子网划分

前言

目前大规模使用的还是IPv4地址，所以通常所说的IP地址都是指IPv4地址，IP地址是用32位二进制数存储在计算机中的，但是为了人们方便记忆，都采用点分十进制法表示。

IP地址一般由网络号和主机号组成，划分子网后IP地址就是由网络号、子网号和主机号组成。网络号是用于标识主机所在的网络，主机号是用于标识某个网络中的主机。在同一个网络中所有主机的网络号都相同，主机号都不同。网络中的每个主机都会被分配一个唯一IP地址。

IP分类

类别	起始IP地址	结束IP地址	子网掩码
A类	1.0.0.1	127.255.255.254	255.0.0.0
B类	128.1.0.1	191.255.255.254	255.255.0.0
C类	192.0.1.1	223.255.255.254	255.255.255.0

除了这上面常见的三类IP地址，还有D类和E类IP地址，这两类属于特殊类，D类主要用于组播，E类主要用于科研。

在A类、B类、C类地址中还有私网地址：

类别	起始IP地址	结束IP地址	子网掩码
A类	10.0.0.1	10.255.255.254	255.0.0.0
B类	172.16.0.1	172.31.255.254	255.255.0.0
C类	192.168.0.1	192.168.255.254	255.255.255.0

还有一些特殊的IP地址：

0.0.0.0：代表当前设备

127.0.0.1：回送地址，一般用来测试使用

网络地址：网络号任意，主机号全部为0

直接广播地址：网络号任意，主机号全部为1

有限广播地址：网络号、主机号全部为1

子网掩码

子网掩码是用来标识IP地址中哪些位是主机所在的网络或者子网，子网掩码不能单独使用，必须配合IP地址一起使用。

类别	默认子网掩码（二进制）	默认子网掩码（十进制）
A类	11111111000000000000000000000000	255.0.0.0
B类	11111111111111110000000000000000	255.255.0.0
C类	11111111111111111111111100000000	255.255.255.0

为什么要子网划分

子网划分可以减少网络流量，更好的利用IP地址，避免IP地址的浪费，同时也方便网络的管理和提高网络的性能。

什么是子网划分

采用借位的方式从主机位最高位开始借位，变成新的子网位，剩余部分仍为主机位，进行子网划分之后IP地址就变成了网络号+子网号+主机号的结构了。

子网划分步骤

根据子网个数划分

①根据IP地址判断出是哪一类IP地址。

②写出标准子网掩码，并在IP中标识出哪些是网络号，那些是主机号。

③将IP地址转化为二进制形式，并将网络号与主机号分离出来。

④假设在主机号中借用a位做子网号（从高位向低位取），根据2^a>子网数，求出满足条件的最小a的整数值。

⑤根据网络号与子网号对应的原则写出对应的二进制子网掩码，并将二进制转换为十进制。

⑥将IP地址中网络号不变主机号前a位化为子网号，并用“0”和“1”进行全排列，产生2^a个子网号。

⑦求每个子网的IP地址取值范围:最小值=网络号+子网号+0……01,最大值=网络号+子网号+1……10，并将二进制转换为十进制。

⑧求每个网络的直接广播地址:网络号+子网号+1……1，并将二进制转换为十进制。

根据主机个数划分

①根据IP地址判断出是哪一类IP地址。

②写出标准子网掩码，并在IP中标识出哪些是网络号，那些是主机号。

③将IP地址转化为二进制形式，并将网络号与主机号分离出来。

④假设在主机号中借用b位做主机号（从低位向高位取），根据2^b>=主机数，求出满足条件的最小b的整数值。

⑤将主机号中的其他位作为子网号，根据网络号与子网号对应的原则写出对应的二进制子网掩码，并将二进制转换为十进制。

⑥将IP地址中网络号不变，主机号前c（划分之前的主机号位数-b）位化为子网号，并用“0”和“1”进行全排列，产生2^c个子网号。

⑦求每个子网的IP地址取值范围:最小值=网络号+子网号+0……01,最大值=网络号+子网号+1……10，并将二进制转换为十进制。

⑧求每个网络的直接广播地址:网络号+子网号+1……1，并将二进制转换为十进制。

在实际划分中，先划分主机数少的网络，如果当前网络中的主机数不能满足需要的主机数，可以借位，但要避开重复的网络号。