定義編輯

當(dāng)我們對一個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行子網(wǎng)劃分時，基本上就是將它分成小的網(wǎng)絡(luò)。比如，當(dāng)一組IP地址指定給一個公司時，公司可能將該網(wǎng)絡(luò)“分割成”小的網(wǎng)絡(luò)，每個部門一個。這樣，技術(shù)部門和管理部門都可以有屬于它們的小網(wǎng)絡(luò)。通過劃分子網(wǎng)，我們可以按照我們的需要將網(wǎng)絡(luò)分割成小網(wǎng)絡(luò)。這樣也有助于降低流量和隱藏網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。[1]

子網(wǎng)掩碼編輯

RFC 950定義了子網(wǎng)掩碼的使用，子網(wǎng)掩碼是一個32位的2進(jìn)制數(shù)，其對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位置都為1，對應(yīng)于主機(jī)地址的所有位置都為0。

由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位進(jìn)行邏輯“與”運算，得到IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是主機(jī)地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。

子網(wǎng)掩碼常用點分十進(jìn)制表示，我們還可以用CIDR的網(wǎng)絡(luò)前綴法表示掩碼，即“/<網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)>；”。如138.96.0.0/16表示B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。

IP判斷

子網(wǎng)掩碼告知路由器，IP地址的前多少位是網(wǎng)絡(luò)地址，后多少位（剩余位）是主機(jī)地址，使路由器正確判斷任意IP地址是否是本網(wǎng)段的，從而正確地進(jìn)行路由。

例如，有兩臺主機(jī)，主機(jī)一的IP地址為222.21.160.6，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，主機(jī)二的IP地址為222.21.160.73，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192?，F(xiàn)在主機(jī)一要給主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)，先要判斷兩個主機(jī)是否在同一網(wǎng)段。

主機(jī)一

222.21.160.6即：11011110.00010101.10100000.00000110

255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000

按位邏輯與運算結(jié)果為：11011110.00010101.10100000.00000000

十進(jìn)制形式為（網(wǎng)絡(luò)地址）：222.21.160.0

主機(jī)二

222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001

255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000

按位邏輯與運算結(jié)果為：11011110.00010101.10100000.01000000

十進(jìn)制形式為（網(wǎng)絡(luò)地址）：222.21.160.64

C類地址判斷前三位是否相同，即可確定2個IP地址是否在同一網(wǎng)段內(nèi)，但本例中的222.21.160.6與222.21.160.73不在同一網(wǎng)段，因為這兩個C類IP地址已經(jīng)做了子網(wǎng)劃分就不能只判斷前三位是否相同就確認(rèn)這兩個IP是否在同一網(wǎng)段。其中222.21.160.6在222.21.160.1-222.21.160.62 段，222.21.160.73在222.21.160.65-222.21.160.126 段，所以不在同一網(wǎng)段[2]  ，如果要通信需要通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)。

設(shè)置

子網(wǎng)劃分是通過借用IP地址的若干位主機(jī)位來充當(dāng)子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實現(xiàn)的。

劃分子網(wǎng)時，隨著子網(wǎng)地址借用主機(jī)位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個子網(wǎng)中的可用主機(jī)數(shù)逐漸減少。以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機(jī)位，2的8次方即256個主機(jī)地址，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。借用1位主機(jī)位，產(chǎn)生2個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有126個主機(jī)地址；借用2位主機(jī)位，產(chǎn)生4個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有62個主機(jī)地址……每個網(wǎng)中，第一個IP地址（即主機(jī)部分全部為0的IP）和最后一個IP（即主機(jī)部分全部為1的IP）不能分配給主機(jī)使用，所以每個子網(wǎng)的可用IP地址數(shù)為總IP地址數(shù)量減2；根據(jù)子網(wǎng)ID借用的主機(jī)位數(shù)，我們可以計算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個子網(wǎng)主機(jī)數(shù)，列表如下：

① 劃分子網(wǎng)數(shù) ② 子網(wǎng)位數(shù) ③子網(wǎng)掩碼（二進(jìn)制） ④ 子網(wǎng)掩碼（十進(jìn)制） ⑤ 每個子網(wǎng)主機(jī)數(shù)

① 1～2 ② 1 ③ 11111111.11111111.11111111.10000000 ④ 255.255.255.128 ⑤ 126

① 3～4 ② 2 ③ 11111111.11111111.11111111.11000000 ④ 255.255.255.192 ⑤ 62

① 5～8 ② 3 ③ 11111111.11111111.11111111.11100000 ④ 255.255.255.224 ⑤ 30

① 9～16 ② 4 ③ 11111111.11111111.11111111.11110000 ④ 255.255.255.240 ⑤ 14

① 17～32 ② 5 ③ 11111111.11111111.11111111.11111000 ④ 255.255.255.248 ⑤ 6

① 33～64 ② 6 ③ 11111111.11111111.11111111.11111100 ④ 255.255.255.252 ⑤ 2

如上表所示的C類網(wǎng)絡(luò)中，若子網(wǎng)占用7位主機(jī)位時，主機(jī)位只剩一位，無論設(shè)為0還是1，都意味著主機(jī)位是全0或全1。由于主機(jī)位全0表示本網(wǎng)絡(luò)，全1留作廣播地址，這時子網(wǎng)實際沒有可用主機(jī)地址，所以主機(jī)位至少應(yīng)保留2位。

計算步驟

1、確定要劃分的子網(wǎng)數(shù)

2、求出子網(wǎng)數(shù)目對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)N及主機(jī)數(shù)目對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)M。

3、對該IP地址的原子網(wǎng)掩碼，將其主機(jī)地址部分的前N位置取1或后M位置取0 即得出該IP地址劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼。

例如，對B類網(wǎng)絡(luò)135.41.0.0/16需要劃分為20個能容納200臺主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)（即：子網(wǎng)）。因為16<20<32，即：2的4次方<20<2的5次方，所以，子網(wǎng)位只須占用5位主機(jī)位就可劃分成32個子網(wǎng)，可以滿足劃分成20個子網(wǎng)的要求。B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為11111111.11111111.00000000.00000000?，F(xiàn)在子網(wǎng)又占用了5位主機(jī)位，根據(jù)子網(wǎng)掩碼的定義，劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼應(yīng)該為11111111.11111111.11111000.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制應(yīng)該為255.255.248.0?，F(xiàn)在我們再來看一看每個子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)。子網(wǎng)中可用主機(jī)位還有11位，2的11次方=2048，去掉主機(jī)位全0和全1的情況，還有2046個主機(jī)ID可以分配，而子網(wǎng)能容納200臺主機(jī)就能滿足需求，按照上述方式劃分子網(wǎng)，每個子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目遠(yuǎn)大于需求的主機(jī)數(shù)目，造成了IP地址資源的浪費。為了更有效地利用資源，我們也可以根據(jù)子網(wǎng)所需主機(jī)數(shù)來劃分子網(wǎng)。還以上例來說，128<200<256，即2^7<200<2^8，也就是說，在B類網(wǎng)絡(luò)的16位主機(jī)位中，保留8位主機(jī)位，其它的16－8=8位當(dāng)成子網(wǎng)位，可以將B類網(wǎng)絡(luò)135. 41.0.0劃分成256（2^8）個能容納256－1－1=254臺（去掉全0全1情況）主機(jī)的子網(wǎng)。此時的子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11111111.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制為255.255.255.0。

在上例中，我們分別根據(jù)子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)劃分了子網(wǎng)，得到了兩種不同的結(jié)果，都能滿足要求，實際上，子網(wǎng)占用5~8位主機(jī)位時所得到的子網(wǎng)都能滿足上述要求，那么，在實際工作中，應(yīng)按照什么原則來決定占用幾位主機(jī)位呢？

注意事項

在劃分子網(wǎng)時，不僅要考慮目前需要，還應(yīng)了解將來需要多少子網(wǎng)和主機(jī)。對子網(wǎng)掩碼使用必須要更多的子網(wǎng)位，可以得到更多的子網(wǎng)，節(jié)約了IP地址資源，若將來需要更多子網(wǎng)時，不用再重新分配IP地址，但每個子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量有限；反之，子網(wǎng)掩碼使用較少的子網(wǎng)位，每個子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量允許有更大的增長，但可用子網(wǎng)數(shù)量有限。一般來說，一個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)會因為廣播通信而飽和，所以，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)量的增長是有限的，也就是說，在條件允許的情況下，會將更多的主機(jī)位用于子網(wǎng)位。

綜上所述，子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。子網(wǎng)掩碼設(shè)置的不同，所得到的子網(wǎng)不同，每個子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目不同。若設(shè)置錯誤，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤。

優(yōu)點

1.減少網(wǎng)絡(luò)流量

2.提高網(wǎng)絡(luò)性能

3.簡化管理

4.易于擴(kuò)大地理范圍

劃分子網(wǎng)編輯

首先要熟記2的冪：2的0次方到9次方的值分別為：1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.還有要明白的是：子網(wǎng)劃分是借助于取走主機(jī)位，把這個取走的部分作為子網(wǎng)位.因此這個意味劃分越多的子網(wǎng)，每個子網(wǎng)容納的主機(jī)將越少.

Subnet Masks

子網(wǎng)掩碼用于辨別IP地址中哪部分為網(wǎng)絡(luò)地址，哪部分為主機(jī)地址，由1和0組成，長32位，全為1的位代表網(wǎng)絡(luò)號.不是所有的網(wǎng)絡(luò)都需要子網(wǎng)，因此就引入1個概念：默認(rèn)子網(wǎng)掩碼（default subnet mask).A類IP地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0;B類的為255.255.0.0;C類的為255.255.255.0

Classless Inter-Domain Routing(CIDR)

CIDR叫做無分類域間路由,ISP常用這樣的方法給客戶分配地址，ISP提供給客戶1個塊（block size），類似這樣：192.168.10.32/28，這排數(shù)字告訴你你的子網(wǎng)掩碼是多少，/28代表多少位為1，最大/32.但是你必須知道的1點是：不管是A類還是B類還是其他類地址，最大可用的只能為30/，即保留2位給主機(jī)位

CIDR值：

1.掩碼255.0.0.0:/8(A類地址默認(rèn)掩碼）

2.掩碼255.128.0.0:/9

3.掩碼255.192.0.0:/10

4.掩碼255.224.0.0:/11

5.掩碼255.240.0.0:/12

6.掩碼255.248.0.0:/13

7.掩碼255.252.0.0:/14

8.掩碼255.254.0.0:/15

9.掩碼255.255.0.0:/16(B類地址默認(rèn)掩碼）

10.掩碼255.255.128.0:/17

11.掩碼255.255.192.0:/18

12.掩碼255.255.224.0:/19

13.掩碼255.255.240.0:/20

14.掩碼255.255.248.0:/21

15.掩碼255.255.252.0:/22

16.掩碼255.255.254.0:/23

17.掩碼255.255.255.0:/24(C類地址默認(rèn)掩碼）

18.掩碼255.255.255.128:/25

19.掩碼255.255.255.192:/26

20.掩碼255.255.255.224:/27

21.掩碼255.255.255.240:/28

22.掩碼255.255.255.248:/29

23.掩碼255.255.255.252:/30

Subnetting Class A,B&C Address

劃分目的編輯

節(jié)約IP地址，避免浪費。

限定廣播的傳播。

保證網(wǎng)絡(luò)的安全。

有助于覆蓋大型地理區(qū)域。

劃分捷徑

1.你所選擇的子網(wǎng)掩碼將會產(chǎn)生多少個子網(wǎng)

2的x次方-2(x代表網(wǎng)絡(luò)位借用主機(jī)的位數(shù)，即2進(jìn)制為1的部分，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)中，已經(jīng)不需要-2，已經(jīng)可以全部使用，不過需要加上相應(yīng)的配置命令，例如CISCO路由器需要加上ip subnet zero命令就可以全部使用了。）

2.每個子網(wǎng)能有多少主機(jī)

2的y次方-2(y代表主機(jī)位，即2進(jìn)制為0的部分）

3.有效子網(wǎng)是

有效子網(wǎng)號=256-10進(jìn)制的子網(wǎng)掩碼（結(jié)果叫做block size或base number)

4.每個子網(wǎng)的廣播地址是

廣播地址=下個子網(wǎng)號-1

5.每個子網(wǎng)的有效主機(jī)分別是

忽略子網(wǎng)內(nèi)全為0和全為1的地址剩下的就是有效主機(jī)地址.最后1個有效主機(jī)地址=下個子網(wǎng)號-2（即廣播地址-1）

具體實例

C類地址例子：網(wǎng)絡(luò)地址192.168.10.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.192(/26）

1.子網(wǎng)數(shù)=2*2=4(ip subnet zero命令啟用）

2.主機(jī)數(shù)=2的6次方-2=62

3.有效子網(wǎng):block size=256-192=64；所以第一個子網(wǎng)為192.168.10.0，第二個為192.168.10.64，第三個為192.168.10.128，第四個為192.168.10.192。

4.廣播地址：下個子網(wǎng)-1.所以第一和第二個子網(wǎng)的廣播地址分別是192.168.10.63和192.168.10.127

5.有效主機(jī)范圍是：第一個子網(wǎng)的主機(jī)地址是192.168.10.1到192.168.10.62；第二個是192.168.10.65到192.168.10.126

B類地址例子1:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.192.0(/18）

1.子網(wǎng)數(shù)=2*2=4(ip subnet zero命令啟用）

2.主機(jī)數(shù)=2的14次方-2=16382

3.有效子網(wǎng)：block size=256-192=64；所以第一個子網(wǎng)為172.16.0.0，第二個子網(wǎng)為172.16.64.0，第三個子網(wǎng)為172.16.128.0，最后1個為172.16.192.0

4.廣播地址：下個子網(wǎng)-1.所以前2個子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.63.255和172.16.127.255。

5.有效主機(jī)范圍是：第一個子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.0.1到172.16.63.254；第二個是172.16.64.1到172.16.127.254

B類地址例子2:網(wǎng)絡(luò)地址:172.16.0.0;子網(wǎng)掩碼255.255.255.224(/27）

1.子網(wǎng)數(shù)=2的11次方=2048（因為B類地址默認(rèn)掩碼是255.255.0.0，所以網(wǎng)絡(luò)位為8+3=11）（ip subnet zero命令啟用）

2.主機(jī)數(shù)=2的5次方-2=30

3.有效子網(wǎng):block size=256-224=32；所以第一個子網(wǎng)為172.16.0.0，最后1個為172.16.255.224

4.廣播地址：下個子網(wǎng)-1.所以第一個子網(wǎng)和最后1個子網(wǎng)的廣播地址分別是172.16.0.31和172.16.255.255

5.有效主機(jī)范圍是：第一個子網(wǎng)的主機(jī)地址是172.16.0.1到172.16.0.30；最后1個是172.16.255.225到172.16.255.254　Variable Length Subnet Masks(VLSM)

三類地址

我們知道，從LAN到WAN，不同種類網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相差很大，必須區(qū)別對待。因此按網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大小，將網(wǎng)絡(luò)地址分為主要的三類，如下：

A類：0 網(wǎng)絡(luò)號主機(jī)號

B類：1 0 網(wǎng)絡(luò)號 主機(jī)號

C類：1 1 0 網(wǎng)絡(luò)號 主機(jī)號

A類地址用于少量的網(wǎng)絡(luò)（最多127個）主機(jī)數(shù)大于2^16的大型網(wǎng)，每個A類網(wǎng)絡(luò)可容納最多2^24臺主機(jī)；

B類地址用于主機(jī)數(shù)介于2^8～2^16之間數(shù)量不多不少的中型網(wǎng)，B類網(wǎng)絡(luò)最多2^14個；

C類地址用于每個網(wǎng)絡(luò)只能容納2^8臺主機(jī)的大量小型網(wǎng)，C類網(wǎng)絡(luò)最多2^21個。

除了以上A、B、C三個主類地址外，還有另外兩類地址，如下：

D類：1 1 1 0多目地址

E類：1 1 1 1 0留待后用 其中多目地址（multicast address）是比廣播地址稍弱的多點傳送地址，用于支持多目傳輸技術(shù)。E類地址用于將來的擴(kuò)展之用。

長子網(wǎng)掩碼

可變長子網(wǎng)掩碼(VLSM）的作用：節(jié)約IP地址空間；減少路由表大小.使用VLSM時，所采用的路由協(xié)議必須能夠支持它，這些路由協(xié)議包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP。關(guān)于更多的VLSM知識，可以去進(jìn)行搜索。

工具

學(xué)習(xí)子網(wǎng)劃分主要便于理解和掌握網(wǎng)絡(luò)原理，在實際工作中手動劃分和計算還是比較繁瑣，可以有一些諸如子網(wǎng)劃分器之類的自動化輔助工具可以便于計算和列出劃分結(jié)果提高工作效率。