传统固定掩码子网划分与可变长子网划分方案对比

现有一个C类网络地址段192.168.1.0/24,请使用传统固定子网掩码长度子网划分、可变长子网掩码给三个子网分别分配IP地址

需求:

  1. 教务科:25 主机
  2. 学生科:30 主机
  3. 财务部:12 主机
  4. 人事部:5 主机
  5. 招培科:10 主机
  6. 后勤科:20 主机

传统子网划分方法(Fixed-Length Subnet Mask, FLSM)

1. 需求整理
部门 需求主机数
学生科 30
后勤科 20
教务科 25
招培科 10
财务部 12
人事部 5
2. 确定统一子网大小
  • 最大主机需求:30(学生科)
  • 计算所需主机位数:(2^n - 2>=30) → (n = 5)((2^5 - 2 = 30))
  • 计算所需子网位数:(2^m - 2>=6) → (m = 3)
  • 子网掩码/27255.255.255.224
  • 每个子网大小:32 地址(30 可用 + 1 网络 + 1 广播)
3. 划分子网

由于 /27 提供 8 个子网((2^3 = 8)),我们分配如下:

子网号 地址范围 可用主机 分配部门 实际需求 浪费地址
192.168.1.0/27 192.168.1.1 - 30 30 无法使用 0 30
192.168.1.32/27 192.168.1.33 - 62 30 学生科 30 0
192.168.1.64/27 192.168.1.65 - 94 30 后勤科 20 10
192.168.1.96/27 192.168.1.97 - 126 30 教务科 25 5
192.168.1.128/27 192.168.1.129 - 158 30 招培科 10 20
192.168.1.160/27 192.168.1.161 - 190 30 财务部 12 18
192.168.1.192/27 192.168.1.193 - 222 30 人事部 5 25
192.168.1.224/27 192.168.1.225 - 254 30 无法使用 30
4. 问题总结
  1. 招培科、财务部、人事部 分配了 30 地址,但实际需求很小,浪费严重(招培科浪费 20,财务部浪费 18,人事部浪费 25)。
  2. 剩余 2 个子网(192.168.1.192/27 和 192.168.1.224/27)未使用。
  3. 总浪费地址:30 + 10 + 5 + 20 + 18 + 25 +30= 138 个地址(占总数 54%)。

VLSM 子网划分方案(192.168.1.0/24)

1. 需求整理(按从大到小排序)
部门 需求主机数 所需地址块大小 掩码长度
学生科 30 32(2^5) /27
后勤科 20 32(2^5) /27
教务科 25 32(2^5) /27
招培科 10 16(2^4) /28
财务部 12 16(2^4) /28
人事部 5 8(2^3) /29
2. 地址分配步骤
  1. 学生科(30主机)

    • 需要 32地址块(30可用 + 1网络 + 1广播)
    • 分配:192.168.1.0/27
      • 范围:192.168.1.1 - 192.168.1.30
      • 网络地址:192.168.1.0
      • 广播地址:192.168.1.31
  2. 后勤科(20主机)

    • 需要 32地址块
    • 下一个可用块从 192.168.1.32 开始
    • 分配:192.168.1.32/27
      • 范围:192.168.1.33 - 192.168.1.62
      • 广播地址:192.168.1.63
  3. 教务科(25主机)

    • 需要 32地址块
    • 下一个可用块从 192.168.1.64 开始
    • 分配:192.168.1.64/27
      • 范围:192.168.1.65 - 192.168.1.94
      • 广播地址:192.168.1.95
  4. 招培科(10主机)

    • 需要 16地址块(14可用)
    • 下一个可用块从 192.168.1.96 开始
    • 分配:192.168.1.96/28
      • 范围:192.168.1.97 - 192.168.1.110
      • 广播地址:192.168.1.111
  5. 财务部(12主机)

    • 需要 16地址块
    • 下一个可用块从 192.168.1.112 开始
    • 分配:192.168.1.112/28
      • 范围:192.168.1.113 - 192.168.1.126
      • 广播地址:192.168.1.127
  6. 人事部(5主机)

    • 需要 8地址块(6可用)
    • 下一个可用块从 192.168.1.128 开始
    • 分配:192.168.1.128/29
      • 范围:192.168.1.129 - 192.168.1.134
      • 广播地址:192.168.1.135
3. 最终分配表
部门 子网地址 可用 IP 范围 需求ip 掩码长度 实际分配 浪费地址
学生科 192.168.1.0/27 192.168.1.1 - 1.30 30 /27 30 0
后勤科 192.168.1.32/27 192.168.1.33 - 1.62 20 /27 30 10
教务科 192.168.1.64/27 192.168.1.65 - 1.94 25 /27 30 7
招培科 192.168.1.96/28 192.168.1.97 - 1.110 10 /28 16 6
财务部 192.168.1.112/28 192.168.1.113 - 1.126 12 /28 16 4
人事部 192.168.1.128/29 192.168.1.129 - 1.134 5 /29 8 3
剩余ip待分配 192.168.1.135 192.168.1.135-192.168.255 剩余120
4. 剩余地址
  • 未分配范围192.168.1.136 - 192.168.1.255(120 个地址)
  • 可用于未来扩展(如新增部门或设备)。

对比 VLSM 方案

指标 传统方法(FLSM) VLSM 方法
子网掩码 固定 /27 可变长度/按需分配
总浪费地址 138 30
主机容纳数量 平均分配 按需分配
剩余地址 0 120
是否满足需求 是(但浪费大) 是(高效)

结论

  • 传统方法 简单但地址利用率低,适合子网规模相近的场景。
  • VLSM 更灵活,减少ip浪费,适合子网规模差异大的情况。
  • 推荐:在大多数企业网络中,使用 VLSM 更优。

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