轻松掌握IP子网划分的概念和操作方法

对于所有从事IP网络方面工作的工程师来说，进行IP子网划分操作属于一个必备的关键技能，也属于必须掌握的专业内容;但对于初学者来说，真正理解IP子网划分的概念也是一件相当困难的事情。这么多年来，我经常看到由于不恰当的教授模式导致初学者无法真正掌握IP子网划分概念的本质。实际上，有一种易于理解的方式可以轻松地说明这一问题。通过自创的图形化方法和计算机快捷方式，我已经帮助无数人掌握了子网划分的关键。在本文中，我将就该问题倾囊而授，将所有的关键点都讲述出来。

IP地址和子网

IP是英文Internet Protocol的缩写，意思是"网络之间互连的协议"，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议，适用范围包括了从最小的私人网络到最大的全球互联网在内所有类型的计算机网络。在网络中，每一台网络设备都拥有单独的IP地址作为标识符。IP地址由从0到42亿9496万7295范围内的32位数字组成。因此，理论上说，这就意味互联网最多可以包含大约43亿个单独系统。但是，这么大的规模对于网络管理来说，是非常的不方便，因此，它被分为四个部分，每个部分都是由一个8位字节组成，中间用"."号给予分割。由于二进制数字太长阅读起来不是很方便，所以它被转换为0到256之间的十进制数字。下面显示的数字就是IP地址的实际形式。

0.0.0.0

0.0.0.1

...依次增加252台主机...

0.0.0.254

0.0.0.255

0.0.1.0

0.0.1.1

依次增加252台主机...

0.0.1.254

0.0.1.255

0.0.2.0

0.0.2.1

...依次增加大约40亿台主机...

255.255.255.255

子网，顾名思义，指的是次级网络，也就是位于一张大型网络中的小网络。最小的没有包含更多分支的子网被认为是一个单独的"广播域"，通过一台以太网交换机建立起一张局域网(LAN)。对于网络来说，广播域服务是一项非常的重要功能，因为它可以实现让网络设备通过介质访问控制地址直接进行连接，而不必经多张子网，甚至整个互联网。通过介质访问控制地址进行连接的通讯方式仅仅限制在一个较小的网络中，因为它们依靠地址解析协议广播找到自己的办法，会带来广播噪音，当广播噪音大到淹没了正常广播信息的时间，通讯就无法进行了。处于这种原因，通常情况下常见的子网是8位的，或者说正好一个字节，但稍微大一些或者小一些也是被容许的。

子网需要有开始和结束的数字，通常情况下开始的数字一定是特殊的，在很多情况下，结束的数字也是特殊的。开始的数字被叫做"网络身份标识码"，结束的数字则被称为"广播身份标识码"。由于它们属于用于特殊用途的特殊数字，所以你不能使用这些数字。对于一张特定的子网来说，网络身份标识码是正式的身份标志，而结束数字是网络中的每台设备接听广播信息的广播地址。在你介绍子网的时间，必须提到网络身份标识码和子网掩码，只有这样，才能确定网络的实际大小。如果你想将数据发送到子网内的所有设备上(举例来说群体广播)，把它发送到广播地址就可以了。在本文后面的部分，我将告诉你图形数学方面的一个简单办法来轻松地确定子网的网络和广播身份标识码。

图形子网学习法

这么多年来，我看到的是人们为掌握IP子网划分的技术绞尽脑汁，因此，我非常希望能够找到一种更好的方法来解决这个问题。很快，我就意识到了，问题的关键在于IT领域的很多初学者缺乏数学方面的基础，对于二进制数字概念的理解存在困难。为了减轻这种能力上的差距给学习带来的困难，我找到了一种比较有效的解决方法：图形展示法，可以更明确地说明子网的本质，具体内容你可以查看图A。在这个例子中，我们是位于从10.0.0.0到10.0.32.0的IP地址范围中。需要注意的是，最后的IP地址10.0.32.0是下一个子网的开始数字，实际上这个子网是在10.0.31.255就已经结束。

图A

通常情况下，数字每增加一位，就意味着子网规模翻了一番，容纳主机的数量也随之增长。最小的分类包含了8位数字，也就是说，子网内可以包含256台主机，由于第一个和最后一个网络地址无法使用，可以网络中最多只能有254台主机。确定子网中可以容纳可用主机最大数量的最简单的办法就是用2的子网实际位次方减去2。对于9位来说，就是2的9次方减去2(我们不能使用的开始和结束的数字)，即512减去2，可用主机最大数量是510台。而对于13位的网络来说，我们能够获得的可用主机最大数量就是如上图所示的结果高达8190台。

来源：ZDnet