子网掩码及主机段的算法

因为最近被人问如何划分子网，我也有点晕，所以找了篇文档来解释这个问题

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。

1、IP地址分类:X.Y.Y.Y,

   1: A类    X=001~126

   2: B类    X=128~191

   3: C类    X=192~223

   1: A类    255.0.0.0

   2: B类    255.255.0.0

   3: C类    255.255.255.0

一般大公司划分子网都是在同一个ip地址类中使用子网掩码分类来操作的。

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计算主机地址范围

1将IP地址和子网掩码换算为二进制，子网掩码连续全1的是网络地址，后面的是主机地址。 加粗字为主机地址

2主机数=2^主机位数-2 ；减2是因为主机不包括网络地址和广播地址

3主机地址范围=网络地址+1~ 广播地址-1

例子1

主机地址192.168.100.005=11000000.10101000.01100100.00000101

子网掩码255.255.255.000=11111111.11111111.11111111.00000000

网络地址192.168.100.000=11000000.10101000.01100100.00000000

广播地址192.168.100.255=11111111.11111111.11111111.11111111

主机位=8

主机数=2⁸-2=254

主机地址范围=192.168.100.1~192.168.100.254

例子2

主机地址128.036.199.003=10000000.00100100.11000111.00000011

子网掩码255.255.240.000=11111111.11111111.11110000.00000000

网络地址128.036.192.000=10000000.00100100.11000000.00000000

广播地址128.036.207.255=10000000.00100100.11001111.11111111

这里主机数是12

主机数=2¹²-2=4094

主机地址范围=128.36.192.1~128.36.207.254

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计算子网掩码

一、利用子网数来计算

1)将子网数目转化为二进制来表示
2)取得该二进制的位数，为 N
3)取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。

例子1：将B类IP地址192.168.0.0划分成27个子网
1)27=11011
2)该二进制为五位数，N = 5
3)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置1，

子网掩码255.255.000.000=11111111.11111111.00000000.00000000

子网掩码255.255.248.000=11111111.11111111.11111000.00000000 

二、利用主机数来计算

1)将主机数目转化为二进制来表示
2)如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为 N，这里肯定 N<8。如果大于254，则 N>8，这就是说主机地址将占据不止8位。
3)使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网掩码值。

例子2：将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，每个子网内有主机700台
1) 700=1010111100
2)该二进制为十位数，N = 10
3)将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置 1
4)将后10位置0

子网掩码255.255.255.255=11111111.11111111.11111111.11111111

子网掩码255.255.252.000=11111111.11111111.11111100.00000000 

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混合计算

Subnet_block:可分配子网块的大小,指在某一子网掩码下的子网的块数.
Subnet_num:实际子网数,指可分配子网块中要剔除首,尾两块
IP_block:每个子网可分配的IP地址块大小
IP_num:每个子网实际IP数,因为每个子网的首,尾IP地址必须保留(一个为网络地址,一个为广播地址)
M:子网掩码(net mask)
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M=256-IP_block
IP_block=256/Subnet_block
IP_num=IP_block-2
Subnet_num=Subnet_block-2

例1：所需子网数12,求实际子网数
1实际子网数Subnet_num应大于所需子网数
2取最接近所需子网数的值2^4=16=Subnet_block=16
3Subnet_num=16-2=14
实际子网数为14

例2：求一个B类子网每个子网主机数要达到60X255个的子网掩码
1.  60接近2的冥数为2^6=64=IP_block
2.  M=256-64=192
B类子网掩码格式为:255.255.M.0,所以子网掩码为:255.255.192.0

例3：如果所需子网数为7,求子网掩码
1.  7最接近2的冥为8,Subnet_block-2=6<7,并不能满足所需子网数,所以要增容，16=Subnet_block
2.  IP_block=256/Subnet_block=256/16=16
3.  M=256-IP_block=256-16=240
B类子网掩码格式为:255.255.M.0,所以子网掩码为:255.255.192.0
C类网,子网掩码格式为255.255.255.M，所以子网掩码为：255.255.255.192

例4：已知网络地址为211.134.12.0,要有4个子网,求子网掩码及主机段
1.  211.134.12.0是一个C类网,子网掩码格式为255.255.255.M
2.  4个子网,4接近2的冥是2^3=8=Subnet_block,Subnet_num=8-2=6
3.  IP_block=256/Subnet_block=256/8=32
4.  子网掩码M=256-IP_block=256-32=224
5.  子网掩码为255.255.255.224
6.  6个子网块(Subnet_num),每块32个可分配主机块(IP_block) 即:
32-63
64-95
96-127
128-159
160-191
192-223
首块(0-31)和尾块(224-255)不能使用
7.  每个子网块中的可分配主机块又有首,尾两个不能使用，主机段分别为:
33-62
65-94
97-126
129-158
161-190
193-222
8.  主机地址段为:
211.134.12.33--211.134.12.62;
211.134.12.65--311.134.12.94;
211.134.12.97--211.134.12.126;
211.134.12.129--211.134.12.158;
211.134.12.161--211.134.12.190;
211.134.12.193--211.134.12.222
可以任选其中的4段作为4个子网.

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常见子网划分