子网划分算法
子网划分方法及掩码简便算法
子网划分方法及掩码简便算法发布时间：2006-8-4 被阅览数： 3 次作者：飞速网络子网的划分，实际上就是设计子网掩码的过程。
子网掩码主要是用来区分IP地址中的网络ID和主机ID，它用来屏蔽IP地址的一部分，从IP地址中分离出网络ID和主机ID.子网掩码是由4个十进制数组成的数值"中间用"。
"分隔，如255.255.255.0。
若将它写成二进制的形式为:11111111.11111111.11111111.0000 0000，其中为"1"的位分离出网络ID,为"0"的位分离出主机ID，也就是通过将IP地址与子网掩码进行"与"逻辑操作，得出网络号。
例如，假设IP地址为192.160.4.1，子网掩码为255.255.255.0，则网络ID为1 92.160.4.0,主机ID为0.0.0.1。
计算机网络ID的不同，则说明他们不在同一个物理子网内，需通过路由器转发才能进行数据交换。
每类地址具有默认的子网掩码:对于A类为255.0.0.0，对于B类为255.255.0.0，对于C类为255.25 5.255.0。
除了使用上述的表示方法之外，还有使用于网掩码中"1"的位数来表示的，在默认情况下，A类地址为8位，B类地址为16位，C类地址为24位。
例如，A类的某个地址为 12.10.10.3/8，这里的最后一个"8"说明该地址的子网掩码为8位，而199.42.26.0/28表示网络199.42.26。
0的子网掩码位数有28位。
如果希望在一个网络中建立子网，就要在这个默认的于网掩码中加入一些位，它减少了用于主机地址的位数。
加入到掩码中的位数决定了可以配置的于网。
因而，在一个划分了子网的网络中，每个地址包含一个网络地址、一个子网位数和一个主机地址，如图1所示。
在图1中，子网位来自主机地址的最高相邻位，并从一个8位的位组边界开始，因为默认的子网掩码总是在8位位组的边界处结束。
子网分配原则
子网掩码的主要功能是告知网络设备，一个特定的IP地址的哪一部分是包含网络地址与子网地址，哪一部分是主机地址。
网络的路由设备只要识别出目的地址的网络号与子网号即可作出路由寻址决策，IP地址的主机部分不参与路由器的路由寻址操作，只用于在网段中唯一标识一个网络设备的接口。
本来，如果网络系统中只使用A、B、C这三种主类地址，而不对这三种主类地址作子网划分或者进行主类地址的汇总，则网络设备根据IP地址的第一个字节的数值范围即可判断它属于A、B、C中的哪一个主类网，进而可确定该IP地址的网络部分和主机部分，不需要子网掩码的辅助。
但为了使系统在对A、B、C这三种主类网进行了子网的划分，或者采用无类别的域间选路技术（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）对网段进行汇总的情况下，也能对IP地址的网络及子网部分与主机部分作正确的区分，就必须依赖于子网掩码的帮助。
子网掩码使用与IP相同的编址格式，子网掩码为1的部分对应于IP地址的网络与子网部分，子网掩码为0的部分对应于IP地址的主机部分。
将子网掩码和IP地址作"与"操作后，IP地址的主机部分将被丢弃，剩余的是网络地址和子网地址。
例如，一个IP分组的目的IP地址为：10.2.2.1，若子网掩码为：255.255.255.0，与之作"与"运算得：10.2.2.0，则网络设备认为该IP地址的网络号与子网号为：10.2.2.0。
子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。
最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。
就这么简单。
请看以下示例：运算演示之一：aaI P 地址192.168.0.1子网掩码255.255.255.0AND运算转化为二进制进行运算：I P 地址11010000.10101000.00000000.00000001子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000AND运算11000000.10101000.00000000.00000000转化为十进制后为：192.168.0.0运算演示之二：I P 地址192.168.0.254子网掩码255.255.255.0AND运算转化为二进制进行运算：I P 地址11010000.10101000.00000000.11111110子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000AND运算11000000.10101000.00000000.00000000转化为十进制后为：192.168.0.0运算演示之三：I P 地址192.168.0.4子网掩码255.255.255.0AND运算转化为二进制进行运算：I P 地址11010000.10101000.00000000.00000100子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000AND运算11000000.10101000.00000000.00000000转化为十进制后为：192.168.0.0通过以上对三组计算机IP地址与子网掩码的AND运算后，我们可以看到它运算结果是一样的。
基于IP地址的子网划分算法研究
在子网划分中往往涉及 到网络地址 的计算 ， 该文所提 出的子网划分算 法解决 了相应 的计算问题 。该算 法针 对 Ｉ 地址 进行 子网 Ｐ 划分 ， 于面向从事网络设计 、 对 网络管理和网络维护的用户 ， 能够有效 的提高网络工程师的工作效率 。
１Ｔ Ｐ Ｉ 网地址 分配 概述 Ｃ ， Ｐ子
ｔ ｅ ａ ｏ ｉ ｍ ｄ ｔｄ ｉ ｈ ｌ ｒｔ ｇ ｈ ｉ ｅ ｉ ｎ ＴＣ２ ０ ｃ ｍｐｌ ｒｅ ｖ ｒ ｎ ｎ ｓ ｇ Ｃ ｎ ｕ ｇ ． ｅ ｒ ｓ ｌ ｉ ｄ ｃ ｔｓｔ ａ ｈ ｌ ｏ ｔ ｍ ａ ｅ ｌ ｅ ｓ ｂ ｅ ａ ｔ ｓ ｅ ． ｏ ｉ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｉ ｌ ｇ ａ ｅ Ｔｈ ｅｕ ｔ ｎ ｉａ ｅ ｈ ｔｔ ｅ ｕ ｎ ａ ｉ ｉ ｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｓ ｂ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｉ ａｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｉｈ ｓ ｌ ｅ ｈ ｅｗｏ ｋ ａ ｄ ｅｓａ ｏ ａｉ ｎ ａ ｄ ｍａ ｅ ｆ ｌ ｕ ｅ ｏ Ｕ ｓ ｇ ｔ ｉ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ａ ｓｒ ｃ ： ｕ ｎ ｔｐ ｒ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｗｈ ｃ ｏ ｖ ｓｔ ｅ ｎ ｔ ｒ ｄ ｒ ｓ ｌ ｃ ｔ ｎ ｋ ｌ ｓ ｆ ｔ． ｉ ｈ ｓ ｅ ｈ ｏ ｏ ｃ ｎ ｉｏ ｓ ｌ ｏ ｕ ｉ ｎ ｙ
ｔｏ ｆｅ ｔｖ ｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｉｅｙ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｄ ｖｓｏ ｆ ｕ ｎ ｔ ｓ ｂ ｅ ｓ ； ｌｎ ｕ ｇ ｙｗｏ ｄ ： ｉ ｉ ｎ ｏ ｂ ｅ ； ｕ ｎ ｔ ｉ ｓ ｍａｋ Ｃ ｇ ａ ｅ ａ
随着互联 的普及和应用 ，Ｐ Ｉ 地址资源成为人们考虑 的一个重要 内容。子网划分是网络工程 中必不可少 的工作 ， 网络地址 对 进行合理划分 ， 能够充分利 和系统管理网络地址 。该文所指 的子网划分是以Ｔ ＰＩ Ｃ／ Ｐ网络技术为基础的 ， 实现在第三层协议上 ， 用 于路由器上的地址分配 以及虚拟局域 网划分 。
IP网段的计算和划分
IP⽹段的计算和划分先了解基础运算异或运算：相同为0，不同为1与运算：两者为1时为1，有0为0或运算：有1为1IP⽹段的计算和划分 IP和⼦⽹掩码 我们都知道，ＩＰ是由四段数字组成，在此，我们先来了解⼀下3类常⽤的ＩＰ A类IP段 0.0.0.0 到127.255.255.255 B类IP段 128.0.0.0 到191.255.255.255 C类IP段 192.0.0.0 到223.255.255.255 ＸＰ默认分配的⼦⽹掩码每段只有255或0 Ａ类的默认⼦⽹掩码 255.0.0.0 ⼀个⼦⽹最多可以容纳1677万多台电脑 Ｂ类的默认⼦⽹掩码 255.255.0.0 ⼀个⼦⽹最多可以容纳6万台电脑 Ｃ类的默认⼦⽹掩码 255.255.255.0 ⼀个⼦⽹最多可以容纳254台电脑 我以前认为，要想把⼀些电脑搞在同⼀⽹段，只要ＩＰ的前三段⼀样就可以了，今天，我才知道我错了。
如果照我这说的话，⼀个⼦⽹就只能容纳254台电脑？真是有点笑话。
我们来说详细看看吧。
要想在同⼀⽹段，只要⽹络标识相同就可以了，那要怎么看⽹络标识呢？⾸先要做的是把每段的ＩＰ转换为⼆进制。
（有⼈说，我不会转换耶，没关系，我们⽤Ｗｉｎｄｏｗｓ⾃带计算器就⾏。
打开计算器，点查看>科学型，输⼊⼗进制的数字，再点⼀下“⼆进制”这个单选点，就可以切换⾄⼆进制了。
） 把⼦⽹掩码切换⾄⼆进制，我们会发现，所有的⼦⽹掩码是由⼀串[red]连续[/red]的1和⼀串[red]连续[/red]的0组成的（⼀共4段，每段8位，⼀共32位数）。
255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000 255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000 这是A/B/C三类默认⼦⽹掩码的⼆进制形式，其实，还有好多种⼦⽹掩码，只要是⼀串连续的1和⼀串连续的0就可以了（每段都是8位）。
10_子网掩码计算
2.4.2 可用主机地址数计算
TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 协 议 与 网 络 管 理
试计算： 试计算： 的可用主机地址是什么？ 1、192.168.2.0/29 的可用主机地址是什么？ 的可用主机地址是什么？ 2、172.16.1.0/28 的可用主机地址是什么？ 的可用主机地址是什么？ 3、10.1.1.0/27 的可用主机地址是什么？ 的可用主机地址是什么？ 4、10.2.1.0/26 的可用主机地址是什么？ 的可用主机地址是什么？ 5、10.3.1.0/25 的可用主机地址是什么？ 请总结一下规律。 请总结一下规律。
网
络
管
理
一、为什么要划分子网
TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 协 议 与 网 络 管 理
如果目的主机与源主机直接相连或者在同一 个共享网络上，那么IP IP数据报就直接送到目 个共享网络上，那么IP数据报就直接送到目 的主机上。 的主机上。 相反的话，就把数据报发往一默认的路由器 相反的话， 由路由器来转发该数据报。 上，由路由器来转发该数据报。 主要用于确认数据是通过广播还是路由来传 主要用于确认数据是通过广播还是路由来传 广播还是路由 送
2.4.3 划分的子网数量
TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP 协 议 与 网 络 管 理
请总结一下规律。 请总结一下规律。 试计算： 试计算： IP划分为多少子网 划分为多少子网？ 1、192.168.2.0/29 把C类IP划分为多少子网？ 类地址划分为多少子网？ 2、172.16.1.0/28 把B类地址划分为多少子网？ 3、10.1.1.0/24 把A类地址划分为多少子网
2.4.3 划分的子网数量
计算机网络划分子网时的分组转发算法
H1
子网1： 网络地址 128.30.33.0
子网掩码 255.255.255.128
128.30.33.1 0
R1 128.30.33.130 1
R1 的路由表（未给出默认路由器）
目的网络地址
子网掩码
下一跳
128.30.33.0 255.255.255.128 接口 0 128.30.33.128 255.255.255.128 接口 1
计算机网络
——使用子网时的分组转发算法过程
xx医科大学 医学工程技术学院
xxx
20xx年4月2日
1.1 使用子网的分组转发
在划分子网的情况下，路由表中每一条记录 必须包含以下三项内容：目标网络地址、子 网掩码、分组转发下一跳地址
目的网络地址
子网掩码
下一跳
128.30.33.0 255.255.255.128 路由器2地址
128.30.36.0 255.255.255.0 R2
子网2：网络地址 128.30.33.128 子网掩码 255.255.255.128
0 128.30.33.129
R2
H2 128.30.330.36.0
H3 128.30.36.12
1
与分组的 IP 地址 128.30.33.138 逐比特相“与”(AND 操 作)
H1218.32这0.5子3里352网网.15就3络掩只51地码2.子是需82址2.网355二计01515.2.：328.3进算52..351510.制2最.135250235.88.的后.10.13R22→081全的.8331.A11103N，200D8子0111目因1222网0A8881的...0此333N22网000：08...D络333子0网.23363地...网10105络0址235掩8地.83码A址3222即N555.2555115D...2可222子538555.网.82555x3。...52220掩y5的555.z3.码55523...5110计=.2215882.x1算82y8接接Rz下2，口口一跳01 138 → 10001010
子网规划与划分实例讲解
例 3 在C类地址中，一个网段怎么才能容纳
超过254台的主机数？
08年思科认证考试:子网划分实例267台电脑子网划分 案例如下： IP地址段：192.168.0.1-192.168.0.67 子网掩码：255.255.254.0 网关：192.168.1.254
第二个IP地址段：192.168.1.1-1 92.168.1.200
例 3
下面该总结一下为什么网关要设置成192.168.1.254 ？ 192.168.0.0，换算成二进制就是 11000000.01010100.00000000.00000000，这里 第9位主机位是借来的，它可以表示成000000000和 00000001，那么这个网络的IP地址就可以设置成 110000000.01010100.00000000.00000001到 11000000.01010100.00000001.11111110了,再换 算成10进制就是192.168.0.1--192.168.1.254了。
例 4
1) 考虑满足主机数量；2）考虑满足子网数量
子网有100个，每个 200台主机。 1）因为每个子网主机数为200台并且不增加所以先 分配主机数： 2N-2=200 2N =202 N＝8 主机数 N=8
所以后八位作为主机位，前八位做为网络位。
例 4
网络地址范围从
最后6个： 172.16.254.128-172.16.254.191 172.16.254.192-172.16.254.255 172.16.255.1-172.16.255.63 172.16.255.64-172.16.255.127 172.16.255.128-172.16.255.191 172.16.255.192-172.16.255.255
子网掩码划分
昨天和同学讨论一道相关的计算题,他给我发了一篇相关的文章,感觉不错,介绍给大家,IP地址是32位的二进制数值，用于在TCP/IP通讯协议中标记每台计算机的地址。
通常我们使用点式十进制来表示，如192.168.0.5等等。
每个IP地址又可分为两部分。
即网络号部分和主机号部分：网络号表示其所属的网络段编号，主机号则表示该网段中该主机的地址编号。
按照网络规模的大小，IP地址可以分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类是三种主要的类型地址，D类专供多目传送用的多目地址，E类用于扩展备用地址。
A、B、C三类IP地址有效范围如下表：类别网络号/占位数主机号/占位数用途A 1～126 / 8 0～255 0～255 1～254 / 24 国家级B 128～191 0～255 / 16 0～255 1～254 / 16 跨过组织C 192～223 0～255 0～255 / 24 1～254 / 8 企业组织随着互连网应用的不断扩大，原先的IPv4的弊端也逐渐暴露出来，即网络号占位太多，而主机号位太少，所以其能提供的主机地址也越来越稀缺，目前除了使用NAT在企业内部利用保留地址自行分配以外，通常都对一个高类别的IP地址进行再划分，以形成多个子网，提供给不同规模的用户群使用。
这里主要是为了在网络分段情况下有效地利用IP地址，通过对主机号的高位部分取作为子网号，从通常的网络位界限中扩展或压缩子网掩码，用来创建某类地址的更多子网。
但创建更多的子网时，在每个子网上的可用主机地址数目会比原先减少。
子网掩码是标志两个IP地址是否同属于一个子网的，也是32位二进制地址，其每一个为1代表该位是网络位，为0代表主机位。
它和IP地址一样也是使用点式十进制来表示的。
如果两个IP地址在子网掩码的按位与的计算下所得结果相同，即表明它们共属于同一子网中。
在计算子网掩码时，我们要注意IP地址中的保留地址，即“ 0”地址和广播地址，它们是指主机地址或网络地址全为“ 0”或“ 1”时的IP地址，它们代表着本网络地址和广播地址，一般是不能被计算在内的。
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子网划分算法
二进制表（表1）
0 0 0 0 0 0 0 0
128 64 32 16 8 4 2 1
CIDR值（表2）
子网掩码CIDR值
255.0.0.0/8
255.128.0.0/9
255.192.0.0/10
255.224.0.0/11
255.240.0.0/12
255.248.0.0/13
255.252.0.0/14
255.254.0.0/15
255.255.0.0/16
255.255.255.0/24
CIDR值斜线符（/）表示有多少位被设置为1.
例：255.0.0.0用2进制表示为1111.0.0.0在使用斜线符时，计算出1的个数以指示掩码长度。
由于255.0.0.0有8个1.因为表示为/8
默认的子网掩码（表3）
类型格式默认子网掩码
A 网络.结点.结点.结点255.0.0.0
B 网络.网络.结点.结点255.255.0.0
C 网络.网络.网络.结点255.255.255.0
D 组播
E 研究
C类地址的子网划分
子网划分前考虑的5个问题
1.有多少个子网？2=子网数目X是掩码的位数，或是掩码中1的个数。
例如：11000中，有2个子网，即4个子网。
2.每个子网中有多少个合法主机号？X22y
-2=子网数目Y是非掩码位的位数，即子网掩码中0的个数。
例如：11000中，有2-2台主机，即62个主机号。
6减2原因为子网地址和广播地址都不是有效的主机地址。
3.这些合法的子网号是什么？
256-子网掩码=块大小，即增量值。
例：256-192=64.192掩码块大小为64.从0开始以分块计数子网掩码数值，这样可以得到的子网为0,64,128,192.
4.每个子网的广播地址是什么？
广播地址将总是紧邻下个子网的地址。
例：0子网的广播地址是63，因为下一个子网号是64.而64子网的广播地址是127，因为下一个子网是128……最后子网的广播地址将总是255。
5.在每个子网中，哪些是合法的主机号？
合法主机号是介于各个子网之间的取值，并减去全0和全1的主机号。
例：64是子网号码，127是广播地址，那么65—126就是有效主机范围
按这个算法去做子网划分的练习题。
划分子网时考虑的数值永远是结点位，不是网络位。
（表3）依次类推出AB类地址划分方法。