介绍
子网划分（Subnetting）是一种将一个大的网络分成多个较小网络（子网）的技术，它能更高效地使用 IP 地址空间，也能提高网络的管理和安全性。下面我们通过几个核心概念来详细讲解子网划分。
IP 地址和子网掩码
在子网划分中，IP 地址和子网掩码是两个重要的组成部分。通常，我们使用 IPv4 地址进行讲解。
- IP 地址：IPv4 地址是一组 32 位的二进制数字，通常写成 4 个十进制数的形式，例如
192.168.1.1。每个十进制数代表8位（一个字节），所以 4 个字节加起来就是 32 位。 - 子网掩码：子网掩码用于划分 IP 地址的“网络部分”和“主机部分”。例如，子网掩码
255.255.255.0（二进制为11111111.11111111.11111111.00000000）表示前 24 位是网络部分，后 8 位是主机部分。可以简写为/24（CIDR 表示法）。
子网划分的目的
子网划分的主要目的是更高效地使用 IP 地址和增强网络管理。通过子网划分，可以在一个网络中创建多个独立的子网络，每个子网可以有不同的主机范围和地址空间。例如，公司内部的不同部门可以分配到不同的子网，方便管理和分配 IP 地址。
子网划分的过程
假设我们有一个网络 192.168.1.0/24，想把它划分成 4 个子网。这个例子很常见，也是理解子网划分的基础。
1. 确定当前网络信息
首先，我们来了解原始网络的情况：
- 网络地址：
192.168.1.0 - 子网掩码：
/24，等同于255.255.255.0 - 主机位数：IPv4 地址有 32 位，其中
/24表示前 24 位用于网络部分，剩下的 8 位用于主机部分。 - 当前网络中的主机数量：
2^8 - 2 = 254，这里减 2 是因为需要保留网络地址和广播地址，所以一共有 254 个主机地址。
2. 确定需要的子网数量
我们要把这个网络划分成 4 个子网。要做到这点，我们需要从主机位中借一些位来表示子网。
3. 计算子网位数
现在，我们来计算需要多少个子网位：
- 公式是：
2^子网位数 = 子网数量。 - 4 个子网需要
2^2 = 4，所以我们需要借用 2 位 主机位作为子网位。
4. 计算新的子网掩码
- 原始子网掩码是
/24，我们借用了 2 位作为子网位，因此新的子网掩码变成了/26。 255.255.255.0相当于11111111.11111111.11111111.00000000（24 位 1），现在变成11111111.11111111.11111111.11000000（26 位 1），即255.255.255.192。
5. 确定每个子网的主机数量
剩下的 6 位是主机位，因为总共 32 位减去前 26 位的网络部分，还剩下 6 位给主机部分。
- 主机数量计算公式是：
2^主机位数 - 2，这里2^6 - 2 = 62。 - 所以每个子网最多可以容纳 62 个主机。
6. 划分子网
现在我们有了新的子网掩码 /26，可以开始划分子网了：
- 子网1：
192.168.1.0/26，可用主机 IP 范围是192.168.1.1到192.168.1.62，广播地址是192.168.1.63。 - 子网2：
192.168.1.64/26，可用主机 IP 范围是192.168.1.65到192.168.1.126，广播地址是192.168.1.127。 - 子网3：
192.168.1.128/26，可用主机 IP 范围是192.168.1.129到192.168.1.190，广播地址是192.168.1.191。 - 子网4：
192.168.1.192/26，可用主机 IP 范围是192.168.1.193到192.168.1.254，广播地址是192.168.1.255。
总结计算步骤
- 确定原始网络信息：网络地址、子网掩码、主机位数等。
- 确定子网数量：根据需求确定需要的子网数。
- 计算子网位数：
2^子网位数 = 子网数。 - 计算新的子网掩码：原始网络掩码位数 + 子网位数。
- 计算每个子网的主机数量：
2^主机位数 - 2。 - 划分子网：按照子网位数将网络划分成若干子网，分别标出网络地址、广播地址和主机范围。
