（二十二）子网划分
前言
现在，我们已经对IP地址和子网掩码有了一定程度的了解。一个IP地址可以通过它的子网掩码来判断它的网络位数和主机位数，还可以通过子网掩码来判断两个IP地址是否在同一个子网内。
对于没有划分子网的IP地址，也都有标准的子网掩码，A类标准子网掩码是255.0.0.0，B类标准子网掩码是255.255.0.0，C类标准子网掩码是255.255.255.0。那么，对于划分了子网的一个网络来说，就不能使用标准的子网掩码了。
所以，今天这一节，我们主要学习子网的划分方法，以及可变长的子网掩码。
子网划分
我们知道，一个IP地址由网络号和主机号两部分组成。如果进行划分子网的话，就是把该IP地址原来的主机位拿出几位来“借”给网络位，借出去的这几位，我们把它们叫做子网位。
我们一个C类网络为例，看一个网络位、子网位、主机位的关系示意图：
这个图就很形象的展示了，把一个C类网络的主机位拿出几位来当作子网位。
我们可以简单的记为： 未做子网划分的ip地址：网络号＋主机号，做子网划分后的ip地址：（网络号+子网号）＋子网主机号
那么，在实际应用中，我们需要把主机位借出几位来做子网位，才算合适的呢？
我们只要记住，划分子网遵循这样一个标准：把主机位拿出n位来做子网位，要满足2^n-2>=所需子网数。
我们仍然使用上一节的例子，一个公司申请了一个B类地址128.1.0.0，需要给三个部门划分子网，也就是需要划分出三个子网来。需要三个子网，也就是需要满足2^n-2>=3，可以得知n的值最小是3，也就是说，最少需要把主机位拿出3位来，才能满足要求。当然，如果n的值取大于3的数，也能满足要求，但是如果多借了位的话，会相应的造成主机位数的减少，也就是造成每个子网中能够容纳的主机数目的减少。
现在我们来看，n=3，也就是3位子网位，可以有这几种排列组合的形式：000、001、010、011、100、101、110、111这八种组合，因为全0和全1一般不用作分配，所以3位子网位可以构造出6个可用子网来。
所以我们现在只需要选择其中的三种情况，分别分配给三个部门用作子网：
第一个子网，选用子网号为001，那么第一个子网的IP地址用二进制表示，就是这样的：
10000000.00000001.001xxxxx.xxxxxxxx，红色部分是网络号，绿色是子网号、蓝色是主机号(x可以是0或者1都行)。
所以第一个子网，最小的一个IP地址是：10000000.00000001.00100000.00000001，转为十进制是：128.1.32.1
最大的一个IP地址是：10000000.00000001.00111111.11111110，转为十进制是：128.1.63.254。
当主机号全为0的时候，是这个样的：10000000.00000001.00100000.00000000，转为十进制是：128.1.32.0，代表001这个子网的子网网段地址。
当主机号全为1的时候，是这个样的：10000000.00000001.001111111.11111111，转为十进制是：128.1.63.255，代表001这个子网的子网广播地址。
第二个和第三个子网也是用相同的方法计算的，当第二个子网的子网号选用010，第三个子网的子网号选用011，那么每个子网的IP地址范围就如同下表所示：
| 子网 | 子网网络号 | 最小可分配地址 | 最大可分配地址 | 广播地址 |
| 子网1 | 128.1.32.0 | 128.1.32.1 | 128.1.63.254 | 128.1.63.255 |
| 子网2 | 128.1.64.0 | 128.1.64.1 | 128.1.95.254 | 128.1.95.255 |
| 子网3 | 128.1.96.0 | 128.1.96.1 | 128.1.127.254 | 128.1.127.255 |
VLSM
VLSM的意思是：可变长子网掩码。它有什么作用呢？我们来看这样一种情况：
比如说，一个大型机构里有销售部、服务部、工程部三个部门，其中销售部人员比较多，有60台电脑，服务部和工程部的电脑需求稍微少一点，两个部门各有30台电脑。现在申请到了一个C类IP地址217.20.23.0，要求为三个部门划分出三个子网。
下面我们按照常规的子网划分方法划分一下：
要划分3个子网的话，要满足2^n-2大于等于3，得出n最小为3，也就是最少把主机位拿出3位来做子网位。
我们把IP地址换成二进制观察一下：11011001.00010100.00010111.sssxxxxx。其中，s是借出去的子网位，x是剩下的主机位。现在，借出去了三位子网位，还剩下五位主机位，也就是说，每个子网可容纳的主机数目是30(2^5-2)个。
如果这样划分的话，每个子网内可容纳30台主机。显然，服务部和工程部满足要求，但是销售部中却有一半的电脑都得不到IP地址。是不是我们不应该申请C类地址呢，是不是C类地址的主机数量不够多呢？我们知道，一个C类地址，可以满足254台主机，而整个机构的主机数目是60+30+30，也才120个。所以说，申请C类地址是绝对够用的，肯定是我们的划分方法出了问题。
为了解决这样的问题，我们提出了VLSM的概念，使用VLSM技术可以在子网里进一步再划分子网，可以让每个子网的主机数目不同，子网掩码也可以不同，使子网的分配可以更加的灵活。
要使用VLSM划分子网的话，要遵循的原则是：先划分需求IP地址多的子网，再划分需求少的子网。
要解决上面的问题，应该这样来做：
1、首先，先要为销售部划分子网，销售部有60台主机，所以我们要保证给销售部划分的子网的主机位应该最少是6位，因为2^6-2大于等于60。主机位是6位了，子网位就剩下了2位，2^2-2等于2，也就是说2位子网位可以划分出2个子网来，每个子网都可以保证有60台主机。第一个子网的IP地址形式是：217.20.23.01xxxxxx，子网掩码是255.255.255.192；第二个子网的IP地址形式是：217.20.23.10xxxxxx，子网掩码是255.255.255.192。这两个子网，随便哪一个都可以满足销售部的需求。
2、接着，我们为服务部和工程部划分子网。两个部门都各自有30台主机，俩部门加一块一共是60台吧。这时候，我们不需要再划分别的子网了，上一步不是划分出来两个子网吗，假设销售部用了第一个，那么我们这个服务部和工程部就可以共用第二个，刚好能满足要求。对第二个子网再做进一步的划分，就是把主机位再借出一位来作为子网位，就可以把这个子网进一步再划分为两个小子网。分别是：小子网1的IP地址形式是217.20.23.100xxxxx，子网掩码是255.255.255.224；小子网2的IP地址形式是217.20.23.101xxxxx，子网掩码是255.255.255.224。每个小子网的主机位数是5位，2^5-2大于等于30，正好满足要求。
一道例题
– 该主机所在子网的子网网络号?
– 每个子网的可用主机数目?
– 该子网的子网广播地址?
答：
求子网网络号，要把IP地址和子网掩码都转换为二进制，然后进行与运算，即可得到网络号：210.222.5.120。
求该子网可用的主机数目：因为子网掩码是248，说明借出去5位作为子网位，剩下的3位是主机位，2^3-2=6，每个子网的主机数是6。
求子网广播地址，只需要让主机号的值全为1，就是广播地址210.222.5.127。