园区网络的IP地址资源规划使用VLSM（变长子网掩码）主机数量、子网段数量、主机总数如何计算

小鱼儿 2022-11-18 13:37 173阅读 0赞

> 我是[艺博东][Link 1] ，一个思科出身专注于华为的网工。

### 文章目录 ###

*   *   *  软件园区网络的需求
         *   *  组网拓扑
             *  IP地址资源规划需求
             *   *  计算公式
             *  IP地址资源规划
             *  AC简单配置

### 软件园区网络的需求 ###

园区内有3个站点，主路由器，管理1路由器，管理2路由器

YBD买了2条ISP链路，可以从主链路和备份的链路接入网络。当主链路不可用时，才能使用备份的链路。在这种正常的情况下，所有交换网流量都通过管理1出口，而管理2应该配置为替代网关。

YBD还要为移动用户建立一个无线网络，这里使用的是静态路由。  
内部网络使用的是OSPF协议，使用私有IPV4地址，NAT需要在主路由和管理2路由器上实施，用于互联网接入。  
为了节约，在适当情况下使用分层VLSM可变长子网掩码。暂时不需要使用IPV6

#### 组网拓扑 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0hZRDY5Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70]

#### IP地址资源规划需求 ####

ISP为我分配了100.1.1.104/29这个IPv4地址，将这个地址划分为给这2个ISP地址划分2个/30的子网。

YBD（指现在你分配网络的这个学校）为你分配了这个私人地址用于内部网络寻址：10.10.80.0/20

每个用户组的预期用户数为：  
对于交换网络（这些将通过VLAN实现）：  
1、公司A工作人员有200台主机  
2、公司B工作人员有1000台主机  
3、服务器局域网的10台主机  
4、供YBD无线用户200台主机  
5、采用VLSM可变长子网掩码设计，最大限度地利用IPv4地址。  
6、所有网络设备（包括交换机）都必须有IPv4地址，个人电脑主机的网关将使用每个子网中第一个可用的地址。  
7、每个ISP链路将被分配一个/30的子网掩码。  
8、交换网络的管理VLAN将有两个额外的主机供网络管理使用。网络管理主机将使用管理1路由器管理VLAN子网的最后可用地址

##### 计算公式 #####

主机数量、子网段数量、主机总数分别如何计算？

计算公式：  
可用主机数量=2^n-2（n为主机位）  
子网段数量=2^n （n为网络位）  
主机总数=子网内主机数 X 子网数

1、公司A工作人员有200台主机  
可用主机数量=2^n-2  
2^n-2≤200  
∴ n=8

2、公司B工作人员有1000台主机  
2^n-2≤1000  
∴ n=10

3、服务器局域网的10台主机  
2^n-2≤10  
∴ n=4

4、供YBD无线用户200台主机  
2^n-2≤200  
∴ n=8

#### IP地址资源规划 ####

A 表

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>子网号</th> 
   <th>子网地址</th> 
   <th>子网掩码</th> 
   <th>需求数量</th> 
   <th>最大主机数</th> 
   <th>是否使用</th> 
   <th>名称</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>100.1.1.104</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
   <td>2</td> 
   <td>2</td> 
   <td>是</td> 
   <td>Primary</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>100.1.1.108</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
   <td>2</td> 
   <td>2</td> 
   <td>是</td> 
   <td>Secondary</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>10.10.80.0</td> 
   <td>255.255.252.0</td> 
   <td>1000</td> 
   <td>1022</td> 
   <td>是</td> 
   <td>公司 B</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>10.10.84.0</td> 
   <td>255.255.255.0</td> 
   <td>200</td> 
   <td>254</td> 
   <td>是</td> 
   <td>公司 A</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>10.10.85.0</td> 
   <td>255.255.255.0</td> 
   <td>200</td> 
   <td>254</td> 
   <td>是</td> 
   <td>无线用户</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>6</td> 
   <td>10.10.86.0</td> 
   <td>255.255.255.240</td> 
   <td>10</td> 
   <td>14</td> 
   <td>是</td> 
   <td>服务器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>7</td> 
   <td>10.10.86.16</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
   <td>2</td> 
   <td>2</td> 
   <td>是</td> 
   <td>管理1路由器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>8</td> 
   <td>10.10.86.20</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
   <td>2</td> 
   <td>2</td> 
   <td>是</td> 
   <td>管理2路由器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>9</td> 
   <td>10.10.87.0</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
   <td>2</td> 
   <td>2</td> 
   <td>是</td> 
   <td>R3-R1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>10</td> 
   <td>10.10.87.4</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
   <td>2</td> 
   <td>2</td> 
   <td>是</td> 
   <td>R2-R1</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

B 表

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>设备</th> 
   <th>Interface</th> 
   <th>IPv4 Address</th> 
   <th>子网掩码</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>ISP</td> 
   <td>10.10.80.2-10.10.83.254</td> 
   <td>255.255.252.0</td> 
   <td>10.10.80.1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0</td> 
   <td>100.1.1.105</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/1</td> 
   <td>100.1.1.109</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>Loopback 0</td> 
   <td>1.1.1.1</td> 
   <td>255.255.255.255</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>主路由器</td> 
   <td>F0/0</td> 
   <td>100.1.1.106</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>S 0/0/0</td> 
   <td>10.10.87.1</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>S 0/0/1</td> 
   <td>10.10.87.5</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LSW2</td> 
   <td>VLAN 100</td> 
   <td>10.10.86.17</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>管理1路由器</td> 
   <td>S 0/0/1</td> 
   <td>10.10.87.2</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.80</td> 
   <td>10.10.80.1</td> 
   <td>255.255.252.0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.84</td> 
   <td>10.10.84.1</td> 
   <td>255.255.255.0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.85</td> 
   <td>10.10.85.1</td> 
   <td>255.255.255.0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.86</td> 
   <td>10.10.86.1</td> 
   <td>255.255.255.240</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.89</td> 
   <td>10.10.86.21</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>管理2路由器</td> 
   <td>S 0/0/0</td> 
   <td>10.10.87.6</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.80</td> 
   <td>10.10.80.1</td> 
   <td>255.255.252.0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.84</td> 
   <td>10.10.84.1</td> 
   <td>255.255.255.0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.85</td> 
   <td>10.10.85.1</td> 
   <td>255.255.255.0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.86</td> 
   <td>10.10.86.1</td> 
   <td>255.255.255.240</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td></td> 
   <td>F0/0.89</td> 
   <td>10.10.86.21</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

C 表

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>主机</th> 
   <th>IPv4 Address</th> 
   <th>子网地址</th> 
   <th>网关</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>公司 B</td> 
   <td>10.10.80.2-10.10.83.254</td> 
   <td>255.255.252.0</td> 
   <td>10.10.80.1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>公司 A</td> 
   <td>10.10.84.2-10.10.84.254</td> 
   <td>255.255.255.0</td> 
   <td>10.10.84.1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>无线</td> 
   <td>10.10.85.2-10.10.85.254</td> 
   <td>255.255.255.0</td> 
   <td>10.10.85.1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>服务器</td> 
   <td>10.10.86.2-10.10.86.14</td> 
   <td>255.255.255.240</td> 
   <td>10.10.86.1</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>主路由器</td> 
   <td>10.10.86.17-10.10.86.18</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
   <td>10.10.86.17</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>管理2路由器</td> 
   <td>10.10.86.21-10.10.86.22</td> 
   <td>255.255.255.252</td> 
   <td>10.10.86.21</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### AC简单配置 ####

AC1的配置

[AC1]vlan batch 10 20
    [AC1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk 
    [AC1-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 10 20
    [AC1-GigabitEthernet0/0/1]q
    [AC1]dhcp enable #配置dhcp
    [AC1]int Vlanif 10
    [AC1-Vlanif10]ip address 10.1.10.1 24
    [AC1-Vlanif10]dhcp select interface 
    [AC1-Vlanif10]int vlanif 20
    [AC1-Vlanif20]ip address 10.1.20.1 24
    [AC1-Vlanif20]dhcp select interface 
    [AC1-Vlanif20]q
    [AC1]wlan #在AC上配置AP上线
    [AC1-wlan-view]ap-group name ap-group1 #创建AP组，用于将相同配置的AP加入到同一AP组
    [AC1-wlan-ap-group-ap-group1]q
    #创建域管理模板，在域管理模板配置AC的国家码并在AP组下引用管理模块
    [AC1-wlan-view]regulatory-domain-profile name defult
    [AC1-wlan-regulate-domain-defult]country-code cn
    [AC1-wlan-regulate-domain-defult]q
    [AC1-wlan-view]ap-group name ap-group1	
    [AC1-wlan-ap-group-ap-group1]regulatory-domain-profile default
    Warning: Modifying the country code will clear channel, power and antenna gain c
    onfigurations of the radio and reset the AP. Continue?[Y/N]:y
    [AC1-wlan-ap-group-ap-group1]q
    [AC1-wlan-view]q
    #配置AC源接口
    [AC1]capwap source int Vlanif 10
    #查看AP2的MAC地址，并记录下来
    [AC1]wlan 
    [AC1-wlan-view]ap auth-mode mac-auth 
    [AC1-wlan-view]ap-id	0 ap-mac [ap2的mac地址]
    [AC1-wlan-ap-0]ap-name area_1
    [AC1-wlan-ap-0]ap-group ap-group1
    [AC1-wlan-ap-0]q
    #配置WLAN业务参数，配置WPA-WPA2+PSK+AES
    [AC1]wlan 
    [AC1-wlan-view]security-profile name wlan-net
    [AC1-wlan-sec-prof-wlan-net]security wpa-wpa2 psk pass-phrase 12345678 aes
    Warning: The current password is too simple. For the sake of security, you are a
    dvised to set a password containing at least two of the following: lowercase let
    ters a to z, uppercase letters A to Z, digits, and special characters. Continue?
     [Y/N]:y
    [AC1-wlan-sec-prof-wlan-net]q
    #创建名为"wlan-net"的SSID，并配置SSID名称为"wlan-net"
    [AC1-wlan-view]ssid-profile name wlan-net
    [AC1-wlan-ssid-prof-wlan-net]ssid wlan-net
    Info: This operation may take a few seconds, please wait.done.
    [AC1-wlan-ssid-prof-wlan-net]q
    #创建名为"wlan-net"的VAP模板，配置业务数据转发模式，业务VLAN，并且引用安全模板和SSID
    [AC1-wlan-view]vap-profile name wlan-net
    #配置直接转发
    [AC1-wlan-vap-prof-wlan-net]forward-mode direct-forward 
    [AC1-wlan-vap-prof-wlan-net]security-profile wlan-net
    Info: This operation may take a few seconds, please wait.done.
    [AC1-wlan-vap-prof-wlan-net]ssid-profile wlan-net
    Info: This operation may take a few seconds, please wait.done.
    [AC1-wlan-vap-prof-wlan-net]q
    #配置AP组引用VAP模板，AP上射频1和射频1都使用VAP模板"wlan-net"的配置
    [AC1-wlan-view]ap-group name ap-group1
    [AC1-wlan-ap-group-ap-group1]vap-profile wlan-net wlan 1 radio 0
    [AC1-wlan-ap-group-ap-group1]vap-profile wlan-net wlan 1 radio 1
    [AC1-wlan-ap-group-ap-group1]q
    #配置AP射频的信道和功率，关闭射频的信道和功率自动调优功能。射频的信道和功率自动调优功能默认开启，如果不关闭此功能则会导致手动配置不生效
    [AC1-wlan-view]rrm-profile name default
    [AC1-wlan-rrm-prof-default]calibrate auto-channel-select disable 
    [AC1-wlan-rrm-prof-default]calibrate auto-txpower-select disable 
    [AC1-wlan-rrm-prof-default]q
     #配置射频0的信道和功率
    [AC1-wlan-view]ap-id 0 
    [AC1-wlan-ap-0]radio 0
    [AC1-wlan-radio-0/0]channel 20mhz 6
    Warning: This action may cause service interruption. Continue?[Y/N]y
    [AC1-wlan-radio-0/0]eirp 127
    Info: The EIRP value takes effect only when automatic transmit power selection i
    s disabled, and the value depends on the AP specifications and local laws and re
    gulations.
    [AC1-wlan-radio-0/0]q
     #配置射频1的信道和功率
    [AC1-wlan-ap-0]radio 1 
    [AC1-wlan-radio-0/1]channel 20mhz 149
    Warning: This action may cause service interruption. Continue?[Y/N]y
    [AC1-wlan-radio-0/1]eirp 127

> 选择就是选择，不管做什么选择，都不会是最好的选择。

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[20210413123435928.gif_pic_center]: /images/20221022/661855df7cf34161914c0f54eab11bf9.png