轻松划分子网（IPv4）

一、为什么要划分子网

1、可以节约IP地址

一般情况下，将相同功能或者职能的服务器放在一个子网来控制安全互访策略。根据所需服务器或者终端数量来通过子网限定IP范围，可以节约大量的宝贵IP资源。

2、提高网络性能，减少网络拥塞

每个子网都是一个广播域，存在大量的广播信息。如果不划分子网，那么我们的网络将是一个巨大的、扁平的网络空间，这将导致网络性能下降。

3、便于网络管理

分层次的网络可以更加方便网络管理员对于网络的管理，就类似于学校要分年级，年级要分班，仍容易定位、诊断、维护。各子网可以使用不同的网络技术，再通过路由器或第三层交换机互连起来，使用起来灵活。

二、IP地址、网络号、主机号、子网掩码的关系

1、IP地址与网络号、主机号之间的关系，或者说IP地址的构成

IP地址 = 网络号 + 主机号

2、子网掩码(subnet mask)

又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它用来指明一个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。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。

子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在广域网上。

根据RFC950定义，子网掩码是一个32位的2进制数， 其对应网络地址的所有位都置为1，对应于主机地址的所有位置都为0。子网掩码告知路由器，地址的哪一部分是网络地址，哪一部分是主机地址，使路由器正确判断任意IP地址是否是本网段的，从而正确地进行路由。网络上，数据从一个地方传到另外一个地方，是依靠IP寻址。从逻辑上来讲，是两步的。第一步，从IP中找到所属的网络，好比是去找这个人是哪个小区的；第二步，再从IP 中找到主机在这个网络中的位置，好比是在小区里面找到这个人。

举个例子来说，子网192.168.1.0，子网掩码是255.255.255.0。网络地址：192.168.1.0，该地址用在路由器的路由表中。

主机地址：192.168.1.1到192.168.1.254，用来识别不同的主机；广播地址：192.168.1.255，用于在该网段的所有主机设备发送报文。

掩码：255用二进制表示是8个1，11111111，3个255用二进制表示是24个1，对应IP地址的网络地址部分：192.168.1，这个部分对所有在这个网段的主机都是一样的，掩码最后一个0对应二进制的8个0，不同主机该部分是不同的，在该网段对应1~254。IP地址与掩码通过二进制“与”运算来得到IP地址的网络部分和主机部分。

三、轻松划分子网

1、创建子网要做哪些准备工作

• 确认需要的子网数量
• 确认主机数量

2、默认子网掩码

3、CIDR（Classless Inter-Domain Routing 无类间路由选择）

ISP ( Intemet Service Provider ，因特网服务提供商)用来将大量地址分配给客户的一种方法。这种斜杠表示法(/)指出了子网掩码中有多少位为1，最大为/32 ，因为一个字节为8位、在A类网络的默认子网掩码 255.0.0.0 中，第一个字节全为，即 11111111。使用斜杠表示法时，你需要计算为1的位有多少个。255.0.0.0 的斜杠表示法为/8，因为有8个取值为1的位。

B类网络的默认子网掩码为255.255.0.0，其斜杠表示法为/16，因为有16个取值为1的位: 11111111.1 1111111. 00000000.00000000。

子网掩码取值并非无限制，他是IP地址2进制表示法中，从左至右取1的个数来确定的，所以CIDR值是连续的，但掩码值却是按照bit位取值，彼此间有相应差异（必须理解并记住2的幂，用于转换bit和点分十进制，很重要。因为差异就在bit位，所以差异值就是2的幂）。

CIDR值和子网掩码的对应关系表如下，需烂熟于心

/8~/15只能用于A类网络，/16~/23可用于A类和B类网络，而/24~/30可以用于A类、B类和C类网络。

4、针对选定的子网掩码，如何计算包含的子网个数、主机个数、合法子网、广播地址

4.1 如何计算有多少个子网

2的x次方个，即x个2相乘。其中x为IP地址从左开始取值为1的位数。例如在11000000中，取值为的位数为2，因此子网数为2的二次方，也就是两个2相乘 (4个)。

4.2 如何计算每个子网包含的主机号数

2的y次方个，即y个2相乘。其中一位IP地址中从右至左取值为0的位数。例如，在 11000000中，取值为0的位数为6，因此每个子网可包含的主机数为2的6次方- 2 (62) 个。减去的两个地址为子网地址和广播地址，它们不是合法的主机地址。

4.3 如何确定合法子网地址

块大小(增量)为 （256 - 子网掩码）。一个例子是 256 -192 = 64 ，即子网掩码为 1921时，块大小为64。从0开始不断增加64，直到到达子网掩码值，中间的结果就是合法子网，即0、64、128、192。

4.4 如何确定合法主机地址

合法的主机地址位于两个子网之间，但全为0和全为1的地址除外。例如，如果子网号为64，而广播地址为127，则合法的主机地址范围为65-126，即子网地址和广播地址之间的数字。

4.5 示例

• 前提

网络地址= 192.168.10.0

子网掩码= 255.255.255.128

• 有多少个子网

128转换为二进制为1000 0000，取值为1的位数为1，因此子网个数为2的1次方 = 2。

• 每个子网有多少台主机号

128转换为二进制为1000 0000，取值为0的位数为7，因此主机个数为2的7次方-2 = 126。

• 有哪些合法的子网

块大小为256 -128 = 128，我们需要从0开始不断增加块大小直到子网掩码值，因此子网为0，128。

• 广播地址和主机地址范围

A和B类网络的子网划分与C类网络相同，只是主机位更多些。A类网络的子网络划分使用的子网号与C类网络中相同，但从第二个字节开始使用这些编号。B类则是从第三个自己开始使用这些编号。