IP子网划分
IP子网划分
1. 划分子网
划分子网：又称作“子网寻址”或“子网路由选择”。
IP子网划分：实际上就是设计子网掩码的过程。
注：当没有划分子网时，IP地址为两级结构(IP地址::={<网络号>,<主机号>})。当划分了子网后，IP地址为三级结构(IP::={<网络号>,<子网号>,<主机号>})，划分子网只是把IP地址的主机号host-id进行再划分，而不改变IP地址原本的网络号net-id。
2. 子网掩码(subnet mask)
2.1 子网掩码的概念
注：子网掩码是每个使用互联网的人必须要掌握的基础知识，只有掌握它，才能够真正理解TCP/IP协议的设置。利用子网掩码可以把大的网络划分成子网，即VLSM（可变长子网掩码），也可以把小的网络归并成大的网络即超网。
子网掩码：是32位二进制数，是一个网络或一个子网的重要属性。
子网掩码：又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。
子网掩码：只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分，并且不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。
2.2 子网掩码的分类
2.2.1 默认子网掩码
默认子网掩码：即缺省（自动生成）的子网掩码。
默认子网掩码：即未划分子网，对应的网络号的位都置1，主机号都置0。
(1)A类地址的默认子网掩码：255.0.0.0 或 0xFF000000
(2)B类地址的默认子网掩码：255.255.0.0 或 0xFFFF0000
(3)C类地址的默认子网掩码：255.255.255.0 或 0xFFFFFF00
2.2.2 自定义子网掩码
自定义子网掩码：即将一个网络划分为几个子网，需要每一段使用不同的网络号或子网号
2.3 子网掩码的编址技术
注：划分子网增加了灵活性，但却减少了能够连接在网络上的主机总数。
2.3.1 子网掩码的计算方法
(1)利用子网数来计算
- 将十进制的子网数转化为二进制；
- 取得该二进制的位数为 N；
- 取得该IP地址所对应类地址的默认子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 ，即得出该IP地址划分子网的子网掩码；
- 例子：将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网，求子网掩码
第一步：(十进制)27=(二进制)11011
第二步：该二进制的位数为5，即N = 5
第三步：将B类地址的默认子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置 1，得到255.255.248.0，即为划分成 27个子网的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。
(2)利用主机数来计算
- 将十进制的主机数转化为二进制；
- 如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数为 N，这里肯定N=8；反之主机地址将占据不止8位；
- 使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即得出该IP地址划分子网的子网掩码；
- 例子：将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，使每个子网内有主机700台，求子网掩码
第一步：(十进制)700=(二进制)1010111100
第二步：该二进制的位数为10，即N = 10
第三步：将B类地址的默认子网掩码255.255.0.0的主机地址主机地址全部置1，得到255.255.255.255，然后再从后向前将后10位置0，得到255.255.252.0，即为B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，使每个子网内有主机700台的子网掩码。
(3)网上看到的非常规计算方式
- 例子：将C类IP地址192.168.10.0，将200台机器划分成4个子网，求子网掩码
第一步：200台机器，4个子网，那么就是每个子网50台机器，C类IP地址的默认子网掩码为255.255.255.0；
第二步：大家都知道2的0次方到10次方，分别是1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024；
第三步：如果你希望每个子网中有50个ip地址可以给机器用，那么你就最少需要准备给每个子网52个ip地址，因为需要加上两头的不可用的网络和广播ip，所以你需要选比52多的最近的那位，也就是64，就是说选每个子网64个ip；
第四步：用网上大侠的办法：子网掩码应该是256-64=192，那么子网掩码为：255.255.255.192；
第五步：不相信？算算：0-63，64-127，128-191，192-255，这样你就可以把四个区域分别设定到四个子网的机器上了，是不是很简单？不需要软件算了吧；
2.3.2 网络地址、广播地址、地址范围、本网有几台主机的计算方法
将IP地址和子网掩码换算为二进制，子网掩码连续全1的是网络地址，后面的是主机地址。
将二进制的IP地址和子网掩码进行与运算，得出网络地址。
将上面的网络地址中的网络地址部分不变，主机地址变为全1，结果就是广播地址。
地址范围就是含在本网段内的所有主机网络地址+1(即为第一个主机地址)，广播地址-1(即为最后一个主机地址)，由此可以得出地址范围是：网络地址+1 至 广播地址-1 。
主机的数量=二进制的主机位数-2，减2是因为主机不包括网络地址和广播地址。
例子：已知C类IP地址192.168.100.5，C类地址的默认子网掩码255.255.255.0，求网络地址、广播地址、地址范围、主机数
第一步：(IP地址)192.168.100.5=(二进制)11000000.10101000.01100100.00000101
第二步：(子网掩码)255.255.255.0=(二进制)11111111.11111111.11111111.00000000
第三步：IP地址和子网掩码进行与运算，得出网络地址为192.168.100.0， 具体如下图：
第四步：将上面的网络地址中的网络地址部分不变，主机地址变为全1，得出广播地址为192.168.100.255
第五步：地址范围是： 网络地址+1 至 广播地址-1 ，得出192.168.100.1 至 192.168.100.254
第六步：主机数不包括网络地址和广播地址，得出28−2=25428−2=254；
参考文献：
[1]《计算机网络(第5版)》谢希仁——第四章 4.3
[2] 百度搜索关键字：子网划分、子网掩码、子网掩码的计算方法、网络地址的计算方法
