IP網絡子網劃分

（本文要求讀者懂得IP編址，可以參考我之前的文章IP協議/地址(IPv4&IPv6)概要 - 菜繽的世界 CairBin’s Blog）

什么是子網劃分

子網劃分允許網絡分段，從而將較大的網絡劃分成較小的網絡

背景要求

隨著接入網絡的主機數主機增多，對更方便的網絡管理、改善網絡性能和更輕松地實施安全策略的需求增大，兩級分層結構顯然不足，因此就有了子網劃分。

IPv4網絡劃分子網

基礎

廣播域

在以太網LAN中，設備使用廣播進行定位。

網絡設備使用ARP協議將二層廣播發送到本地網絡上已知的IPv4地址。

主機通常使用DHCP協議來獲取IPv4地址配置，這會發送本地網絡上的廣播來定位DHCP服務器。

問題

大型廣播域由于其龐大的流量會使網絡和設備運行緩慢，因此誕生了減小網絡規模以創建更小的廣播域的需求。

劃分子網

有類劃分

對于IPv4網絡，在二進制八位數邊界**/8、/16、/24**處最容易進行子網劃分

• 其概括如下表：

• 我們以網絡192.0.0.0/8為例在/16處劃分子網如下：

無類子網劃分

無類子網劃分，子網可以從任何主機位借位來創建掩碼。

我們記子網數目為N，每個子網下地址數和主機數分別為A、H，借用主機位的位數為n，剩下的主機位為h，則有如下關系
$$N=2^n$$

$$A=2^h$$

$$H=A?2=2^h?2$$

在每個子網的地址中，有兩個地址無法分配給主機，它們分別是網絡地址和廣播地址，所以要減去2

注意，劃分子網后的前綴長度不能為/31和/32

特別是對于/31，通過上面的公式可以知道每個子網下的主機數為0，這顯然恰好不符合要求，/32更不必說了。

可變長子網掩碼(VLSM)

傳統的子網掩碼可能會造成IP地址浪費，可變長子網掩碼根據借的主機位的位數，先對網絡進行劃分，然后對子網進一步劃分子網，并且該過程可重復以創建不同大小的子網。

VLSM對于前面的計算公式仍適用。

IPv6網絡子網劃分

IPv6劃分子網十分簡單。

IPv6全局單播地址使用子網ID字段劃分子網，該字段長16位，故可以劃分65536個子網（這還不包括從接口ID借位的情況），每個子網支持多達18百億億的主機IPv6地址。

使用IPv6，網絡拓撲要求對每個LAN以及路由器之間的WAN鏈路劃分子網，但相對于IPv4，IPv6對WAN子鏈路子網不再進一步劃分子網，因為地址足夠多。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IP网络子网划分的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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