9. 子网掩码划分

子网划分是网络工程中的核心技能之一，本教程将全面介绍子网计算的方法和步骤。

一、IP地址基础

1. IP地址结构

• IPv4地址由32位二进制数组成，通常表示为4个十进制数（0-255），用点分隔
• 例如：192.168.1.1

2. IP地址分类

• A类：1.0.0.0 - 126.255.255.255 (默认掩码 255.0.0.0)
• B类：128.0.0.0 - 191.255.255.255 (默认掩码 255.255.0.0)
• C类：192.0.0.0 - 223.255.255.255 (默认掩码 255.255.255.0)
• D类和E类用于多播和实验

二、子网掩码

1. 子网掩码作用

• 区分网络部分和主机部分
• 1表示网络位，0表示主机位

2. 表示方法

• 点分十进制：255.255.255.0
• CIDR表示法：/24（表示前24位是网络位）

基本概念

• 1：表示对应IP地址位属于网络部分
• 0：表示对应IP地址位属于主机部分

示例1：C类网络默认掩码

IP地址：192.168.1.100
子网掩码：255.255.255.0（/24）

二进制表示：

IP地址：  11000000.10101000.00000001.01100100
子网掩码：11111111.11111111.11111111.00000000
                            ↑ 前24位是网络位
                            ↓ 后8位是主机位

解析：

• 网络ID：192.168.1.0（前24位）
• 主机部分：100（后8位）

三、子网划分步骤

1. 确定需求

• 需要多少个子网？
• 每个子网需要多少主机？

2. 计算步骤

1. 确定原始网络类别和默认掩码
2. 计算需要借用的主机位数：
   • 子网数：2ⁿ ≥ 所需子网数（n为借用位数）
   • 主机数：2ᵐ - 2 ≥ 所需主机数（m为剩余主机位数）
3. 创建新的子网掩码
4. 计算子网块大小（增量）：256 - 子网掩码对应八位组值
5. 列出所有子网范围

3. 示例：划分192.168.1.0/24为4个子网

1. 需要4个子网：2²=4 → 借用2位
2. 新掩码：255.255.255.192（/26）
3. 块大小：256-192=64
4. 子网范围：
   • 192.168.1.0 - 192.168.1.63
   • 192.168.1.64 - 192.168.1.127
   • 192.168.1.128 - 192.168.1.191
   • 192.168.1.192 - 192.168.1.255

四、快速计算技巧

1. CIDR到掩码转换

• /25 → 255.255.255.128
• /26 → 255.255.255.192
• /27 → 255.255.255.224
• /28 → 255.255.255.240
• /29 → 255.255.255.248
• /30 → 255.255.255.252

2. 关键值表

五、 举例：

以下是192.168.1.0/24划分为4个子网的详细表格（每个子网掩码255.255.255.192/26）：

关键说明：

1. 子网地址：每个子网的起始地址（主机位全0）
2. 网络地址：与子网地址相同，用于标识网络本身
3. 第一个可用IP：网络地址+1
4. 最后一个可用IP：广播地址-1
5. 广播地址：主机位全1（下一个子网-1）
6. 可用主机数：2⁶-2=62（6个主机位，减去网络地址和广播地址）

计算过程验证：

• 块大小：256-192=64（每个子网跨度64个地址）
• 子网划分点：0,64,128,192
• 特殊地址排除：
  • x.0 → 网络地址
  • x.63/x.127/x.191/x.255 → 广播地址