【计算机网络】子网划分问题

【解答】

• 第一问中，我们需要为两个局域网LAN1、LAN2以及中间用于实现互联的网段3分配IP地址块，这是子网划分的概念。IP地址有网络位和主机位，子网划分就是从主机位中借位，来作为子网的"网络位"。不妨假设LAN1是拥有200台PC的局域网，再算上图中路由器R1接入LAN1的端口，LAN1中需要201个主机位，因为2⁸>201，所以我们为LAN1的IP地址块保留8位主机位足够了，剩余的24位可以全部划为网络位+子网位。公司的IP地址块为228.130.6.0/23，写成二进制格式：‭11100100‬.‭10000010‬.00000110.00000000，注意8位主机位保留，所以分配给LAN1的IP地址块可以是228.130.6.0/24，当然，你也可以将第9位(从右向左)置为1，不过没必要。同样地，LAN2是那个拥有80台PC的局域网，需要80+1个主机位，因为2⁷>81，所以需要保留7位主机位，根据公司的IP地址块进行划分，我们选择228.130.7.0/25分配给LAN2. 最后关于网段3，其中无主机，但有两个路由器的端口，需要2个主机位，所以我们给它分配228.130.7.128/30. 需要注意的是，这些IP地址块的划分是可以变化的，要确保的是主机位所拥有的主机数量大于需求。比如说，我可以给LAN1分配地址块228.130.7.0/24，给LAN2分配地址块228.130.6.0/25，给网段3分配228.130.7.192/30，唯一不变的都是主机位的位数。
• 第二问中，我们需要为连接LAN1以及LAN2的两台路由器R1、R2的端口分配IP地址。观察发现，E0端口在LAN1中，E3端口在LAN2中，E1和E2在网段3中。所以我们需要做的就是，从LAN1、LAN2以及网段3的IP地址块中，选择一个IP地址赋给这些端口。简单起见，E0我们选择228.130.6.1/24，E3我们选择228.130.7.1/25，E1选择228.130.7.129/30，E2选择228.130.7.130/30，注意这些IP地址的选择，是需要和第一问中对于LAN以及网段的IP地址块分配对应的。
• 为了确保LAN1和LAN2之间能够通信，路由器R1和R2之中，必须要保存能够到达对方的信息。那么R1中要保存的是【目的地址LAN2，LAN2的子网掩码，发往端口E2】，R2中要保存的是【目的地址LAN1，LAN1的子网掩码，发往端口E1】，所以最终结果是R1：【228.130.7.0，255.255.255.128，228.130.7.130】，R2：【228.130.6.0，255.255.255.0，228.130.7.129】.
• PC1发送信息给PC2，目的IP地址自然就是PC2的IP地址，具体这个IP地址是多少，从题目给的信息我们不得而知。而封装到数据链路层的MAC地址，则是PC1要交付转发的端口E0的MAC地址，因为PC1和E0是在一个LAN内的，我们不可能在PC1的以太帧中就直接拿到PC2的XX端口的MAC地址。至于PC1如何获得E0的MAC地址，这就是ARP协议的功能，PC1广播包含E0IP地址的ARP报文，同一个LAN中的E0收到这个报文，发现其中的IP地址是自己，就会回发一个包含自己MAC地址的回答报文，从而PC1就得到了E0的MAC地址。

【答案】

• LAN1：228.130.6.0/24
• LAN2：228.130.7.0/25
• 网段3：228.130.7.128/30
• E0：228.130.6.1/24
• E1：228.130.7.129/30
• E2：228.130.7.130/30
• E3：228.130.7.1/25
• R1：【228.130.7.0，255.255.255.128，228.130.7.130】
• R2：【228.130.6.0，255.255.255.0，228.130.7.129】
• PC2的IP地址
• E0的MAC地址
• ARP协议