绝对能看懂的子网划分过程及细节

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                <h1><a id="_0"></a>绝对能看懂的子网划分过程及细节</h1> 

IP 地址

随着网络的应用深入，IPv4 采用的 32 为 IP 地址设计限制了地址空间的总容量，出现了 IP 地址紧缺的现象，而 IPv6（采用 128 位 IP 地址设计）还不能够很快地进入应用，这时就需要采取一些措施来避免 IP 地址的浪费。

子网掩码

以原先的 A，B，C 三类地址划分，经常出现 B 类太大、C 类太小或 C 类都太大的应用场景，为了解决 IP 地址的浪费，就出现了子网掩码。

其主要思想是将 IP 地址划分成三个部分：网络号、子网号、主机号。

其实就是把原先 IP 地址的主机部分分成子网号和主机号两部分，也就是利用主机号部分继续划分子网。

那么怎么区分一个 IP 地址是属于哪个子网下的那一台主机的呢？

子网划分过程

例如一个 C 类网络，IP 地址为 192.168.37.69，子网掩码为 255.255.255.192。

① 分别转换成二进制形式：

IP 地址 11000000.10101000.00100101.01000101

子网掩码 11111111.11111111.11111111.11000000

C 类默认掩码 11111111.11111111.11111111.00000000

我们知道 C 类地址的默认子网掩码是 255.255.255.0，二进制形式的前三个字节全为 1，后一个字节全为 0。

而这个例子的子网掩码最后一个字节显然不全为 0，该字节的高两位为 1，说明 IP 地址中与其对应的这两个位被用作为子网号，

用这两个位来表示子网，可以划分出 2^2=4 个子网，子网号分别为 00、01、10、11。

② 通过按位与运算我们可以计算出网络地址和主机号

IP 地址 11000000.10101000.00100101.01000101 (192.168.37.69)

子网掩码 11111111.11111111.11111111.11000000 (255.255.255.192)

网络地址 11000000.10101000.00100101.01000000 (192.168.37.64)

主机号 00000000.00000000.00000000.00000101 (0.0.0.5)

说明这个 IP 地址(192.168.37.69)是划分在一个子网号为 01、网络地址为 192.168.37.64 的子网下，分配在主机号为 0.0.0.5 的一台主机上。

再例如 IP 地址为 192.168.37.216(11000000.10101000.00100101.11011000)，还是用相同的子网掩码 255.255.255.192。

与上述计算过程同理，则

说明这个 IP 地址是划分在一个子网号为 11、网络地址为 192.168.37.192 的子网下，分配在主机号为 0.0.0.24 的一台主机上。

③ 网络地址为 192.168.37.64，那广播地址呢？

原理还是和原来 A、B、C 类大网的广播地址一样，就是在网络地址的基础上主机号部分全部为 1 就是广播地址。

即 11000000.10101000.00100101.01111111 (192.168.37.127)。

什么？为什么和我以前看到的广播地址不一样，广播地址最后一个字节不应该是 255 吗？

注意，这里的广播地址是子网下的广播地址，你以前看到的 255 可能是因为 A、B、C 类大网没有划分的情况，现在是在大网的基础下继续划分子网情况。

④ 那这个子网掩码(255.255.255.192)划分的所有子网呢？

通过前面的 ① 知道，可划分四个子网，其子网号分别为：00 01 10 11。

四个子网对应的网络地址为：

• 192.168.37.00 (11000000.10101000.00100101.00000000) 对应子网号 00
• 192.168.37.64 (11000000.10101000.00100101.01000000) 对应子网号 01
• 192.168.37.128 (11000000.10101000.00100101.10000000) 对应子网号 10
• 192.168.37.192 (11000000.10101000.00100101.11000000) 对应子网号 11

四个子网对应的广播地址为：

• 192.168.37.63 (11000000.10101000.00100101.00111111) 对应子网号 00
• 192.168.37.127 (11000000.10101000.00100101.01111111) 对应子网号 01
• 192.168.37.191 (11000000.10101000.00100101.10111111) 对应子网号 10
• 192.168.37.255 (11000000.10101000.00100101.11111111) 对应子网号 11

⑤ 可用的 IP 地址范围

每个子网可用的 IP 地址范围：(网络地址 + 1) ~ (广播地址 - 1)

通过前面的 ④ 知道了网络地址和广播地址，那么可用的 IP 地址范围分别是：

• 192.168.37.1 ~ 192.168.37.62
• 192.168.37.65 ~ 192.168.37.126
• 192.168.37.129 ~ 192.168.37.190
• 192.168.37.192 ~ 192.168.37.254

⑤ 可容纳的主机数目

每个子网可容纳 2^(主机部分的位数) - 2 = 2^6 - 2 = 64 - 2 = 62 个主机。

这里减去 2 是因为 网络地址 和 广播地址 是不能分配给主机作为地址的。

扩展

每个子网下还可以继续划分子网，例如我们把网络地址为 192.168.37.192 的子网再次划分子网。

请参考此文章中的实例：https://blog.csdn.net/qq_44047479/article/details/109390618

结尾

如有错误之处望大家海涵并不吝指正！