关于子网划分—为什么全0全1子网号不能使用

子网划分并没有节约IP地址，实际导致可分配的IP地址数目减少。

证明：比如一个C类地址，不进行子网划分，实际可分配IP地址为254个。
现进行子网划分，假设借用2位主机号作为子网号，
那么现在产生的子网为01和10（全0全1子网号去掉），每个子网的主机号为6位，则每个子网可分配的IP地址为2的6次方剪掉2，即62台，
那么两个子网可分配的IP共62*2=124个，
那么减少的IP数目为：254-124=130个。

从上数据可以看出，减少了约一半的IP地址。既然这么浪费IP地址，为何我们还要使用子网划分呢？我个人认为，这是利用子网来方便管理网络的一种措施。

很容易看出，减少这么多IP地址的主要原因是子网号为00（全0）和11（全1）的两个子网去掉了，那为何要去掉“全0全1”的子网号呢？

不应该使用全0全1子网这个规定是源于RFC950标准，但后来RFC950在RFC1878中被废止了。

看看RFC950提到的原因：
假设我们有一个网络：192.168.0.0/24，我们现在需要两个子网，那么按照RFC950，应该使用/26而不是/25，得到两个可以使用的子网192.168.0.64和192.168.0.128
对于192.168.0.0/24，网络地址是192.168.0.0，广播地址是192.168.0.255
对于192.168.0.0/26，网络地址是192.168.0.0，广播地址是192.168.0.63
对于192.168.0.64/26，网络地址是192.168.0.64，广播地址是192.168.0.127
对于192.168.0.128/26，网络地址是192.168.0.128，广播地址是192.168.0.191
对于192.168.0.192/26，网络地址是192.168.0.192，广播地址是192.168.0.255

你可以看出来，对于第一个子网，网络地址和主网络的网络地址是重叠的，对于最后一个子网，广播地址和主网络的广播地址也是重叠的。这样的重叠将导致极大的混乱。比如，一个发往192.168.0.255的广播是发给主网络的还是子网的？这就是为什么在当时不建议使用全0和全1子网。

然而，人们认识到子网划分的IP地址浪费严重，后来IETF就研究出了其他一些技术，比如可变长子网掩码VLSM，该技术是在子网上进一步划分子网，可提高IP地址资源的利用率；后来在此基础上研究出了无类别域间路由CIDR，即消除了传统的A/B/C等分类以及划分子网，才是采用网络前缀和主机号的方式来分配IP地址，这使得IP地址的利用率更好。这两者的具体技术暂时不阐述。

就目前来说，现在可以使用全0和全1子网。但我们现在学习时，还强调子网划分时要去掉全0全1，这是何道理呢？我个人认为：
（1）目前有些网络建设较早，设备也不更新，老设备可能不支持CIDR，那么也就不支持全0全1的子网了。
（2）我们建企业网（单位网络）时，一般是使用私有地址来分配内部主机，小企业使用C类的192.168.0.0网络，中型企业使用172.16.0.0（私有部分）网络，如果还不够用，还有10.0.0.0网络。

既然私有地址如此丰富，为何不去掉全0全1的子网呢？因为真要使用全0全1的子网，还需要在路由器上进行一些特殊的配置。



那么怎样区分192.168.10.0到底是哪个网络的网络地址呢？
答案是：把子网掩码加上去!
192.168.10.0 255.255.255.0 是大C的网络地址，192.168.10.0 255.255.255.224 是第一个子网的网络地址，192.168.10.255 255.255.255.0是大C的广播地址，192.168.10.255 255.255.255.224是最后一个子网的广播地址。带上掩码，它们的二意性就不存在了。
所以，在严格按照TCP/IP ABCD给IP地址分类的环境下，为了避免二意性，全0和全1网段都不让使用。这种环境我们叫作Classful。在这种环境下，子网掩码只在所定义的路由器内有效，掩码信息到不了其它路由器，比如RIP-1，它在做路由广播时根本不带掩码信息，收到路由广播的路由器因为无从知道这个网络的掩码，只好照标准TCP/IP的定义赋予它一个掩码。比如，拿到10.X.X.X，就认为它是A类，掩码是255.0.0.0；拿到一个204.X.X.X，就认为它是C类，掩码是255.255.255.0。
但在Classless的环境下，掩码任何时候都和IP地址成对地出现，这样，前面谈到的二意性就不会存在，是Classful还是Classless取决于你在路由器上运行的路由协议，一个路由器上可同时运行Classful和Classless的路由协议。RIP是 Classful，它在做路由广播时不带掩码信息；OSPF，EIGRP，BGP4是Classless的，它们在做路由广播时带掩码信息，它们可以同时运行在同一台路由器上。
在Cisco路由器上，缺省你可以使用全1网段，但不能使用全0网段。所以，当在Cisco路由器上给端口定义IP地址时，该IP地址不能落在全0网段上。如果你配了，你会得到一条错误信息。使用IP SUBNET-ZERO命令之后，你才能使用全0网段。
要强调的是，使用了IP SUBNET-ZERO命令之后，如果路由协议使用的是Classful的（比如RIP），虽然你的定义成功了，但那个子网掩码还是不会被RIP带到它的路由更新报文中。即，IP SUBNET-ZERO 命令不会左右路由协议的工作。
总之，TCP/IP协议中，全0和全1网段因为具有二意性而不能被使用。Cisco 缺省使全1网段可以被使用，但全0网段只有在配置了IP SUBNET-ZERO后方可被使用