子网掩码和子网的划分

一、缺省A、B、C类地址范围 ；
1.IP分类：
高位 网络 主机 范围 类型
0 7位网络 24位主机 1.0.0.0~126.0.0.0 A类IP地址
10 14位网络 16位主机 128.0.0.0~191.255.255.255 B类IP地址
110 21位网络 8位主机 192..0.0.0~223.255.255.255 C类IP地址
1110 28位多点广播组标号 D类IP地址
1111 保留试验用 E类IP地址

2.保留地址：
在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下：
A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255
B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255
C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255
二、子网掩码的作用：
code:
IP地址 192.20.15.5 11000000 00010100 00001111 00000101
子网掩码 255.255.0.0 11111111 11111111 00000000 00000000
网络ID 192.20.0.0 11000000 00010100 00000000 00000000
主机ID 0.0.15.5 00001111 00000101
计算该子网中的主机数:2^n -2=2^16-2=65534
其中:n为主机ID占用的位数;2: 192.20.0.0(表示本网络), 192.20.255.255 (表示子网广播);
该子网所容纳主机的IP地址范围:192.20.0.1~192.20.255.254
三、实现子网
1．划分子网的理由：
① 远程LAN互连；
②连接混合的网络技术；
③增加网段中的主机数量；
④减少网络广播。
2．子网的实现需要考虑以下因素：
①确定所需的网络ID数，确信为将来的发展留有余地；
谁需要占用单独的网络ID？
▲每个子网；
▲每个WAN连接；
②确定每个子网中最大的计算机数目，也要考虑未来的发展；
谁需要占用单独的主机ID？
▲每个TCP/IP计算机网卡；
▲每个TCP/IP打印机网卡；
▲每个子网上的路由接口；
③考虑增长计划的必要性：
假设您在InterNIC申请到一个网络ID：192.20.16.0 但你有两个远程LAN需要互连，而且每个远程LAN各有60台主机。
若不划分子网，您就只能使用一个网络ID：192.20.16.0，使用缺省子网掩码：255.255.255.0，而且在这个子网中可以容纳的主机ID的范围： 1 92.20.16.1~192.20.16.254，即可以有254台主机。
现在若根据需要划分为两个子网，即借用主机ID中的两位用作网络ID，则子网掩码就应变为：255.255.255.192（11000000）目的是将借用的用作网络I D的位掩去。看一看划分出来的子网的情况：
▲192.20.16. 65~126
192.20.16.01000001~01111110
本网段（01 网段）主机数：2n-2=26-2=62或126-65+1=62
▲192.20.16. 129~190
192.20.16.10000001~10111110
本网段（10 网段）主机数：2n-2=26-2=62或190-129+1=62
▲子网号00全0表示本网络，子网号11全1是子网屏蔽，均不可用。
这个方案可以满足目前需求，但以后如果需要加入新的网段则必须重新划分更多的子网（即借用更多的主机ID位用作网络ID），或如果以后需要每个子网中的主机数更多则必须借用网络I D位来保证更多的主

机数。
四、定义子网号的方法
若InterNIC分配给您的B类网络ID为129.20.0.0，那么在使用缺省的子网掩码255.255.0.0的情况下，您将只有一个网络ID和216-2台主机（范围是：1 29.20.0.1~129.20.255.254）。现在您有划分4个子网的需求。
1．手工计算法：
①将所需的子网数转换为二进制
4→00000100
②以二进制表示子网数所需的位数即为向缺省子网掩码中加入的位数（既应向主机ID借用的位数）
00000100→3位
③决定子网掩码
缺省的：255.255.0.0
借用主机ID的3位以后：255.255.224（11100000）.0，即将所借的位全表示为1，用作子网掩码。
④决定可用的网络ID
列出附加位引起的所有二进制组合，去掉全0和全1的组合情况
code:
组合情况 实际得到的子网ID
000╳
001→32 （00100000 ) 129.20.32.0
010→64 （01000000 ) 129.20.64.0
011→96 （01100000 ) 129.20.96.0
100→128（10000000） 129.20.128.0
101→160（10100000） 129.20.160.0
110→192（11000000） 129.20.192.0
000╳
⑤决定可用的主机ID范围
code:
子网 开始的IP地址 最后的IP地址
129.20.32.0 129.20.32.1 129.20.63.254
129.20.64.0 129.20.64.1 129.20.95.254
129.20.96.0 129.20.96.1 129.20.127.254
129.20.128.0 129.20.128.1 129.20.159.254
129.20.160.0 129.20.160.1 129.20.191.254
129.20.192.0 129.20.192.1 129.20.223.254
2．快捷计算法：
①将所需的子网数转换为二进制
4→00000100
②以二进制表示子网数所需的位数即为向缺省子网掩码中加入的位数（既应向主机ID借用的位数）
00000100→3位
③决定子网掩码
缺省的：255.255.0.0
借用主机ID的3位以后：255.255.224（11100000）.0，即将所借的位全表示为1，用作子网掩码。
④将11100000最右边的"1"转换为十进制，即为每个子网ID之间的增量，记作delta ? ?=32
⑤产生的子网ID数为：2m-2 (m:向缺省子网掩码中加入的位数)
可用子网ID数：23-2=6
⑥将?附在原网络ID之后，形成第一个子网网络ID 129.20.32.0
⑦重复⑥，后续的每个子网的值加?，得到所有的子网网络ID
129.20.32.0
129.20.64.0
129.20.96.0
129.20.128.0

























为了提高IP地址的使用效率，引入了子网的概念。将一个网络划分为子网：采用借位的方式，从主机位最高位开始借位变为新的子网位，所剩余的部分则仍为主机位。这使得IP地址的结构分为三级地址结构：网络位、子网位和主机位。这种层次结构便于IP地址分配和管理。它的使用关键在于选择合适的层次结构--如何既能适应各种现实的物理网络规模，又能充分地利用IP地址空间（即：从何处分隔子网号和主机号）。


子网掩码的作用
简单地来说，掩码用于说明子网域在一个IP地址中的位置。子网掩码主要

用于说明如何进行子网的划分。掩码是由32位组成的，很像IP地址。对于三类IP地址来说，有一些自然的或缺省的固定掩码。

说的简单一点，就是，子网掩码是为了区分各个不同的子网而设置的，与主机IP地址进行位与操作，从而区分出是否在同一网段，从而确定局域网的范围，减少广播风暴的影响范围



如何来确定子网地址
如果此时有一个I P地址和子网掩码，就能够确定设备所在的子网。子网掩码和IP地址一样长，用32bit组成，其中的1表示在IP地址中对应的网络号和子网号对应比特，0表示在IP地址中的主机号对应的比特。将子网掩码与IP地址逐位相“与”，得全0部分为主机号，前面非0部分为网络号。
要划分子网就需要计算子网掩码和分配相应的主机块，尽管采用二进制计算可以得出结论，但采用十进制计算方法看起来要比二进制方法简单许多，经过一番观察和总结，我终于得出了子网掩码及主机块的十进制算法。
首先要明确一些概念：
类范围：IP地址常采用点分十进制表示方法X.Y.Y.Y，在这里
X=1--126时称为A类地址;
X=128--191时称为B类地址;
X=192--223时称为C类地址;
如10.202.52.130因为X=10在1--126范围内所以称为A类地址
类默认子网掩码：A类为 255.0.0.0
B类为 255.255.0.0
C类为 255.255.255.0
当我们要划分子网用到子网掩码M时，类子网掩码的格式应为
A类为 255.M.0.0
B类为 255.255.M.0
C类为 255.255.255.M
M是相应的子网掩码如：255.255.255.240
十进制计算基数：256，等一下我们所有的十进制计算都要用256来进行。
几个公式变量的说明：
Subnet_block：可分配子网块大小，指在某一子网掩码下的子网的块数。
Subnet_num：实际可分配子网数，指可分配子网块中要剔除首、尾两块，这是某一子网掩码下可分配的实际子网数量，它等于Subnet_block-2。
IP_block：每个子网可分配的IP地址块大小。
IP_num：每个子网实际可分配的IP地址数，因为每个子网的首、尾IP地址必须保留（一个为网络地址，一个为广播地址），所以它等于IP_block-2，IP_num也用于计算主机段
M：子网掩码(net mask)。
它们之间的公式如下：
M=256-IP_block
IP_block=256/Subnet_block，反之Subnet_block=256/IP_block
IP_num=IP_block-2
Subnet_num=Subnet_block-2
2的冥数：要熟练掌握2^8（256）以内的2的冥代表的十进制数，如128=2^7、64=2^6…，这可使我们立即推算出Subnet_block和IP_block数。
现在我们举一些例子:
一、 已知所需子网数12，求实际子网数
解：这里实际子网数指Subnet_num，由于12最接近2的冥为16（2^4），即 Subnet_block=16，那么Subnet_num=16-2=14，故实际子网数为14。

二、 已知一个B类子网每个子

网主机数要达到60x255(约相当于X.Y.0.1--X.Y.59.254的数量)个，求子网掩码。
解：1、60接近2的冥为64（2^6），即，IP_block=64
2、子网掩码M=256-IP_block
=256-64=192
3、子网掩码格式B类是：255.255.M.0.
所以子网掩码为：255.255.192.0
三、 如果所需子网数为7，求子网掩码 （仔细看这里，和我们考试的差不多）
解：1、7最接近2的冥为8，但8个Subnet_block因为要保留首、尾2个子网块，即 8-2=6<7,并不能达到所需子网数，所以应取2的冥为16，即Subnet_block=16
2、IP_block=256/Subnet_block=256/16=16
3、子网掩码M=256-IP_block=256-16=240。
四、 已知网络地址为211.134.12.0，要有4个子网，求子网掩码及主机段。
解：1、211.y.y.y是一个C类网，子网掩码格式为255.255.255.M
2、4个子网，4接近2的冥是8（2^3），所以Subnet_block=8
Subnet_num=8-2=6
3、IP_block=256/Subnet_block=256/8=32
4、子网掩码M=256-IP_block=256-32=224
5、所以子网掩码表示为255.255.255.224
6、因为子网块（Subnet_block）的首、尾两块不能使用，所以可分配6个子网块（Subnet_num），每块32个可分配主机块（IP_block）
即：32-63、64-95、96-127、128-159、160-191、192-223
首块（0-31）和尾块（224-255）不能使用
7、每个子网块中的可分配主机块又有首、尾两个不能使用（一个是子网网络地址，一个 是子网广播地址），所以主机段分别为：
33-62、65-94、97-126、129-158、161-190、193-222
8、所以子网掩码为255.255.255.224
主机段共6段为：211.134.12.33--211.134.12.62
211.134.12.65--211.134.12.94
211.134.12.97--211.134.12.126
211.134.12.129--211.134.12.158
211.134.12.161--211.134.12.190
211.134.12.193--211.134.12.222
可以任选其中的4段作为4个子网。