文章目录

• • 为网络设置子网的用处：
  • • • • 1. 节约IP地址，避免浪费。
        • 2. 限定广播的传播。
        • 3. 保证网络的安全。
        • 4. 有助于覆盖大型地理区域。
  • 具体计算方法（例题引入）：
  • • • 解题思路：
      • • 我们逐个计算（第一个子网下标从0开始）：
      • 子网掩码计算

为网络设置子网的用处：

首先我们要知道，实际上我们使用的IP地址的数量是固定的、有限的,例如：我们现在生活、工作中常用的IPv4协议规定我们所使用的的IP地址是32位地址长度的，所以可容纳的IP地址数量为 2 32 2^{32} 232 个，并且该协议中的32位地址长度分四段式表述，那么每段为8位，而 2 8 = 256 2^8=256 28=256 ，故理论上我们可以使用的IP地址区间为0.0.0.0至255.255.255.255。

现如今，全球计算机体量如此巨大，甚至在今天不只有计算机可以接入网络，由此可知，网络的IP地址逐渐成为了“稀缺资源”。所以逐渐发展起来的IPv6协议网络已然流行起来。

 那么分划子网的好处有：

1. 节约IP地址，避免浪费。

2. 限定广播的传播。

3. 保证网络的安全。

4. 有助于覆盖大型地理区域。

可现在发生了问题：你只获得了一个IP地址，可是你的几个部门或者几个不同的地方都需要使用网络，那么就可以分配子网，即将IP地址的主机位拿来划分子网。

具体计算方法（例题引入）：

  1）Try to divide the network 172.16.20.0/24 into 4 subnetworks and tell the available IP addresses and their corresponding masks for each subnet. Please write down the main steps and results in detail.

 尝试将网络172.16.20.0/24划分为4个子网，并告诉每个子网的可用IP地址及其对应的掩码。 请详细写下主要步骤和结果。
 说明：172.16.20.0/24中的“/24”意为网络地址为24位。

解题思路：

• Step1:

首先我们从网络地址为24bits入手，默认网络协议为IPv4协议，所以根据公式：
I P ( i d ) = N e t w o r k ( i d ) + H o s t ( i d ) IP(id)=Network(id)+Host(id) IP(id)=Network(id)+Host(id)我们可以计算出主机地址（Host_ID）长度为 32 b i t s − 24 b i t s = 8 b i t s 32bits-24bits=8bits 32bits−24bits=8bits。

• Step2:

由于我们需要将一个IP划分为4个子网（Subnets），我们可以根据公式：
2 N ≥ S u b n e t N u m b e r ( 4 ) 2^N\geq{Subnet Number(4)} 2N≥SubnetNumber(4)求出我们需要向主机地址（Host_ID）中借取N位来做计算，由题可知我们需要借取2bits来做计算。

• Step3：

这时候我们将8bits的Host_ID分为了两块，第一块是借取的2bits，第二块是Host_ID本身拥有的6bits，接下来我们用一张表格来列出情况：

注意：表格中表示的并不是一一对应关系，而是一对多关系，一个Subnet_ID就表示一个子网的可用IP段，即一个Subnet_ID对应整个的Hots_ID区间: 000000~111111。

我们逐个计算（第一个子网下标从0开始）：

• 子网1可用IP段（Subnet_ID=00=0）：

我们将两个ID段（Subnet_ID、Host_ID’）拼接（下文用“+”表示，表示拼接，不表示数学运算符）在一起做二进制转十进制计算：Subnet_ID + Host_ID’（最小值）为 00000000（8个0，全0），我们得出子网1的可用下限为0；Subnet_ID + Host_ID’（最大值）为 00111111（6个1），我们可以得出子网1的可用上限为64。其次由于当主机（Host_ID）全为0时，表示网络端本身，不可以使用，当主机（Host_ID）全为1时，表示广播段，所以，子网1的可用区间为：

Subnet1: 172.16.20.1~172.16.20.62

• 子网2可用IP段（Subnet_ID=01=1）：

我们将两个ID段（Subnet_ID、Host_ID’）拼接在一起做二进制转十进制计算：Subnet_ID + Host_ID’（最小值）为 01000000（6个0），我们得出子网1的可用下限为64；Subnet_ID + Host_ID’（最大值）为 01111111（7个1），我们可以得出子网1的可用上限为127。其次由于当主机（Host_ID）全为0时，表示网络端本身，不可以使用，当主机（Host_ID）全为1时，表示广播段，所以，子网2的可用区间为：

Subnet2: 172.16.20.65~172.16.20.126

下面的两个子网大家可以自己试着算一下，答案在下面。

• 子网3可用IP段（Subnet_ID=10=2）：

Subnet3: 172.16.20.129~172.16.20.190

• 子网4可用IP段（Subnet_ID=11=3）：

Subnet3: 172.16.20.193~172.16.20.254

子网掩码计算

由上文我们已经求出了，需要借位的N = 2，那么我们将主机位的前两位置1，得出11000000=192，又因为IP地址中，网络位占24bits，主机位占8bits，为3/1关系，所以子网掩码为255.255.255.192。

如果有什么问题可以评论区留言交流。