商用資料通訊Ch9筆記_TCP/IP Internetworking II_part1

IP Subnet Planning

IP子網路規劃是指將一個較大的網路分割成更小的子網路，以提高網路效率和可管理性的過程。通常，這是通過使用IP地址中的主機位的一部分來創建子網路掩碼來完成的，該掩碼定義了每個子網路的邊界。通過這樣做，網絡管理員可以更輕鬆地管理流量和分配資源。

N=2ᵇ-2 Rule :如果一部分長度為b位元，它可以表示(2ᵇ-2 )個網路、子網路或主機。

對於一個有b位元的系統，可以表示2的b次方個可能性。因此，對於8位元，可以表示256個可能性。這表明最多可以有256個子網路，每個子網路最多有256台主機。但是，網路、子網路或主機部分不能全部是0或全部是1。因此，最多只能有254（256-2）個子網路，每個子網路最多只能有254台主機。

如果一個地址部分全部是1，這表示為廣播所用。當電腦不知道自己的地址時，所有0的部分都會被使用。大多數Client PC從DHCP服務器獲取其IP地址。全零地址只能用於從主機發送到DHCP服務器的DHCP消息的源地址中。

Balancing Subnet and Host Part Sizes(平衡子網路和主機部分的大小)

指在進行子網路劃分時，需要考慮子網路部分和主機部分的大小之間的平衡。如果子網路部分越大，則會有更多的子網路，但主機部分就會變小，這意味著每個子網路上的主機數量就會減少。因此，在進行劃分時需要權衡考慮，增加子網路數量會減少每個子網路上的主機數量，而增加主機數量則會減少可用的子網路數量。

Why is IP subnet planning important?

IP子網路規劃之所以重要，是因為它可以幫助組織更有效地管理其IP地址空間，並確保網路的正常運作。通過將一個大的IP地址空間分成多個子網路，可以更好地控制流量和提高安全性。

假設一家公司有1000台電腦需要連接到同一個網絡上。如果使用單一的IP地址空間來管理這些電腦，可能會導致流量擁堵、安全問題和其他問題。但是，如果將這個大的IP地址空間分成多個子網路，每個子網路只包含100台電腦，就可以更好地控制流量和提高安全性。

If a subnet part is X bits long, how many subnets can you have?

如果子網路部分長度為X位，可以有2的X次方個子網路。例如，如果子網路部分長度為9位，可以有2的9次方（即512）個子網路。當一個組織需要更多的IP地址時，可以通過增加子網路部分的位數來增加可用的子網路數量。例如，如果一家公司需要至少250個子網路，那麼它需要將其子網路部分設置為8位（2的8次方等於256），這樣就可以滿足需求了。

If you have a subnet part of 6 bits, how many subnets can you have?

如果子網路部分長度為6位，可以有2的6次方（即64）個子網路。

If you have a subnet part of 9 bits, how many subnets can you have?

如果子網路部分長度為9位，可以有2的9次方（即512）個子網路。

Your firm has an 8-bit network part. If you need at least 250 subnets, 

what must your subnet part size be?

如果您的公司有一個8位的網路部分，並且需要至少250個子網路，那麼您的子網路部分大小必須是8位。這是因為2的8次方等於256(又再減去2個等於254)，可以提供足夠的子網路數量。

Continuing the last question part, how many hosts can you have per subnet?

需要知道每個子網路可以容納多少主機，則可以使用以下公式：2的主機部分位數次方減2。在這種情況下，主機部分長度是24位（32-8），所以每個子網路可以容納2的24次方減2（即16777216-2）個主機。在每個子網路中，最小的IP地址是網路地址，最大的IP地址是廣播地址。這些地址不能用於主機，因此需要從可用的主機數量中減去這兩個保留地址。

Your firm has an 18-bit network part. If you need at least 16 subnets, 

what must your subnet part size be?

子網路部分大小必須是5位，4不足會只有2^4-2=14個子網可使用。

Continuing the last question part, how many hosts can you have per subnet?

(32-network part數-subnet part數)=(32-18-5)=9,2^9-2=510個hosts

Your firm has a 22-bit network part. What subnet part would you select to give at least 10 subnets?

32-22=10 剩餘位置,至少用4位給subnet part 因為可產生2^4-2=14個空間

Continuing the last question part, how many hosts can you have per subnet?

(32-network part數-subnet part數)=(32-22-4)=6 , 2^6 - 2 = 62個hosts

網域名稱系統(Domain Name System, DNS)

在 Internet 上，能夠將使用者所輸入的網域名稱 (domain name) 轉換為對應的 IP 位址的電腦主機，這個對應關係必須是唯一的。但反過來說，一個 IP 卻可以有好幾個網域名稱。

優點:

1.便於記憶。

2.容易區分用途。

3.主機改變位址仍可以使用。

4.一部主機可以同時具有多個不同名稱。

當使用者輸入 Domain Name 後，瀏覽器必須要先去一台有 Domain Name 和 IP 對應資料的主機去查詢這台電腦的 IP，而這台被查詢的主機，稱為 DNS (Domain Name Server)。一旦 DNS Server 當機，就像是路標完全被毀壞，沒有人知道該把資料送到那裡。

DNS(Domain Name Server)

提供 Domain Name 與 IP address 相對應轉換功能的伺服器，供用戶查詢網路位址之用。

Is the Domain Name System only used to send back IP addresses for given host names? Explain.

不僅僅用於返回給定主機名稱的IP地址。DNS還可以執行其他功能，例如將電子郵件路由到正確的郵件服務器，查找網站的MX記錄以支持電子郵件交換等。DNS還可以通過提供反向查找功能來查找IP地址對應的主機名稱。

What is a domain?

由一個組織控制的資源（路由器、單個網絡和主機）的任何集合。域是層次結構的，主機名稱位於層次結構的底部。例如，在DNS中，域名是由多個部分（稱為標籤）組成的，每個部分之間用點號分隔。例如，"www.example.com"是一個域名，其中"com"是頂級域名，"example"是二級域名，"www"是主機名稱。