 2^7 -2 可以得出有 126 个地址的地址块。这样就留下 25 个位可分配给网络地址。同样大小的下一个可用地址块是 172.16.2.0 /25 网络。
地址:172.16.2.0
二进制表示:
10101100.00010000.0000010.00000000
掩码:255.255.255.128
以二进制表示 25 个位:
11111111.11111111.1111111.10000000
如此提供的 IPv4 主机地址范围是:
172.16.2.1 到 172.16.2.126,广播地址为 172.16.2.127。
从原始地址块 172.16.0.0 /22 中分配出地址 172.16.0.0 到 172.16.2.127。剩下的可分配地址为 172.16.2.128 到 172.16.3.255。
管理员 LAN
管理员 LAN 需要支持 23 台主机。因此,需要 6 个主机位并使用算式:2^6 - 2。
可以支持这些主机的下一个可用地址块是 172.16.2.128 /26 地址块。
地址:172.16.2.128
二进制表示:
10101100.00010000.0000010.10000000
掩码:255.255.255.192
以二进制表示 26 个位:
11111111.11111111.1111111.11000000
如此提供的 IPv4 主机地址范围是:
172.16.2.129 到 172.16.2.190,广播地址为 172.16.2.191。
所得结果即为管理员 LAN 的 62 个唯一 IPv4 地址。
WAN
最后一个网段是 WAN 连接,需要 2 个主机地址。只需 2 个主机位即可支持 WAN 链路。2^2 - 2 = 2.
这样就留下 8 个位用于定义本地子网地址。下一个可用地址块是 172.16.2.192 /30。
地址:172.16.2.192
二进制表示:
10101100.00010000.0000010.11000000
掩码:255.255.255.252
以二进制表示 30 个位:
11111111.11111111.1111111.11111100
如此提供的 IPv4 主机地址范围是:
172.16.2.193 到 172.16.2.194,广播地址为 172.16.2.195。