计算机网络——子网划分

总体概述

当我们对一个网络进行子网划分时，基本上就是将它分成小的网络。比如，当一组 IP 地址指定给一个公司时，公司可能将该网络 “分割成” 小的网络，每个部门一个。这样，技术部门和管理部门都可以有属于它们的小网络。通过划分子网，我们可以按照我们的需要将网络分割成小网络。这样也有助于降低流量和隐藏网络的复杂性。

基本思想

子网划分的基本思想很简单：就是借用现有网段的主机位的最左边某几位作为子网位，划分出多个子网。

1. 把原来有类网络 IP 地址中的 “ 网络 ID ” 部分向 “ 主机 ID ” 部分借位。
2. 把一部分原来属于 “ 主机 ID ” 部分的位变成 “ 网络 ID ” 的一部分（通常称之为 “ 子网 ID ”）。
3. 原来的 “ 网络 ID ” + “ 子网 ID ” = 新 “ 网络ID ” 。“ 子网 ID ” 的长度决定了可以划分子网的数量。

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如下示例图：

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特殊子网

1. “ 全 0 子网 ” 代表的是对应子网的 “ 子网 ID ” 部分各位都是 0，是第一个子网。
2. “ 全 1 子网 ” 代表的是对应子网的 “ 子网 ID ” 部分各位都是 1，是最后一个子网。

具体实现

子网划分的任务包括：

1. 确定子网掩码的长度。
2. 确定子网下的主机可用地址范围（第一个可用 IP 和最后一个可用 IP）。
3. 确定网络地址（主机位全为 0）和广播地址（主机位全为 1），不能分配计算机主机用。

C 类网络子网划分示例

注：下面实现的都是利用子网数目计算的。

1. 等分为两个子网

示例：将 192.168.0.0 255.255.255.0 这个网络等分成 2 个子网，并写出每个子网的地址信息。

分析：要想分成 2 个子网，需要将子网掩码往右移动一位。这样第 1 位就变为网络位，就可以分成 2 个子网。又因为二进制数 0 和 1 按一位排列组合，只有这 2 种，分别为：0，1，如下图所示：0 是 A 子网；1 是 B 子网。

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借用主机 1 位，所以子网掩码 +1 位，由原来的 255.255.255.0 （/24）变为255.255.255.128（/25）。

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结论：C 类网络等分成 2 个子网，子网掩码往右移动 1 位，就能等分成 2 个子网，即 $2^1$。

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A 子网的网络地址：192.168.0.0/25，可用地址（192.168.0.1～192.168.0.126），广播地址：192.168.0.127。

B 子网的网络地址：192.168.0.128/25，可用地址（192.168.0.129～192.168.0.254），广播地址：192.168.0.255。

2. 等分为四个子网

示例：将 192.168.0.0 255.255.255.0 这个网络等分成 4 个子网，并写出每个子网的地址信息。

分析：要想分成 4 个子网，需要将子网掩码往右移动两位。这样第 1 位和第 2 位就变为网络位，就可以分成 4 个子网。因为二进制数 0 和 1 按两位排列组合，只有这4 种，分别为：00，01，10，11，如下图所示：00 是 A 子网，01 是 B 子网，10 是 C 子网，11 是 D 子网。

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借用主机 2 位，所以子网掩码 +2 位，由原来的 255.255.255.0 （/24）变为 255.255.255.192 （/26）。

结论：C 类网络等分成 4 个子网，子网掩码往右移动 2 位，就能等分成 4 个子网，即 $2^2$ 。

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A 子网的网络地址：192.168.0.0/26，可用地址（192.168.0.1～192.168.0.62），广播地址：192.168.0.63/26。

B 子网的网络地址：192.168.0.64/26，可用地址（192.168.65～192.168.0.126），广播地址：192.168.0.127。

C 子网的网络地址：192.168.0.128/26，可用地址（192.168.129～192.168.0.190），广播地址：192.168.0.191。

D 子网的网络地址：192.168.0.192/26，可用地址（192.168.193/26～192.168.0.254），广播地址：192.168.0.255。

B 类网络子网划分示例

1. 等分成两个子网

示例：将 131.107.0.0/16 等分成 2 个子网，写出各个子网的第一个和最后一个可用的 IP 地址。

分析：要划分为 2 个子网，就要借用主机位 1 位作为子网位。0 是 A 子网，1 是 B 子网。

图略。

借用主机 1 位，所以子网掩码 +1 位，由原来的 255.255.0.0 （/16）变为 255.255.128.0（/17）。

结论：B 类网络等分成 2 个子网，子网掩码往右移动 1 位，就能等分成 2 个子网，即 $2^1$。

图略。

A 子网的网络地址：131.107.0.0/17，可用地址（131.107.0.1 ~ 131.107.127.254），广播地址：131.107.127.255。

B 子网的网络地址：131.107.128.0/17，可用地址（131.107.128.1 ~ 131.107.255.254），广播地址：131.107.255.255。

A 类网络子网划分示例

1. 等分成四个子网

示例：将 A 类网络 42.0.0.0/8 等分成 4 个子网，写出各个子网的第一个和最后一个可用的IP地址。

分析：要划分为 4 个子网，就要借用主机位 2 位作为子网位。00 是 A 子网，01 是 B 子网，10 是 C 子网，11 是 D 子网。

图略。

借用主机 2 位，所以子网掩码 +2 位，由原来的 255.0.0.0 （/8）变为 255.192.0.0（/10）。

结论：A 类网络等分成 4 个子网，子网掩码往右移动 2 位，就能等分成 4 个子网，即 $2^2$。

图略。

A 子网的网络地址：40.0.0.0/10，可用地址（40.0.0.1 ~ 40.63.255.254），广播地址：40.63.255.255。

B 子网的网络地址：40.64.0.0/10，可用地址（40.64.0.1 ~ 40.127.255.254），广播地址：40.127.255.255。

C 子网的网络地址：40.128.0.0/10，可用地址（40.128.0.1 ~ 40.191.255.254），广播地址：40.191.255.255。

D 子网的网络地址：40.192.0.0/10，可用地址（40.192.0.1 ~ 40.255.255.254），广播地址：40.255.255.255。

方法总结