4-3-3 划分子网的IPv4地址(分类编址基础上划分子网)
分类地址利用率低现状
如图所示,某单位有一个大型的局域网,需要连接到英特网。如果申请一个 C 类网络地址,其可分配的 IP 地址数量只有 254 个,不够使用。因此,该单位申请了一个 B 类网络地址,其可分配的 IP 地址数量达到了 65534 个。给每台计算机和路由器的接口分配一个 IP 地址后,还有大量的 IP 地址剩余,这些剩余的 IP 地址只能由该单位的同一个网络使用,而其他单位的网络不能使用。

随着该单位计算机网络的发展和建设,该单位又新增了一些计算机,并且需要将原来的网络划分成 3 个独立的网络,我们称其为子网1、子网 2 和子网3。假设子网 1 仍然使用原先申请到的 b 类网络地址,那么就需要为子网 2 和子网 3 各自申请一个网络地址。但这样会存在一些弊端,申请新的网络地址需要等待很长的时间,并且要花费更多的费用。即便申请到了两个新的网络地址,这也会使其他路由器的路由表新增针对这两个新的网络的路由记录。

引入子网概念
另外,这样还会浪费原有网络中剩余的大量 IP 地址。如果可以从 IP 地址的主机号部分_借用_一些位作为子网号来区分不同的子网,就可以利用原有网络中剩余的大量 IP 地址,而不用申请新的网络地址。
例如,对于本例,我们可以借用 16 位主机号中的8位作为子网号。假设我们给子网 1 分配的子网号为0,给子网 2 分配的子网号为1,给子网 3 分配的子网号为2,之后就可以给各子网中的主机和路由器接口分配 IP 地址了。

现在请大家思考这样一个问题,
如果我们未在图中标记子网号部分,那么我们和计算机又是如何知道分类地址中主机号有多少位被用作了子网号呢?这样我们就引出了一个划分子网的工具,它就是子网掩码。
引入子网掩码——划分子网的工具
- 32比特的子网掩码可以表明分类IP地址的主机号部分被借用了几个比特作为子网号:IP 地址从两级结构的分类 IP 地址变成了三级结构的划分子网的 IP 地址
- 用连续的比特 1 来对应网络号和子网号
- 用连续的比特 0 来对应主机号
- 将划分子网的 IP 地址与相应的子网掩码进行逻辑与运算,也就是逐比特相与,就可得到 IP 地址所在子网的网络地址

逻辑与运算之后,这样网络号和子网号被保留,而主机号被清零,结果为 IP 地址所在子网的网络地址
划分子网举例
接下来我们来举例说明划分子网的细节,注意是从主机号部分借用几个比特作为子网号

题目所给的子网掩码的主机号对应部分写成二进制后,只有1位为1,表示从主机号部分借用1个比特作为子网号
以下是对题目所给的一个C类网络地址218.75.230.0的细节

之前我们已经分析过了题目所给的子网掩码,表明从主机号部分借用一个比特作为子网号,也就是将该 C 类网均分为两个子网,我们将主机号写成8比特的形式,从主机号借用一个比特作为子网号,只能是 0 或1。我们将其写成点分十进制形式,保持网络号和子网号不变。
比子网的网络地址大1的地址为该子网可分配的最小地址;比子网的广播地址小1的地址为该子网可分配的最大地址。

可见使用子网掩码255.255.255.128。可将C类网218.75.230.0均分为两个子网。

练习
练习1

练习2

注意:
- 子网划分针对的是分类的IP地址,因此180.80.77.55能够判断这是一个B类网络地址
- 255.255.252.0是从16位主机号中借用6位作为子网号
- 该子网掩码确定的子网地址为:180.80.76.0
- 180.80.76.0的广播地址为180.80.79.255(千万注意先点分十进制展开后,再为主机号部分置全1)
默认子网掩码——对应未划分子网下的A、B、C类网络地址
- 默认的子网掩码是指在未划分子网的情况下使用的子网掩码。

本节小结
