子网划分的举例说明

　　学习计算机网络基础知识，是一个比较艰苦的学习课程，它要求掌握的计算机网络的基础知识还是比较多的，如果有哪一节是跟不上的话，那么在接下里的知识网结构中，你就会落下很多专业的知识，同时，学习计算机网络，在理解好基本的知识之后，还是需要自己动手去操作，这样才会让自己的知识记忆更加的深刻，这个大家都会有相同的体验！重要的网络地址知识---子网的划分，
　　子网划分定义：
　　Internet组织机构定义了五种IP地址，有A、B、C三类地址。A类网络有126个，每个A类网络可能有16777214台主机，它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多结点是不可能的，网络会因为广播通信而饱和，结果造成16777214个地址大部分没有分配出去。可以把基于类的IP网络进一步分成更小的网络，每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址，子网地址是借用基于类的网络地址的主机部分创建的。划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。

　　计算步骤
　　1、确定要划分的子网数
　　2、 求出子网数目对应二进制数的位数N及主机数目对应二进制数的位数M。
　　3、对该IP地址的原子网掩码，将其主机地址部分的前N位置取1或后M位置取0 即得出该IP地址划分子网后的子网掩码。
　　例如，对B类网络135.41.0.0/16需要划分为20个能容纳200台主机的网络（即：子网）。因为16<20<32，即：2的4次方<20<2的5次方，所以，子网位只须占用5位主机位就可划分成32个子网，可以满足划分成20个子网的要求。B类网络的默认子网掩码是255.255.0.0，转换为二进制为11111111.11111111.00000000.00000000。子网又占用了5位主机位，根据子网掩码的定义，划分子网后的子网掩码应该为11111111.11111111.11111000.00000000，转换为十进制应该为255.255.248.0。再来看一看每个子网的主机数。子网中可用主机位还有11位，2的11次方=2048，去掉主机位全0和全1的情况，还有2046个主机ID可以分配，而子网能容纳200台主机就能满足需求，按照上述方式划分子网，每个子网能容纳的主机数目远大于需求的主机数目，造成了IP地址资源的浪费。为了更有效地利用资源，也可以根据子网所需主机数来划分子网。还以上例来说，128<200<256，即2^7<200<2^8，也就是说，在B类网络的16位主机位中，保留8位主机位，其它的16－8=8位当成子网位，可以将B类网络138. 96.0.0划分成256（2^8）个能容纳256－2=254台（去掉全0全1情况）主机的子网。此时的子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000，转换为十进制为255.255.255.0。
　　在上例中，分别根据子网数和主机数划分了子网，得到了两种不同的结果，都能满足要求，实际上，子网占用5~8位主机位时所得到的子网都能满足上述要求，那么，在实际工作中，应按照什么原则来决定占用几位主机位呢？
　　子网划分的两个例子
　　例1：本例通过子网数来划分子网，未考虑主机数。
　　一家集团公司有12家子公司，每家子公司又有4个部门。上级给出一个172.16.0.0/16的网段，让给每家子公司以及子公司的部门分配网段。
　　思路：既然有12家子公司，那么就要划分12个子网段，但是每家子公司又有4个部门，因此又要在每家子公司所属的网段中划分4个子网分配给各部门。
　　步骤：
　　A. 先划分各子公司的所属网段。
　　有12家子公司，那么就有2的n次方≥12，n的最小值=4。因此，网络位需要向主机位借4位。那么就可以从172.16.0.0/16这个大网段中划出2的4次方=16个子网。
　　详细过程：
　　先将172.16.0.0/16用二进制表示
　　10101100.00010000.00000000.00000000/16
　　借4位后（可划分出16个子网）：
　　1) 10101100.00010000.00000000.00000000/20【172.16.0.0/20】
　　2) 10101100.00010000.00010000.00000000/20【172.16.16.0/20】
　　3) 10101100.00010000.00100000.00000000/20【172.16.32.0/20】
　　4) 10101100.00010000.00110000.00000000/20【172.16.48.0/20】
　　5) 10101100.00010000.01000000.00000000/20【172.16.64.0/20】
　　6) 10101100.00010000.01010000.00000000/20【172.16.80.0/20】
　　7) 10101100.00010000.01100000.00000000/20【172.16.96.0/20】
　　8) 10101100.00010000.01110000.00000000/20【172.16.112.0/20】
　　9) 10101100.00010000.10000000.00000000/20【172.16.128.0/20】
　　10) 10101100.00010000.10010000.00000000/20【172.16.144.0/20】
　　11) 10101100.00010000.10100000.00000000/20【172.16.160.0/20】
　　12) 10101100.00010000.10110000.00000000/20【172.16.176.0/20】
　　13) 10101100.00010000.11000000.00000000/20【172.16.192.0/20】
　　14) 10101100.00010000.11010000.00000000/20【172.16.208.0/20】
　　15) 10101100.00010000.11100000.00000000/20【172.16.224.0/20】
　　16) 10101100.00010000.11110000.00000000/20【172.16.240.0/20】
　　我们从这16个子网中选择12个即可，就将前12个分给下面的各子公司。每个子公司最多容纳主机数目为2的12次方-2=4094。
　　B. 再划分子公司各部门的所属网段
　　以甲公司获得172.16.0.0/20为例，其他子公司的部门网段划分同甲公司。
　　有4个部门，那么就有2的n次方≥4，n的最小值=2。因此，网络位需要向主机位借2位。那么就可以从172.16.0.0/20这个网段中再划出2的2次方=4个子网，正符合要求。
　　详细过程：
　　先将172.16.0.0/20用二进制表示
　　10101100.00010000.00000000.00000000/20
　　借2位后（可划分出4个子网）：
　　① 10101100.00010000.00000000.00000000/22【172.16.0.0/22】
　　② 10101100.00010000.00000100.00000000/22【172.16.4.0/22】
　　③ 10101100.00010000.00001000.00000000/22【172.16.8.0/22】
　　④ 10101100.00010000.00001100.00000000/22【172.16.12.0/22】
　　将这4个网段分给甲公司的4个部门即可。每个部门最多容纳主机数目为2的10次方-2=1024。
　　例2：本例通过计算主机数来划分子网。
　　某集团公司给下属子公司甲分配了一段IP地址192.168.5.0/24，现在甲公司有两层办公楼（1楼和2楼），统一从1楼的路由器上公网。1楼有100台电脑联网，2楼有53台电脑联网。如果你是该公司的网管，你该怎么去规划这个IP？
　　根据需求，画出下面这个简单的拓扑。将192.168.5.0/24划成3个网段，1楼一个网段，至少拥有101个可用IP地址；2楼一个网段，至少拥有54个可用IP地址；1楼和2楼的路由器互联用一个网段，需要2个IP地址。

　　clip_image002
　　思路:我们在划分子网时优先考虑最大主机数来划分。在本例中，我们就先使用最大主机数来划分子网。101个可用IP地址，那就要保证至少7位的主机位可用（2的m次方-2≥101，m的最小值=7）。如果保留7位主机位，那就只能划出两个网段，剩下的一个网段就划不出来了。但是我们剩下的一个网段只需要2个IP地址并且2楼的网段只需要54个可用IP，因此，我们可以从第一次划出的两个网段中选择一个网段来继续划分2楼的网段和路由器互联使用的网段。
　　步骤：
　　A. 先根据大的主机数需求，划分子网
　　因为要保证1楼网段至少有101个可用IP地址，所以，主机位要保留至少7位。
　　先将192.168.5.0/24用二进制表示：
　　11000000.10101000.00000101.00000000/24
　　主机位保留7位，即在现有基础上网络位向主机位借1位（可划分出2个子网）：
　　① 11000000.10101000.00000101.00000000/25【192.168.5.0/25】
　　② 11000000.10101000.00000101.10000000/25【192.168.5.128/25】
　　1楼网段从这两个子网段中选择一个即可，我们选择192.168.5.0/25。
　　2楼网段和路由器互联使用的网段从192.168.5.128/25中再次划分得到。
　　B. 再划分2楼使用的网段
　　2楼使用的网段从192.168.5.128/25这个子网段中再次划分子网获得。因为2楼至少要有54个可用IP地址，所以，主机位至少要保留6位（2的m次方-2≥54，m的最小值=6）。
　　先将192.168.5.128/25用二进制表示：
　　11000000.10101000.00000101.10000000/25
　　主机位保留6位，即在现有基础上网络位向主机位借1位（可划分出2个子网）：
　　① 11000000.10101000.00000101.10000000/26【192.168.5.128/26】
　　② 11000000.10101000.00000101.11000000/26【192.168.5.192/26】
　　2楼网段从这两个子网段中选择一个即可，我们选择192.168.5.128/26。
　　路由器互联使用的网段从192.168.5.192/26中再次划分得到。
　　C. 最后划分路由器互联使用的网段
　　路由器互联使用的网段从192.168.5.192/26这个子网段中再次划分子网获得。因为只需要2个可用IP地址，所以，主机位只要保留2位即可（2的m次方-2≥2，m的最小值=2）。

　　先将192.168.5.192/26用二进制表示：
　　11000000.10101000.00000101.11000000/26
　　主机位保留2位，即在现有基础上网络位向主机位借4位（可划分出16个子网）：
　　① 11000000.10101000.00000101.11000000/30【192.168.5.192/30】
　　② 11000000.10101000.00000101.11000100/30【192.168.5.196/30】
　　③ 11000000.10101000.00000101.11001000/30【192.168.5.200/30】
　　…………………………………
　　④ 11000000.10101000.00000101.11110100/30【192.168.5.244/30】
　　⑤ 11000000.10101000.00000101.11111000/30【192.168.5.248/30】
　　⑥ 11000000.10101000.00000101.11111100/30【192.168.5.252/30】
　　路由器互联网段我们从这16个子网中选择一个即可，我们就选择192.168.5.252/30。
　　D. 整理本例的规划地址
　　1楼：
　　网络地址：【192.168.5.0/25】
　　主机IP地址：【192.168.5.1/25—192.168.5.126/25】
　　广播地址：【192.168.5.127/25】
　　2楼：
　　网络地址：【192.168.5.128/26】
　　主机IP地址：【192.168.5.129/26—192.168.5.190/26】
　　广播地址：【192.168.5.191/26】
　　路由器互联：
　　网络地址：【192.168.5.252/30】
　　两个IP地址：【192.168.5.253/30、192.168.5.254/30】
　　广播地址：【192.168.5.255/30】
　　快速划分子网确定IP
　　我们以例2为例：
　　题目需要我们将192.168.5.0/24这个网络地址划分成能容纳101/54/2个主机的子网。因此我们要先确定主机位，然后根据主机位决定网络位，最后确定详细的IP地址。
　　① 确定主机位
　　将所需要的主机数自大而小的排列出来：101/54/2，然后根据网络拥有的IP数目确定每个子网的主机位：如果2的n次方-2≥该网段的IP数目，那么主机位就等于n。于是，得到：7/6/2。
　　② 根据主机位决定网络位
　　用32减去主机位剩下的数值就是网络位，得到：25/26/30。
　　③ 确定详细的IP地址
　　在二进制中用网络位数值掩盖IP前面相应的位数，然后后面的为IP位。选取每个子网的第一个IP为网络地址，最后一个为广播地址，之间的为有效IP。得到：
　　【网络地址】 【有效IP】 【广播地址】
　　【192.168.5.0/25】【192.168.5.1/25-192.168.5.126/25】【192.168.5.127/25】
　　【192.168.5.128/26】【192.168.5.129/26-192.168.5.190/26】【192.168.5.191/26】
　　【192.168.5.192/30】【192.168.5.193/30-192.168.5.194/30】【192.168.5.195/30】
　　例 3.一个B类地址，它的子网掩码为255.255.224.0，能划分多少个子网?每个子网容纳多少台主机?接下里我们来看看具体的该怎么去操作计算，正在备战软考的朋友们就不要错过了。
　　首先是将255.255.224.0转成二进制是：11111111.11111111.11100000.00000000（不懂的话可以直接打开你的计算器来操作计算）
　　从上可以看出它向主机位借了三位，子网为2的3次方等于8，因此我么可以计算出它有8个子网，分别为：000，001，010，011，100，101，110，111减去首尾即：001-110六个子网
　　再来看看它的主机位，减去子网尾，也就是2的13次方减去2等于8190也就是每个子网可以容纳8190台主机上述子网掩码化成二进制就是
　　11111111，11111111，11100000，00000000
　　从上面的例子意思就是说向主机位借了3位
　　1.子网个数=把借的主机位个数做为2的几次方，也就是2的三次方=8个子网：
　　2，每个子网容纳的主机数=把网络位（0的位数）做为2的几次方再减去2=2的13次方-2=8190，就是这样得出来的。
　　这是计算的规律，如果你不知道其中的原理的话，那就需要先记住规律，在以后的计算多了就会明白了。
　　总结：子网的划分是比较难的一个网络划分的基础，它需要去掌握更多的数学公式，以及常规的逻辑运算推理，在子网划分的时候需了解清楚的概念还是比较多的，主机数，子网数，这些基本的概念还是要了解清楚！更多的知识点，就在课课家！