一，子網劃分概述
IP位址和子網劃分學習筆記相關篇章：
1、IP位址和子網劃分學習筆記之《預備知識：進制計數》
2、IP位址和子網劃分學習筆記之《IP位址詳解》
3、IP位址和子網劃分學習筆記之《子網路遮罩詳解》
4、IP位址和子網劃分學習筆記之《子網劃分詳解》
5、IP位址和子網劃分學習筆記之《超網合并詳解》
1、為什麼要劃分子網？
IPv4位址如果隻使用有類（A、B、C類）來劃分，會造成大量的浪費或者不夠用，為了解決這個問題，可以在有類網絡的基礎上，通過對IP位址的主機号進行再劃分，把一部分劃入網絡号，就能劃分各種類型大小的網絡了。
2、IPv4子網劃分與聚合
為了解決IPv4的不足，提高網絡劃分的靈活性，誕生了兩種非常重要的技術，那就是VLSM（可變長子網路遮罩）和CIDR（無類别域間路由），把傳統标準的IPv4有類網絡演變成一個更為高效，更為實用的無類網絡。關于VLSM和CIDR的介紹參考上篇子網路遮罩詳解有講述。
VLSM用于IPv4子網的劃分，也就是把一個大的網絡劃分成多個小的子網；而CIDR則用于IPv4子網的聚合，當然主要是指路由方面的聚合，也就是路由彙總。通過CIDR可以把多個小的子網路由條目彙總成一個大網絡的路由條目，以減少路由器中路由條目的數量，提高路由效率。
二、子網劃分方法
我們所講的子網劃分其實就是基于VLSM可變長子網路遮罩的劃分，子網劃分又分為等長子網劃分和變長子網劃分。
1、VLSM子網劃分的基本思想
通過VLSM實作子網劃分的基本思想很簡單：就是借用現有網段的主機位的最左邊某幾位作為子網位，劃分出多個子網。
①、把原來有類網絡IPv4位址中的“網絡ID”部分向“主機ID”部分借位
②、把一部分原來屬于“主機ID”部分的位變成“網絡ID”的一部分（通常稱之為“子網ID”）。
③、原來的“網絡ID”+“子網ID”=新“網絡ID”。“子網ID”的長度決定了可以劃分子網的數量。
如下示例圖：
2、全0子網與全1子網
①、“全0子網”代表的是對應子網的“子網ID”部分各位都是0，是第一個子網。
②、“全1子網”代表的是對應子網的“子網ID”部分各位都是1，是最後一個子網。
③、按照RFC950參考規定，劃分子網後，隻有n-2個可用的子網（n表示總的子網數）。
④、後來RFC1878參考規定，劃分子網後，可以有n個可用的子網（n表示總的子網數）。
RFC950參考規定：第一個子網（也就是“全0子網”）和最後一個子網（也就是“全1子網”）不可用，為的就是避免全0子網的網絡位址和全1子網的廣播位址分别與沒有劃分子網前的網絡位址和廣播位址相沖突。 但是在後來RFC1878規定中，該項規定已被廢止了，現在的裝置基本上都普遍支援RFC1878。
三、等長子網和變長子網劃分
子網劃分的任務包括：
①、确定子網路遮罩的長度。
②、确定子網下的主機可用位址範圍（第一個可用IP和最後一個可用IP）。
③、确定網絡位址（主機位全為0）和廣播位址（主機位全為1），不能配置設定計算機主機用。
Ⅰ、等長子網劃分
等長子網劃分就是将一個有類網絡等分成多個網絡，也就是等分成多個子網，所有子網的子網路遮罩都相同。
1、C類網絡子網劃分示例
①、等分為兩個子網
将192.168.0.0 255.255.255.0這個網絡等分成2個子網，并寫出每個子網的位址資訊？
分析：
該網絡子網路遮罩為/24，要劃分為2個子網，要借用主機位1位作為子網位。
因為二進制數0和1按一位排列組合，隻有這2種，分别為：0，1，如下圖所示。
0是A子網
1是B子網
借用主機1位，是以子網路遮罩+1位，由原來的255.255.255.0 （/24）變為255.255.255.128（/25）
結論：C類網絡等分成2個子網，子網路遮罩往右移動1位，就能等分成2個子網，即2^1。
最終結果：
A子網的網絡位址：192.168.0.0/25，可用位址（192.168.0.1～192.168.0.126），廣播位址：192.168.0.127。
B子網的網絡位址：192.168.0.128/25，可用位址（192.168.0.129～192.168.0.254），廣播位址：192.168.0.255。
②、等分為四個子網
同樣将192.168.0.0 255.255.255.0 這個網絡等分成4個子網
分析：要想分成4個子網，需要将子網路遮罩往右移動兩位
這樣第1位和第2位就變為網絡位，就可以分成4個子網
因為二進制數0和1按兩位排列組合，隻有這4種，分别為：00，01，10，11，如下圖所示。
00是A子網
01是B子網
10是C子網
11是D子網
借用主機2位，是以子網路遮罩+2位，由原來的255.255.255.0 （/24）變為255.255.255.192 （/26）
結論：C類網絡等分成4個子網，子網路遮罩往右移動2位，就能等分成4個子網，即2^2。
A子網的網絡位址：192.168.0.0/26，可用位址（192.168.0.1～192.168.0.62），廣播位址：192.168.0.63/26。
B子網的網絡位址：192.168.0.64/26，可用位址（192.168.65～192.168.0.126），廣播位址：192.168.0.127。
C子網的網絡位址：192.168.0.128/26，可用位址（192.168.129～192.168.0.190），廣播位址：192.168.0.191。
D子網的網絡位址：192.168.0.192/26，可用位址（192.168.193/26～192.168.0.254），廣播位址：192.168.0.255。
③、等分為八個子網
把一個C類網絡等分成8個子網，如下圖所示，子網路遮罩需要往右移3位。
這樣才能劃分出8個子網，主機位的第1位、第2位和第3位都變成網絡位。
結論：C類網絡等分成8個子網，子網路遮罩往右移動3位，就能等分成8個子網，即2^3。
子網路遮罩：255.255.255.224 （/27）
A子網的網絡位址：192.168.0.0/27，可用位址（192.168.0.1～192.168.0.30），廣播位址：192.168.0.31。
B子網的網絡位址：192.168.0.32/27，可用位址（192.168.33～192.168.0.62），廣播位址：192.168.0.63。
C子網的網絡位址：192.168.0.64/27，可用位址（192.168.65～192.168.0.94），廣播位址：192.168.0.95。
D子網的網絡位址：192.168.0.96/27，可用位址（192.168.97～192.168.0.126），廣播位址：192.168.0.127。
E子網的網絡位址：192.168.0.128/27，可用位址（192.168.129～192.168.0.158），廣播位址：192.168.0.159。
F子網的網絡位址：192.168.0.160/27，可用位址（192.168.161～192.168.0.190），廣播位址：192.168.0.191。
G子網的網絡位址：192.168.0.192/27，可用位址（192.168.193～192.168.0.222），廣播位址：192.168.0.223。
H子網的網絡位址：192.168.0.224/27，可用位址（192.168.225～192.168.0.254），廣播位址：192.168.0.255。
2、B類網絡子網劃分示例
将131.107.0.0/16等分成2個子網，寫出各個子網的第一個和最後一個可用的IP位址？
分析：要劃分為2個子網，就要借用主機位1位作為子網位。
借用主機1位，是以子網路遮罩+1位，由原來的255.255.0.0 （/16）變為255.255.128.0（/17）
結論：B類網絡等分成2個子網，子網路遮罩往右移動1位，就能等分成2個子網，即2^1。
A子網
網絡位址：131.107.0.0/17，
可用位址（131.107.0.1 ~ 131.107.127.254）
廣播位址：131.107.127.255
B子網
網絡位址：131.107.128.0/17
可用位址（131.107.128.1 ~ 131.107.255.254）
廣播位址：131.107.255.255
3、A類網絡子網劃分示例
将A類網絡42.0.0.0/8等分成4個子網，寫出各個子網的第一個和最後一個可用的IP位址？
分析：要劃分為4個子網，就要借用主機位2位作為子網位
借用主機2位，是以子網路遮罩+2位，由原來的255.0.0.0 （/8）變為255.192.0.0（/10）
結論：A類網絡等分成4個子網，子網路遮罩往右移動2位，就能等分成4個子網，即2^2。
A子網的網絡位址：42.0.0.0/10，可用位址（42.0.0.1 ~ 42.63.255.254），廣播位址：42.63.255.255
B子網的網絡位址：42.64.0.0/10，可用位址（42.64.0.1 ~ 42.127.255.254），廣播位址：42.127.255.255
C子網的網絡位址：42.128.0.0/10，可用位址（42.128.0.1 ~ 42.191.255.254），廣播位址：42.191.255.255
D子網的網絡位址：42.192.0.0/10，可用位址（42.192.0.1 ~ 42.255.255.254），廣播位址：42.255.255.255
Ⅱ、變長子網劃分
VLSM規定了如何在一個進行了子網劃分的網絡中，不同子網使用不同的子網路遮罩。這對于網絡内部不同網段需要不同大小子網的情形來說很有效，這種劃分子網的方式叫變長子網劃分。
變長子網劃分其實就是在等長子網的劃分上，分别取不同等分子網中的某個或者多個子網。
1、變長子網劃分示例
如上示例劃分分析結果：
網絡位址：192.168.10.32，255.255.255.224（/27），可用位址（192.168.10.33 ~ 192.168.10.62），廣播位址：192.168.10.63
相當于取了等長子網劃分為8個子網中的一個子網
網絡位址：192.168.10.64，255.255.255.192（/26），可用位址（192.168.10.65 ~ 192.168.10.126），廣播位址：192.168.10.127
相當于取了等長子網劃分為4個子網中的一個子網
C子網
網絡位址：192.168.10.128，255.255.255.128（/25），可用位址（192.168.10.129 ~ 192.168.10.254），廣播位址：192.168.10.255
相當于取了等長子網劃分為2個子網中的一個子網
D子網
網絡位址：192.168.10.0，255.255.255.252（/30），可用位址（192.168.10.1 ~ 192.168.10.2），廣播位址：192.168.10.3
相當于取了等長子網劃分為64個子網中的第一個子網
E子網
網絡位址：192.168.10.4，255.255.255.252（/30），可用位址（192.168.10.5 ~ 192.168.10.6），廣播位址：192.168.10.7
相當于取了等長子網劃分為64個子網中的第二個子網
2、變長子網劃分總結
①、變長子網劃分規律
如果一個子網位址塊是原來網段的(1/2)^n，子網路遮罩就在原網段的基礎上右移n位，不等長子網，子網路遮罩也不同。
②、點到點網絡的子網路遮罩
每個子網是原來網絡的(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)×(1/2)，也就是(1/2)^6，子網路遮罩往右移動6位。
例如：11111111.11111111.11111111.11111100寫成十進制子網路遮罩也就是255.255.255.252。
四、子網劃分總結和技巧
1、确定劃分子網數
子網數 = 2^n，n代表子網路遮罩往右移動的位數
例如：
要劃分2個子網，子網路遮罩需要往右移動1位，2^1=2
要劃分4個子網，子網路遮罩需要往右移動2位，2^2=4
要劃分8個子網，子網路遮罩需要往右移動3位，2^3=8
......
子網數隻能為2倍的關系劃分。
2、确定子網劃分後的位址
每個子網位址塊大小（IP_block）= 2^(8-n)
每個子網可用位址個數（IP_num）= 2^(8-n)-2
①、子網的網絡位址 = 從0到255，取每段位址塊的首個值
②、子網的廣播位址 = 下一個子網的網絡位址-1
③、子網的可用位址 = 子網的網絡位址到子網的廣播位址區間
要劃分為4個網段（2^2），子網路遮罩右移2位
每個子網位址塊大小（IP_block）= 2^(8-4) = 64
每個子網可用位址個數（IP_num）= 2^(8-4)-2 = 62
每段取值分别為：0，64，128，192
第一個子網
①、網絡位址 = 0
②、廣播位址 = 63
③、可用位址 = 1到62
第二個子網
①、網絡位址 = 64
②、廣播位址 = 127
③、可用位址 = 65到126
第三個子網
①、網絡位址 = 128
②、廣播位址 = 191
③、可用位址 = 129到190