子网划分详解与子网划分例题解析
目錄
1 子網(wǎng)劃分的定義：
2 掩碼介紹
?? 3、子網(wǎng)劃分要解決的問(wèn)題：
4 子網(wǎng)劃分步驟
5 范例1根據(jù)ip和掩碼求子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)廣播地址：
6 范例2根據(jù)ip和掩碼求同網(wǎng)段地址
7 合并子網(wǎng)的例子根據(jù)ip范圍合并，并添加回程路由：
8、其他范例：
8.1求子網(wǎng)號(hào)
8.2 路由聚合
8.3 求最多主機(jī)數(shù)
8.4 求廣播地址
8.5 根據(jù)主機(jī)數(shù)求掩碼
1 子網(wǎng)劃分的定義：
????? 通過(guò)改變ip的掩碼長(zhǎng)度來(lái)改變ip的網(wǎng)絡(luò)地址，把原來(lái)的ip地址從網(wǎng)絡(luò)位+主機(jī)位，改成網(wǎng)絡(luò)位+子網(wǎng)位+主機(jī)位。從而達(dá)到縮小主機(jī)個(gè)數(shù)或者擴(kuò)大主機(jī)個(gè)數(shù)。縮小主機(jī)位，可以避免ip資源的浪費(fèi)，減小廣播域，提高效率。擴(kuò)大主機(jī)位可以使節(jié)點(diǎn)的路由條目簡(jiǎn)化。
?? 我們知道，ip地址用32位二進(jìn)制數(shù)字表示，為了方便記憶，每8位用十進(jìn)制數(shù)據(jù)和.來(lái)分開(kāi)，如222.90.12.24。分為四段。
????? 通信組成，分為終端，交換節(jié)點(diǎn)和通信鏈路。終端和節(jié)點(diǎn)都要對(duì)出去和進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分揀操作，判斷是否落地處理和送出處理。終端和交換節(jié)點(diǎn)都需要ip地址來(lái)標(biāo)記，數(shù)據(jù)包的傳輸需要ip地址來(lái)尋址。ip地址32位，ip地址有2^32個(gè)，節(jié)點(diǎn)不可能把所有ip都一一列舉出來(lái)寫(xiě)明它的出口規(guī)則。所以把ip地址分為網(wǎng)絡(luò)部分和主機(jī)部分，網(wǎng)絡(luò)部分通常用來(lái)定位交換節(jié)點(diǎn)的物理位置，交換節(jié)點(diǎn)和其下屬的設(shè)備都擁有相同的網(wǎng)絡(luò)地址，交換節(jié)點(diǎn)，能廣播尋址到其直接下掛的終端設(shè)備。所有外部到終端的包，都會(huì)被尋址轉(zhuǎn)發(fā)到其上屬的交換節(jié)點(diǎn)，同樣，終端發(fā)出的到節(jié)點(diǎn)外部的包，也要通過(guò)交換節(jié)點(diǎn)發(fā)出。這里涉及snat和dnat的技術(shù)，完成私網(wǎng)到公網(wǎng)的ip地址轉(zhuǎn)換。
????? 舉個(gè)例子，網(wǎng)絡(luò)地址就像郵局的郵政編碼，一個(gè)郵局管轄很多的服務(wù)終端客戶，具體街道小區(qū)單位名稱(chēng)收件人相當(dāng)于主機(jī)地址。郵編就代表一堆終端的集合。各級(jí)節(jié)點(diǎn)看到郵編就會(huì)逐級(jí)選路，送到目的郵局，目的郵局在根據(jù)收件地址和人名投遞到客戶手里。如710014，71陜西，00西安，14代表北關(guān)郵局。
?????
?????? 掩碼就是表示ip地址32位中，網(wǎng)絡(luò)地址的位數(shù)。掩碼的作用是終端和交換節(jié)點(diǎn)的分揀數(shù)據(jù)包，作為尋址選路的依據(jù)，別的地方交換節(jié)點(diǎn)，根據(jù)掩碼和ip地址與，得出網(wǎng)絡(luò)地址，根據(jù)預(yù)設(shè)的下一跳，指向目的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)收到包后要判斷是否是本地所屬地址，就像郵局處理下面收上來(lái)，和上面發(fā)下來(lái)的郵件，首先要先判斷是否是本轄區(qū)投遞的，是就留下來(lái)，不是就根據(jù)對(duì)應(yīng)規(guī)則送出或者退回等處理。同樣，網(wǎng)絡(luò)地址就標(biāo)識(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和其下掛的終端設(shè)備。ip通信里也要是否本地處理的判斷，和選路判斷。方法就是，直連路由優(yōu)先，用目的ip和路由表里路由掩碼進(jìn)行與運(yùn)算，截取前綴進(jìn)行比較，符合就對(duì)應(yīng)處理。
????? 網(wǎng)絡(luò)地址代表一定通過(guò)ip地址屬性的主機(jī)的集合，網(wǎng)絡(luò)地址是這些主機(jī)共同具備的。相同的網(wǎng)絡(luò)地址下的設(shè)備可以直接通信而不需要路由網(wǎng)關(guān)參與。網(wǎng)絡(luò)地址是ip落地的判斷條件。就像一個(gè)郵局收到信件的郵編是本局郵編一樣。
??? 我們知道，ip通信網(wǎng)是一個(gè)金字塔的結(jié)構(gòu)組網(wǎng)，越向上，表示帶的ip終端越多，越向下，表示的終端越少。所以就要拓補(bǔ)上級(jí)局點(diǎn)，掩碼數(shù)字越小，代表越多主機(jī)，下級(jí)局，掩碼越大，代表主機(jī)數(shù)變小。
???? 所謂子網(wǎng)劃分，就是把網(wǎng)絡(luò)位向右擴(kuò)大，擴(kuò)大幾位作為一個(gè)子網(wǎng)位，減小主機(jī)位，這樣網(wǎng)絡(luò)地址就擴(kuò)大了。如下圖擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)地址，減小主機(jī)位。子網(wǎng)使主機(jī)位變小，該網(wǎng)絡(luò)地址下的主機(jī)個(gè)數(shù)減小。
?? ? 也可以把下面變成上面，擴(kuò)大主機(jī)位，減小網(wǎng)絡(luò)位，多個(gè)子網(wǎng)劃歸一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，多用于路由聚合。聚合就是主機(jī)位左移，擴(kuò)大主機(jī)位，是網(wǎng)絡(luò)地址下，容納更多的主機(jī)。
?如上圖，子網(wǎng)位的取值決定網(wǎng)絡(luò)地址的變化，因?yàn)榍懊娴木W(wǎng)絡(luò)位沒(méi)變。
2 掩碼介紹
?????? 掩碼就是子網(wǎng)掩碼就是用來(lái)標(biāo)識(shí)IP中32位2進(jìn)制中有多少位屬于網(wǎng)絡(luò)地址，ip地址中截取前多少位數(shù)，以獲得網(wǎng)絡(luò)地址。掩碼可以有ip形式的四段表示方法，網(wǎng)絡(luò)位為全1，主機(jī)位為全0，常規(guī)的ip與掩碼相與，屏蔽了主機(jī)位。得出網(wǎng)絡(luò)地址，
??????? 網(wǎng)絡(luò)地址和掩碼用來(lái)確定一定的路由指向，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址確定一定的設(shè)備集合，網(wǎng)絡(luò)地址范圍越小，同組的廣播消息越少。掩碼就是為了確定網(wǎng)絡(luò)地址而截取的ip地址位數(shù)。
?????? 舉個(gè)一個(gè)電話通信的例子，號(hào)碼分析，要通過(guò)截取一定長(zhǎng)度的號(hào)碼位數(shù)。要實(shí)現(xiàn)全球自動(dòng)撥號(hào)，首先要全球統(tǒng)一格式的編號(hào)。固定電話號(hào)碼，全球唯一編號(hào)，用00國(guó)家號(hào)地區(qū)號(hào)電話局號(hào)用戶號(hào)來(lái)編號(hào)，如00862986255120，86是中國(guó)，29是西安，8625是龍首村電信局的號(hào)碼編號(hào)，5120是用戶號(hào)碼，龍首村電信局用8625這個(gè)編號(hào)，代表它的用戶號(hào)碼范圍86250000-86259999這一萬(wàn)個(gè)號(hào)碼。就相當(dāng)于一個(gè)主機(jī)設(shè)備的集合，相當(dāng)ip地址里網(wǎng)絡(luò)地址。是下屬主機(jī)的號(hào)碼的截取前幾位所得。當(dāng)西安本地?fù)艽?625xxxx會(huì)指向龍首村電信局，外地長(zhǎng)途和本省長(zhǎng)途的0298625xxxx也會(huì)指向龍首村電信局的設(shè)備。號(hào)碼分析到局號(hào)的四位后，就完成號(hào)碼分析，選路。這樣就實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)自動(dòng)呼叫。
????? 一部電話需要一個(gè)節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備，節(jié)點(diǎn)設(shè)備要處理，下掛電話的做主叫打出，和外部節(jié)點(diǎn)設(shè)備發(fā)來(lái)的打入工作，下掛設(shè)備做被叫。節(jié)點(diǎn)設(shè)備就要做被叫號(hào)碼分析，號(hào)碼分析的依據(jù)就類(lèi)似路由表，本地號(hào)碼號(hào)段，非本地號(hào)碼號(hào)段。被叫是本地的落地處理，非本地送出處理。
???? 類(lèi)比語(yǔ)音交換機(jī)的號(hào)碼分析和選路，我們有一個(gè)字冠和字冠長(zhǎng)度的名詞，字冠是被叫號(hào)碼的前綴，是被叫號(hào)碼中從第一位開(kāi)始且連續(xù)的一串號(hào)碼。呼叫字冠既可以是被叫號(hào)碼的前一位或前幾位號(hào)碼，也可以是被叫號(hào)碼的全部號(hào)碼。字冠長(zhǎng)度就號(hào)碼分析時(shí)，截取被叫號(hào)碼的長(zhǎng)度。
????? 現(xiàn)在龍首村電信局要面對(duì)樓宇和單位，安排小交換機(jī)，小交換機(jī)處理本樓宇和本單位的內(nèi)部通話，不出小交換機(jī)，就需要細(xì)化號(hào)碼范圍,如a樓只需要200個(gè)電話的小交換機(jī)，而G大型工廠需要2000部的號(hào)碼容量的大型交換機(jī)，那么a樓就細(xì)化的號(hào)碼第六位，86250000-86250199分配給a樓，而G工廠則細(xì)化到第五位86258000-86259999分配給G工廠的交換機(jī)。a樓交換機(jī)做兩條本地號(hào)碼字冠，被叫號(hào)碼截取位數(shù)6位，符合862500,862501匹配就是在本地交換機(jī)處理，其他送到上級(jí)設(shè)備。G工廠的交換機(jī)做兩條本地字冠，被叫號(hào)碼截取5位，符合86258和86259的在本地處理，其他送到上級(jí)設(shè)備。而在龍首村電信局，需要指定被叫前六位符合862500和862501送到a樓交換機(jī)，被叫號(hào)碼截取前五位86258和86259需要送到G工廠交換機(jī)。這樣就實(shí)現(xiàn)設(shè)備的呼出，和呼入的落地。這種細(xì)化號(hào)碼，分配給不同設(shè)備，就類(lèi)似于我們的子網(wǎng)劃分，被叫號(hào)碼前幾位類(lèi)似網(wǎng)絡(luò)地址，代表一堆設(shè)備的集合。我們把截取位數(shù)右移來(lái)把一個(gè)大的集合分為小的集合，這樣避免號(hào)碼浪費(fèi)，加快處理速度和效率。
?????? 這里我們類(lèi)比ip通信，同樣要根據(jù)目的ip進(jìn)行分析和選路，網(wǎng)段地址就是字冠，掩碼就是字冠長(zhǎng)度。一個(gè)公網(wǎng)ip，如222.90.0.0/16,可以看做是60000多個(gè)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址，指向一個(gè)設(shè)備機(jī)房，但這個(gè)機(jī)房直屬用戶沒(méi)有這么多，它下面還有很多分機(jī)房需要幾百，幾千個(gè)ip的，那么就可以把ip劃分成不同的子網(wǎng)，讓掩碼右移，讓網(wǎng)絡(luò)位變多，主機(jī)位變小，來(lái)分給這些小規(guī)模的地方。這樣可以減小廣播域，提升效率。
???? 子網(wǎng)劃分用的掩碼，掩碼是用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)位+子網(wǎng)位+主機(jī)位，如掩碼為26就是表示，ip地址中前26位為網(wǎng)絡(luò)地址，32-26=6為主機(jī)地址。路由表項(xiàng)分析時(shí)，要截取的位數(shù)，截取后，和路由表項(xiàng)對(duì)比，一致就匹配路由。原來(lái)的網(wǎng)絡(luò)位還是不變的，子網(wǎng)位取值決定了子網(wǎng)的個(gè)數(shù)，如子網(wǎng)位3，就代表子網(wǎng)位有2^3=8種取值，每個(gè)取值代表一個(gè)子網(wǎng)，所以有8個(gè)子網(wǎng)。
?????? 掩碼有兩種表示方法，一種是數(shù)字，如上面說(shuō)的26，另一種用ip地址表示，網(wǎng)絡(luò)位用全1表示，主機(jī)位用全0表示。26位，表示成1111? 1111?? 1111 1111? 11111 11111 1100 0000
寫(xiě)成十進(jìn)制四段就是255.255.255.192。
?? 設(shè)備常用Ip地址分為A,B,C三類(lèi)，掩碼對(duì)應(yīng)8,16,24，對(duì)應(yīng)255.0.0.0,255.255.0.0,255.255.255.0
?? 子網(wǎng)劃分，可以把掩碼向右邊主機(jī)位借位，這就是ulsm，也可以向左邊網(wǎng)絡(luò)位借位，這就是cidr。就是將ABC缺省的三類(lèi)地址，ip地址四段要么是網(wǎng)絡(luò)位，要么是主機(jī)位，增加第三種類(lèi)型，既有網(wǎng)絡(luò)位，又有主機(jī)位的新類(lèi)型來(lái)。就是把255和0的數(shù)值，增加第三種非255和0的偶數(shù)出來(lái)。
?? 3、子網(wǎng)劃分要解決的問(wèn)題：
?????? 網(wǎng)絡(luò)ip被劃分成x個(gè)子網(wǎng)后，x一定是能被2整除的一定范圍偶數(shù)（具體見(jiàn)下面的描述），用每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，作為子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址，來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)子網(wǎng)。
????? 子網(wǎng)號(hào)子網(wǎng)位的一個(gè)取值，一個(gè)子網(wǎng)位的取值代表一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)地址，子網(wǎng)位有多少種變化，代表就覺(jué)得有多少個(gè)子網(wǎng)。如子網(wǎng)位3位，那子網(wǎng)位就有000到111共8種取值，每一個(gè)取值決定一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，所以就有8個(gè)子網(wǎng)。如192.168.10.32/27 255.255.255.224本來(lái)是個(gè)c類(lèi)地址，默認(rèn)掩碼長(zhǎng)度是24，現(xiàn)在子網(wǎng)位是3，所以有8個(gè)子網(wǎng)，192.168.10.32/27是其中一個(gè)。每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)位5位，有2^5=32種變化，它代表了192.168.10.32到192.168.10.63之間的ip地址的一個(gè)集合標(biāo)志。
?????? 每個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址通常用ip地址和掩碼相與得出，網(wǎng)絡(luò)地址的全部主機(jī)位為0。網(wǎng)絡(luò)地址代表主機(jī)位從全0到全1這么多ip的一個(gè)集合，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)編號(hào)。如192.168.10.32/27，ip地址第四段是十進(jìn)制32，寫(xiě)成二進(jìn)制就是0010 0000。后五位主機(jī)位是全0。
?? 子網(wǎng)的廣播地址，是所有的主機(jī)位全為1，如192.168.10.63，第四段是十進(jìn)制63.二進(jìn)制就是001 1 1111。
?? 我們根據(jù)這樣的原則處理：
?? 1、確定子網(wǎng)位在ip地址四段中的那一段？
?????? 就是既有網(wǎng)絡(luò)位，又有主機(jī)位的是ip地址四段的那一段？因?yàn)樽泳W(wǎng)位在這一段，因?yàn)閕p地址中的四段中某一段，要么全是網(wǎng)絡(luò)地址位，要么全是主機(jī)地址位，要么前面幾位是網(wǎng)絡(luò)位，后面幾位是主機(jī)位。新加的子網(wǎng)位和主機(jī)位都在這一段，原有的網(wǎng)絡(luò)位部分，是沒(méi)變化的，所以只子網(wǎng)就在這一段變化，這一段決定了子網(wǎng)的變化，所以我們只研究這一段就行了。增加了幾位網(wǎng)絡(luò)位或者減小幾位網(wǎng)絡(luò)位，就有2^變化位數(shù)種二進(jìn)制變化。
主機(jī)數(shù)小于256的，在ip第四段。大于256小于65525的在第三段變化。這兩個(gè)常見(jiàn)，其他第二段，第一段主機(jī)太多，不會(huì)經(jīng)常碰到。2^(32-掩碼長(zhǎng)度值）必須大于實(shí)際設(shè)備數(shù)。
? 我們知道，一個(gè)掩碼8位二進(jìn)制數(shù)的各位權(quán)值如下：1000? 0000???? 128，1向右移，權(quán)值如下圖
? 8????? 7?????? 6????? 5??? 4??? 3???? 2???? 1? 位數(shù)，假設(shè)為n
? 1????? 0? ???? 0 ??? 0???? 0??? 0???? 0??? 0??? 二進(jìn)制
?128?? 64??? 32?? 16?? 8??? 4???? 2???? 1??? 權(quán)值?? 權(quán)值和位數(shù)n的關(guān)系2^（n-1）
? 如圖：設(shè)這個(gè)數(shù)中0的個(gè)數(shù)為n（即主機(jī)位數(shù)），第8位的1每向右戰(zhàn)一位，權(quán)值就減小一倍，全0位的變化就減小一倍2^n，而全1位的變化就增加一倍2^(8-n)，掩碼的網(wǎng)絡(luò)位就是個(gè)數(shù)就是截取ip地址的位數(shù)，在這段ip的8位中截取8-n位，它有2^(8-n)種變化，即網(wǎng)絡(luò)地址在該段的可能性，每個(gè)值就是子網(wǎng)號(hào)。后面的主機(jī)位ip，就有0-2^n-1種取值變化。而網(wǎng)絡(luò)地址就是主機(jī)可能ip數(shù)2^n*子網(wǎng)取值，所以子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址就有2^(8-n)個(gè)。
? ? ?? 形象的比方子網(wǎng)劃分，類(lèi)似找出256張麻將牌，標(biāo)上0到255，按從小到大排成一列，要把這一段均勻分成幾份（能被2整除的幾份），就是網(wǎng)絡(luò)位w，分成2^w份，每份大小就是2^（8-w），每一份的所以數(shù)字網(wǎng)絡(luò)位是相同的，每份的開(kāi)頭數(shù)字和結(jié)束數(shù)字就是對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址的第幾段。如確定第二段既有網(wǎng)絡(luò)位還有主機(jī)位，這個(gè)數(shù)字就是ip地址的第二段的網(wǎng)絡(luò)地址，或廣播地址。在第三段就是網(wǎng)絡(luò)，廣播地址第三段，第四段同樣。
????? 如把256分成2份，網(wǎng)絡(luò)位就是1位，主機(jī)位7位，每份128個(gè)值，就是塊大小128.
分成4份，網(wǎng)絡(luò)位就是2位，主機(jī)位6位，每份大小64，塊大小64,
分成8份，網(wǎng)絡(luò)位就是3位，主機(jī)位5位，每份大小32，塊大小32,
分成16份，網(wǎng)絡(luò)位就是4位，主機(jī)位4位，每份大小16，塊大小16,
分成32份，網(wǎng)絡(luò)位就是5位，主機(jī)位3位，每份大小8，塊大小8,
分成64份，網(wǎng)絡(luò)位就是6位，主機(jī)位2位，每份大小4，塊大小4,
同樣，分成128份，網(wǎng)絡(luò)位就是7位，主機(jī)1位，每份大小2，塊大小2.
?? 2、確定劃分子網(wǎng)的在第一步確定ip段中，主機(jī)位n是多少？確定子網(wǎng)所在ip段中塊大小。
????? 主機(jī)位為n，該段主機(jī)個(gè)數(shù)就2^n，因?yàn)橹鳈C(jī)位的二進(jìn)制有從0到2^n-1中變化。要求實(shí)際的設(shè)備數(shù)小于主機(jī)位的最多數(shù)2^n。
?? 3、變化段的子網(wǎng)個(gè)數(shù)就是2^(8-n)個(gè)
???? 因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)位為8-n，共有2^(8-n)種變化。如該段n=1，每段ip數(shù)就是2，共有2^7=128個(gè)子網(wǎng)，n=7，共兩個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)用有ip數(shù)2^7=128個(gè)。
? 4、網(wǎng)絡(luò)地址在該段值就是2^n*k
?????? 為啥是這個(gè)值，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)地址所在ip段，8位二進(jìn)制數(shù)，既有網(wǎng)絡(luò)位，又有主機(jī)位，主機(jī)位全為0，我們把網(wǎng)絡(luò)位幾位8-n位看著一個(gè)整體，他的值為k，他的位數(shù)為n+1，權(quán)值為2^n,整個(gè)二進(jìn)制數(shù)字的大小就是2^n*k+主機(jī)位的值，因?yàn)橹鳈C(jī)位全二進(jìn)制的0，所以主機(jī)位的值為0，所以網(wǎng)絡(luò)地址的值就是2^n*k。
?????? k為整數(shù) k從0開(kāi)始，一直到2^(8-n)-1，共2^(8-n)個(gè),就是說(shuō)有這么多個(gè)子網(wǎng)和子網(wǎng)地址。當(dāng)該段為第一段，網(wǎng)絡(luò)地址其他三段為0，該段為第二段，網(wǎng)絡(luò)地址三四段為0，該段為第三段，網(wǎng)絡(luò)地址第四段為0。在第四段，網(wǎng)絡(luò)地址第四段為2^n*k。如n=3，k的取值范圍是0-31。k=0時(shí)，網(wǎng)絡(luò)地址為0，k=31時(shí)，網(wǎng)絡(luò)地址是2^3*31=248。
? ? ?網(wǎng)絡(luò)地址中純主機(jī)段，網(wǎng)絡(luò)地址寫(xiě)成0，掩碼對(duì)應(yīng)端也為0
子網(wǎng)位在第一段如16.0.0.0/4? 240.0.0.0? ? ?第二三四段為0?
子網(wǎng)位在第二段如172.16.0.0/14 255.252.0,0? 第三四端為0
子網(wǎng)位在第三段如192.168.1.0/19? ?255.255.224.0, 第四段為0
子網(wǎng)位在第四段如192.168.192.0/26? 255.255.255.192? 第四段為2^n*k
? 5、掩碼值ip值在該段十進(jìn)制256-2^n，就是網(wǎng)絡(luò)地址在該段最大的值。
????? n為該段的主機(jī)位數(shù)，當(dāng)該段為第一段，掩碼值小于8，掩碼ip值其他三段為0，掩碼數(shù)字值為8-n。段為第二段掩碼值大于8小于16，掩碼的ip值第一段為255，三四段為0，掩碼值數(shù)字就是16-n。該段為第三段大于掩碼值大于16小于24，掩碼一二段為255，掩碼ip值第四段為0，掩碼值數(shù)字就是24-n該段在第四段，掩碼值大于24，小于等于32，掩碼ip前三段為255，第四段ip值為256-2^n，掩碼值數(shù)字為32-n
???? 掩碼在該段的十進(jìn)制為啥是256-2^n,因?yàn)橹鳈C(jī)位全1的最大值是2^n-1,而8位全1最大值是255,網(wǎng)絡(luò)位全1,255-(2^n-1)=256-2^n?
??? 也就是把網(wǎng)絡(luò)位看做一個(gè)整體，最大網(wǎng)絡(luò)位計(jì)算，（2^(8-n)-1）*2^n=256-2^n
? 6、廣播地址所有主機(jī)位取地址為全為1，其值為2^n*（k+1）-1
???? 因?yàn)閺V播地址主機(jī)位全是1，再加1，就是主機(jī)位有全1變成全0，網(wǎng)絡(luò)位值+1，就變成下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。所以，廣播地址就是2^n*（k+1）-1。
?????? 當(dāng)該段為第一段，ip地址其他三段為255，該段為第二段，三四段為255，該段為第三段，第四段為255。即一個(gè)子網(wǎng)的廣播地址，就是下一個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址的變化段ip，網(wǎng)絡(luò)地址-1。實(shí)際應(yīng)用中判斷是否是一個(gè)子網(wǎng)，就用變化段ip去除2^n,取整就的k值，k值一致就是同一網(wǎng)段。如n=2，子網(wǎng)數(shù)就2^6=64,子網(wǎng)號(hào)在該段的值是，2^2*k,k是0-63中的一個(gè)整數(shù)值。k=0時(shí)，子網(wǎng)號(hào)是0，廣播地址4*（0+1）-1=3。
? 如4中網(wǎng)絡(luò)地址一樣，廣播地址純主機(jī)位為255
子網(wǎng) 在第一段如網(wǎng)絡(luò)地址16.0.0.0/4，廣播地址31.255.255.255/4? 240.0.0.0? ? ?第二三四段為255
k=1,. 第一段2^4*(k+1)-1=31
子網(wǎng)位在第二段如網(wǎng)絡(luò)地址172.16.0.0/14，廣播地址172.19.255.255/14 255.252.0,0? 第三四端為255
k=4,. 第二段2^2*(k+1)-1=19
子網(wǎng)位在第三段如網(wǎng)絡(luò)地址192.168.1.0/19，廣播地址192.168.31.255/19? ?255.255.224.0, 第四段為255
k=0,. 第三段2^5*(k+1)-1=31
子網(wǎng)位在第四段如192.168.192.0/26 ，廣播地址192.168.192.63/26? 255.255.255.192? 第四段為2^n*(k+1)-1
k=0,. 第四段2^6*(k+1)-1=63
7、子網(wǎng)網(wǎng)段ip范圍和可用主機(jī)數(shù)2^(32-掩碼位數(shù)）-2
????? ip范圍就是網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址之間ip，注意當(dāng)子網(wǎng)位不在第第四段時(shí)，廣播地址要其他純主機(jī)位的ip段轉(zhuǎn)化為全1，十進(jìn)制255，如192.168.192.0/19的ip訪問(wèn)就是：
192.168.192.0-192.168.223.255
?????? 因?yàn)閕p地址的網(wǎng)絡(luò)地址，和廣播地址不可用，所以一個(gè)子網(wǎng)的可用ip，第4步確定的網(wǎng)絡(luò)地址，和第6步確定廣播地址間的地址。當(dāng)掩碼大于24時(shí)，可用ip數(shù)為2^n-2。掩碼值大于16，小于24時(shí)，可用ip是2^n*256-2。掩碼值大于8，小于16時(shí)，可用ip是2^n*256*256-2。掩碼小于8，可用ip是2^n*256*256*256-2。若掩碼書(shū)為m，有效主機(jī)數(shù)就是2^(32-m)-2。結(jié)論：要求主機(jī)數(shù)在256以下，ip變化段就在第四段，大于256小雨65535，變化段就是在第三段。其他更大數(shù)量的主機(jī)，少能遇到。所以可用主機(jī)數(shù)，n為主機(jī)位數(shù)，就是2^(32-掩碼位數(shù)）。
8、該段子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)m*2^n
????? 確定的一個(gè)具體的ip的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的方法是：確定既有網(wǎng)絡(luò)位和主機(jī)位在ip的那一段，用這一段的值去除2^n,得到的值取整，假如得到一個(gè)值m，用m*2^n得到值，就是這個(gè)ip在變化段的網(wǎng)絡(luò)地址值。
???? 子網(wǎng)劃分掩碼要借用主機(jī)位或者網(wǎng)絡(luò)位，判斷子網(wǎng)時(shí)要確定掩碼在ip地址四段中的那一段，一個(gè)ip地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是ip地址和掩碼相與得出的，掩碼所在的那一段中的主機(jī)位若為n，代表主機(jī)的取值是2^n個(gè)，從0到2^n-1，主機(jī)位為全0是網(wǎng)絡(luò)地址，主機(jī)位全1是廣播地址。子網(wǎng)的個(gè)數(shù)是2^(8-n)個(gè)，取值從0到2^(8-n)-1，每一個(gè)值加上主機(jī)位為0的值就是網(wǎng)絡(luò)地址的所在段值。這些子網(wǎng)都有各自的網(wǎng)絡(luò)地址，每個(gè)子網(wǎng)可用的ip范圍就是主機(jī)位非全0或者全1的ip，共2^n*后面幾段的最大值-2個(gè)可用地址。掩碼值確定就是先確定子網(wǎng)地址在四段中的那一段變化，如第一段的話，掩碼值就是8-n，第二段的話就是16-n，第三段就是24-n，第四段就是32-n，該段掩碼的十進(jìn)制值就是256-2^n。這個(gè)不用記憶，明白算法一算就出來(lái)了，因?yàn)橹鳈C(jī)位最大值是2^n-1,整個(gè)一個(gè)字節(jié)最大255-（2^n-1）=256-2^n。
??? 從上面的列表看出，掩碼十進(jìn)制值，除了255和0外都是偶數(shù)，子網(wǎng)個(gè)數(shù)只有偶數(shù)，最大128，最小兩個(gè)。而且都是在2,4,8,16,32,64,128之間。不存在奇數(shù)子網(wǎng)個(gè)數(shù)，或者6,10,18不能被2除盡的子網(wǎng)個(gè)數(shù)。
??? 如192.168.10.25/30 255.255.255.252的網(wǎng)絡(luò)地址就是25/4取整=6,6*2^2=24,所以網(wǎng)絡(luò)地址就是192.168.10.24
4 子網(wǎng)劃分步驟
首先確定：
分三步，確定子網(wǎng)位所在的ip地址那一段，根據(jù)在該段的主機(jī)位，主機(jī)位的塊大小（ip變化個(gè)數(shù)），再計(jì)算各種數(shù)值。
子網(wǎng)里ip地址總數(shù)就有2^5=32,2^9=512.
2. 確定主機(jī)個(gè)數(shù)后，就必須確定子網(wǎng)位在那一段，就是掩碼在ip地址第幾段變化？如上面的例子，主機(jī)位為5的話，掩碼即網(wǎng)絡(luò)位就是32-5=27，大于24，所以在第四段變化，第四段既有網(wǎng)絡(luò)地址位也有主機(jī)位。
3.子網(wǎng)的個(gè)數(shù)由子網(wǎng)位決定，即ip地址四段中既有網(wǎng)絡(luò)位又有主機(jī)位是那一段？除去主機(jī)位的網(wǎng)絡(luò)位數(shù)2^（8-n）決定。如主機(jī)位5位的，子網(wǎng)個(gè)數(shù)為2^3=8,主機(jī)位為9的子網(wǎng)個(gè)數(shù)是2^7=128個(gè)子網(wǎng)。每個(gè)子網(wǎng)在變化段的網(wǎng)絡(luò)地址就是2^n與網(wǎng)絡(luò)位的乘積。
4 .可用的ip地址在變化段ip范圍是開(kāi)始是網(wǎng)絡(luò)地址+1，結(jié)束是廣播地址-1。
如192.168.205.201/19這個(gè)ip地址，掩碼第三段256-2^5=224.第四段全是是主機(jī)位，所以掩碼是0，是255.255.224.0，我們以這個(gè)為例說(shuō)明：
5 范例1根據(jù)ip和掩碼求子網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)廣播地址：
要求：根據(jù)某一個(gè)ip，判斷子網(wǎng)號(hào)，根據(jù)掩碼，列出全部子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址。
網(wǎng)絡(luò)位的二進(jìn)制可能性，決定子網(wǎng)個(gè)數(shù)。
子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址就是具體某一個(gè)子網(wǎng)位取值對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址。
如ip192.168.205.201 /19 ,這是一個(gè)c類(lèi)地址，掩碼默認(rèn)是24，現(xiàn)在是19，表示借用了5位網(wǎng)絡(luò)地址作為主機(jī)位，子網(wǎng)位變成三位。
192.168.1100? 1101.1100? 1001?? ip地址
255.255.1110? 0000.0000? 0000? 掩碼
192.168.1100? 0000.0000? 0000? 網(wǎng)絡(luò)地址是192.168.192.0，這個(gè)ip在這個(gè)子網(wǎng)中。
?確定全部子網(wǎng)號(hào)：
掩碼是19，大于16（ip前兩段為網(wǎng)絡(luò)位）小于24（ip前三段為網(wǎng)絡(luò)位），所以ip第三段既有網(wǎng)絡(luò)位還有主機(jī)位，就是第三段用了19-16=3位作為網(wǎng)絡(luò)位，3位網(wǎng)絡(luò)位有2^3=8種變化，二進(jìn)制值000-111，該段主機(jī)位為5位，每個(gè)子網(wǎng)里在ip地址第三段有2^5=32個(gè)ip地址，每個(gè)子網(wǎng)可用ip就是32*256-2，所以第三段第四段的網(wǎng)絡(luò)位和主機(jī)位有下面的取值，最小值和最多值見(jiàn)下圖：
第三段bin??????? 第四段bin???????? 網(wǎng)絡(luò)地址????????? 第三段bin??????? 第四段bin???????? ? 廣播地址
000?? 00000??? 0000 0000? 192.168.0.0??????? 000? 11111?????? 1111? 1111??????? 192.168.31.255?? 網(wǎng)絡(luò)地址的第三段就是0*32=0，廣播地址1*32-1=31
001?? 00000??? 0000 0000? 192.168.32.0????? 001? 11111?????? 1111? 1111??????? 192.168.63.255?? 網(wǎng)絡(luò)地址的第三段就是1*32=32，廣播地址2*32-1=63
010?? 00000??? 0000 0000? 192.168.64.0????? 010? 11111?????? 1111? 1111??????? 192.168.95.255?? 網(wǎng)絡(luò)地址的第三段就是2*32=64，廣播地址3*32-1=95
011?? 00000??? 0000 0000? 192.168.96.0????? 011?? 11111?????? 1111? 1111??????? 192.168.127.255? 網(wǎng)絡(luò)地址的第三段就是3*32=96，廣播地址4*32-1=127
100?? 00000??? 0000 0000? 192.168.128.0?? 100?? 11111?????? 1111? 1111?????? 192.168.159.255? 網(wǎng)絡(luò)地址的第三段就是4*32=128，廣播地址5*32-1=159
101?? 00000??? 0000 0000? 192.168.160.0?? 101?? 11111?????? 1111 ?1111?????? 192.168.191.255??? 網(wǎng)絡(luò)地址的第三段就是5*32=160，廣播地址6*32-1=191
110?? 00000??? 0000 0000?? 192.168.192.0?? 110?? 11111?????? 1111? 1111?????? 192.168.223.255??? 網(wǎng)絡(luò)地址的第三段就是6*32=192，廣播地址7*32-1=223
111?? 00000??? 0000 0000?? 192.168.224.0??? 111?? 11111?????? 1111? 1111?????? 192.168.255.255??? 網(wǎng)絡(luò)地址的第三段就是7*32=224，廣播地址8*32-1=255
ip地址第三段網(wǎng)絡(luò)位有3位， 第四段全是主機(jī)地址，所以子網(wǎng)數(shù)有2^3=8.，第三段ip范圍有64個(gè)
對(duì)應(yīng)這個(gè)ip192.168.205.201/19的子網(wǎng)號(hào)就是192.168.192.0，另一種算法就是第三段的ip值205去除32，為6余13，所以子網(wǎng)號(hào)的第三段就是6*32=192。
注意一定，若掩碼在第三段變化，所以第四段為全0或者全1，就可能是合法地址，如
?192.168.193.0/19? 三四段二進(jìn)制就是1100 0001 ?0000 0000，標(biāo)紅的主機(jī)不全為0
192.168.193.255/19三四段二進(jìn)制就是 1100 0001 ?1111 1111，標(biāo)紅的主機(jī)不全為1
?? 所以，掩碼為19位的ip地址，有第三列的ip的最小值為子網(wǎng)號(hào)，第六列ip地址最大值作為廣播地址。子網(wǎng)號(hào)的個(gè)數(shù)是2^3=8,可用主機(jī)數(shù)的為第三段主機(jī)位數(shù)5的平方乘以第四段的256，即2^5*256-2=2046個(gè)可用ip地址。192.168.205.201是在子網(wǎng)號(hào)192.168.192.0這個(gè)子網(wǎng)下。
再如這個(gè)例子：
6 范例2根據(jù)ip和掩碼求同網(wǎng)段地址
?有一個(gè)設(shè)備，串口查詢ip172.26.0.214/30，要給配置pc直連的同網(wǎng)段地址進(jìn)行web訪問(wèn)。
?處理原則：直連訪問(wèn)，必須是同一子網(wǎng)的ip，而且不能沖突，網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址不用使用。
掩碼30位，子網(wǎng)位在ip地址第四段，主機(jī)位數(shù)32-30=2，每2^2=4個(gè)ip化成一段,子網(wǎng)位6，子網(wǎng)數(shù)2^(8-2)=64,有效ip個(gè)數(shù)2^2-2=2，對(duì)這個(gè)ip，第四段214/4=53,余2，網(wǎng)絡(luò)地址第四段就是4*53=212，網(wǎng)絡(luò)地址就是212，廣播地址就是4*54-1=215，可用地址就是213.和214
展開(kāi)如下：
172? 26? ?0?? ?1101 0110? ip 第四段用二進(jìn)制表示
255? 255 ?255? 1111 1100? 掩碼 和上面ip與的結(jié)果就是下面的網(wǎng)絡(luò)地址
172? 26? ??0? ?1101 0100? 網(wǎng)絡(luò)地址 172.26.0.212
172.26????? 0?? 1101 0111 廣播地址 172.26.0.215
可用ip就是第四段后兩位是01和10就是十進(jìn)制是213和214，既然設(shè)備是214，pc只能配置213才能訪問(wèn)，配置為172.26.0.213/30。
7 合并子網(wǎng)的例子根據(jù)ip范圍合并，并添加回程路由：
三層交換機(jī)192.168.100.1/24下帶若干個(gè)子網(wǎng)192.168.192-213.xxx/24,每個(gè)網(wǎng)段一個(gè)接入交換機(jī)，現(xiàn)在需要各個(gè)子網(wǎng)下的ip都能訪問(wèn)交換機(jī)管理ip192.168.100.xxx，需要在各個(gè)交換機(jī)上做回程路由：
?? 依據(jù)的是同一子網(wǎng)里的變化段的ip除每個(gè)子網(wǎng)的最多ip個(gè)數(shù)，得到值取整，數(shù)值是相等的。
?? 子網(wǎng)ip地址在第三段變化，192-213共21子網(wǎng)，21個(gè)子網(wǎng)需要第三段的主機(jī)位最小是2^5=32,先取主機(jī)位為5試一下，掩碼256-2^5=224,開(kāi)始地址和結(jié)束地址除32，若得數(shù)取整，相同就是在同一子網(wǎng)里，192/32=6 ，213/32取整為6，假若不相等，那就無(wú)法使用這掩碼。所以這兩個(gè)ip都在掩碼為16+（8-5）=19的子網(wǎng)里，而且在32*6=192，到223這個(gè)子網(wǎng)范圍里，所以網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.192.0/19，廣播地址192.168.223.255，可用地址2^(5+8)-2,所以在各個(gè)接入交換機(jī)上做路由192.168.192.0/19? 下一跳192.168.100.1。
注意：不是所有的情況都可用合并子網(wǎng)，必須合并的ip都在同一子網(wǎng)的有效ip范圍了。
8、其他范例：
8.1求子網(wǎng)號(hào)
? 方法：先確定子網(wǎng)位在ip的第幾段，主機(jī)位數(shù)2^n=256-掩碼值，子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)位取值就是用這段ip值，去除每個(gè)子網(wǎng)最大主機(jī)ip數(shù)2^n，商取整得到一個(gè)值k，k*2^n
?? 看掩碼第四段為0，第三段248小于255，確定第三段既有網(wǎng)絡(luò)位也有主機(jī)位，256-248=8是2^3,z確定主機(jī)位是3位，有8種可能性。ip地址第三段為52,52/8取整為6,6*2^3=48，所以網(wǎng)絡(luò)地址地址第三段為48，所以答案是D.
8.2 路由聚合
?? 這是一個(gè)路由合并問(wèn)題，方法是，用一個(gè)掩碼左移，用一個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)去涵蓋小網(wǎng)絡(luò)，小網(wǎng)絡(luò)作為大網(wǎng)絡(luò)的子網(wǎng)，先確定要移動(dòng)的主機(jī)位數(shù)n，2^n-2必須大于合并數(shù)的差值。而且合并后必須在同一子網(wǎng)。
? 查看這段地址，主要在ip地址第二段變化，目的是用一個(gè)子網(wǎng)涵蓋這些范圍的主機(jī)，第二段31-16=15，小于16，所以該子網(wǎng)要求第二段主機(jī)數(shù)為最多16個(gè)，主機(jī)數(shù)為2^4=16,那么該段網(wǎng)絡(luò)位4，在第二段變化，所以掩碼為8+4=12，而第二段最小值為16,最多子31,16/16=1,31/16取整=1，所以他們?cè)谕蛔泳W(wǎng)，子網(wǎng)ip地址第二段就是第二段最多主機(jī)數(shù)16*1，所以答案是B。
8.3 求最多主機(jī)數(shù)
?? 首先明確最多主機(jī)數(shù)，就是可用ip數(shù)，等于2^(32-掩碼位數(shù)）-2，除去網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址。
子網(wǎng)掩碼第四段為0，表示ip地址第四段全是主機(jī)位，第三段為252，看出第三段既有網(wǎng)絡(luò)位，又有主機(jī)位，掩碼=256-2^(主機(jī)位數(shù)），所以得出主機(jī)位數(shù)為2,所以主機(jī)位是第三段2+第四段的8位，就是掩碼值是32-10=22，可用主機(jī)數(shù)就是2^10-2=1022,所以答案是B。
8.4 求廣播地址
?? 首先明確，廣播地址是全部主機(jī)位都為1，而且變化段的地址，是變化段下一個(gè)子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址-1。
掩碼是26，確定在ip地址第四段變化。主機(jī)位是32-26=6，每個(gè)子網(wǎng)最多ip個(gè)數(shù)是2^6=64,ip地址第四段131，131/64取整是2，對(duì)應(yīng)子網(wǎng)在第四段是64*2,=128，所以子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址是172.16.7.128/26，下一個(gè)子網(wǎng)地址第四段是3*64=192,192-1=191，所以答案是D172.16.7.191。
8.5 根據(jù)主機(jī)數(shù)求掩碼
???? 原則，主機(jī)位數(shù)為n，2^n要大于實(shí)際主機(jī)數(shù)，而且變化段主機(jī)位越少，子網(wǎng)越多。
459臺(tái)主機(jī)大于256，顯然第四段不夠，必須向左邊網(wǎng)絡(luò)位借位。2^9=512>459,第三段借一位，滿足主機(jī)數(shù)要求，而且子網(wǎng)數(shù)2^7=128個(gè)。所以掩碼就是16+7=23，第三段掩碼值256-2^1=254,所以答案是D255.255.254.0。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的子网划分详解与子网划分例题解析的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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