IPv4地址利用子网掩码划分子网的计算

标准的IP地址分为两级结构，每个IP地址都分为网络标识和主机标识两部分。
在同一个广播域中的主机网络标识都相同，仅用主机标识区别主机的不同。
但是这种两级结构导致了IP地址的浪费严重。
如果一个机构（拿公司来说），在不同四个的办公楼要用到四个独立网络，
用两级结构就要占用四个不同的IP地址，会造成IP地址的迅速枯竭。
所以就要引入三级IP地址。

两级IP地址={<网络标识>,<主机标识>}。
三级IP地址={<网络标识>,<子网标识>,<主机标识>}。
子网标识就是借用主机标识出来的，子网标识每多一位，主机标识则少一位。
而这种从两级到三级结构的转变就称为子网划分
这里所说的位数都是对于二进制而言。
划分后的每子网就像一个个局域网，但这只是对于同一个网络标识来说。一个网络标识对于外部的网络来说他依旧是标识出一个网络而已。

举例来说：将192.168.0.0/24此网络划分为4个子网。

首先确定这是一个什么类型的网络，这一步主要从第一个十进制数来区分。
A类网络的区间为：0-126
B类网络的区间为：128-191
C类网络的区间为：192-223

此外还有一个D类网络和E类网络，D类网络为多播网络，E类网络为实验室所保留这两个类型的网络在生活中不会用到。

（1）从这个IP地址的第一位就可以知道这是一个C类网络。
从而可以确定C类网络缺省子网掩码时的子网掩码为255.255.255.0

各类网络缺省子网掩码时的子网掩码为：
A类：255.0.0.0
B类：255.255.0.0
C类：255.255.255.0

（2）将这个子网掩码转成二进制进行计算
255.255.255.0 （10）>> <1111 1111.1111 1111.1111 1111>.<0000 0000> (2)
要将该网络划分成四个子网则需要从这个IP地址的主机标识借用前两位(4=2²) 变成子网标识。
(划分成8个子网则需要借用前三位 (8 = 2³) )以此类推
借用的子网标识全部换成1以区分即变成<1111 1111.1111 1111.1111 1111>.<11><00 0000>
从而子网掩码就为原来默认的没有划分子网时的255.255.255.0变成了255.255.255.192

(3) 借用了原先的八位主机标识的两位后主机标识剩下六位，这六位就可以确定这个子网中可以拥有的主机数量
划分成了4个子网后，每个子网可以拥有的最大主机数量为2⁶=64个
但是，每个子网网段可以分配给设备使用的IP地址范围必须是2⁶-2=62个，因为主机标识为全0用来标识该网段，全1用做该网段的广播地址。
第一个网段为1100 0000.1010 1000.0000 0000.0000 0000(主机标识全为0) >> 192.168.0.0
第二个网段为1100 0000.1010 1000.0000 0000.0100 0000(子网网段不同) >> 192.168.0.64
第三个网段为1100 0000.1010 1000.0000 0000.1000 0000(子网网段不同) >> 192.168.0.128
弟四个网段为1100 0000.1010 1000.0000 0000.1100 0000(子网网段不同) >> 192.168.0.192

(4)确定了网段之后就可以确定每个网段可以分配给设备使用的IP范围了，可分配范围从每个网段的网络号+1开始之后的62个ip
第一个网段的可分配范围为：192.168.0.1–192.168.0.62
第二个网段的可分配范围为：192.168.0.65–192.168.0.126
第三个网段的可分配范围为：192.168.0.129–192.168.0.190
第四个网段的可分配范围为：192.168.0.193–192.168.0.254

(5)最后，剩下的那几个主机号为全1的ip地址便作为了该网段的广播地址
第一个网段的广播地址为：192.168.0.63
第二个网段的广播地址为：192.168.0.127
第三个网段的广播地址为：192.168.0.191
第四个网段的广播地址为：192.168.0.255

(6)最后划分出来的4个子网如表格所示

网络序号	子网掩码	该网段的网络号	该网段可以分配给设备使用的IP地址范围	该网段的广播地址
1	255.255.255.192	192.168.0.0	192.168.0.1–192.168.0.62	192.168.0.63
2	255.255.255.192	192.168.0.64	192.168.0.65–192.168.0.126	192.168.0.127
3	255.255.255.192	192.168.0.128	192.168.0.129–192.168.0.190	192.168.0.191
4	255.255.255.192	192.168.0.192	192.168.0.193–192.168.0.254	192.168.0.255