计算机网络——子网划分（自学最全版）

本章节：子网划分（部分内容参考：《华为HCIA-Datacom认证学习指南》）

《华为 HCIA-Datacom认证学习指南》

1、子网掩码

与IP地址结构类似，子网掩码由32bit（四字节）组成，以点分十进制表示。子网掩码并不是IP地址，只是用于区分网络部分和主机部分。子网掩码中的1表示网络位，0表示主机位，连续的1数量称为一个子网掩码的长度。举个例子，子网掩码255.255.0.0 转换为二进制11111111.11111111.00000000.00000000，观察得出他是一个16位掩码。每个IP地址和子网掩码一起可以用来唯一的标识一个网段中的某台网络设备。

2、与运算

通常给定一个IP地址需要计算其归属网段，我们可以将IP地址和它的子网掩码进行与运算得出网络地址。运算法则为同为1时为1，其他情况为0。与运算举例如下表所示。

表1：与运算举例

3、默认子网掩码

如下图每类IP地址有一个缺省子网掩码。A类地址的缺省子网掩码为8位，即第一个字节表示网络位，其他三个字节表示主机位。B类地址的缺省子网掩码为16位，因此B类地址支持更多的网络，但是主机数也相应减少。C类地址的缺省子网掩码为24位，支持的网络最多，同时也限制了单个网络中主机的数量。

图1：默认子网掩码

4、有类网络

按照定义好的网络长度划分的A类、B类、C类等网络分类，称为有类网络 ，有类网络由于采用固定格式，正因为这一点使用缺省子网掩码就会存在一定的局限性，如果企业网络中希望通过规划多个网段来隔离物理网络上的主机，网络中划分多个网段后，每个网段中的实际主机数量可能很有限，导致很多地址未被使用。如图：有类网络缺陷

图2：有类网络缺陷

从上图中可以看出，网段192.168.1.0/24根据子网掩码255.255.255.0，计算出其网络地址为192.168.1.0，广播地址为192.168.1.255，减去网络地址和广播地址其有效主机地址范围为192.168.1.1-192.168.254共计253个有效主机地址；而实际需求为30个主机，将造成223个地址浪费。

4、无类网络

采用可变长子网掩码可解决有类网络固化地址格式带来地址浪费问题。使默认子网掩码可以进一步划分，成为变长子网掩码（VLSM）。根据需求通过改变子网掩码，合理的将网络划分为多个子网。经过前面学习，我们已经知道网络位和主机位占位空间决定网段地址及其主机地址数量，具体关系如表2所示。

表2 子网与子网地址计算

我们以图3为例现有一个C类网络地址段192.168.1.0/24，使用变长子网掩码给三个子网分别分配IP地址。过程如下：采用默认子网掩码的C类地址网段一般情况可以提供253个有效主机地址；在图中我们发现该企业三个部门共计需分配60个主机地址，其中需求最多部门为30个地址，所以只需要将192.168.1.0/24合理的分配给三个部门即可；满足子网数大于等于3所以需要借位至少2位，主机地址剩6位每个子网地址空间为64个，有效空间62（减去网络地址和广播地址）个。划分过程如图3所示

图3 子网划分举例

划分后我们可以将网段192.168.2.0/24和192.168.3.0/24释放出来，而且每个部门都预留了地址不担心后期部门扩员。经过上面的过程我们可以总结出子网划分依据是子网掩码的长度，而子网掩码长度取决于借位后网络位的位数。

4.4练习题

1、某公司申请到一个C类地址段，需要平均分配给8个子公司，最大的一个子公司有14台计算机，不同的子公司必须在不同的网段中，则子网掩码应该设计为？（  ）

A、255.255.255.240   B、255.255.255.128   C、255.255.255.192   D、255.255.255.0

2、如果一个网络的广播地址为172.16.1.255，那么它的网络地址可能是？（  ）

A、172.16.1.128   B、172.16.2.0   C、172.16.1.1   D、172.86.1.253

3、主机的IPv4地址为200.200.200.201/30、拥有下列哪个IPv4地址的主机和其通信不需要经过路由器转发？（  ）

A、200.200.200.202   B、200.200.200.200   C、200.200.200.203   D、200.200.200.1

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