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计算机网络：子网划分实例分析
你的工作是规划一个公司的网络。这个网络中要求有三个独立的子网。但是。随着公司的规模的不断扩大。子网数可能在将来灰扩展到100个。每个子网中的主机数最多200台。并且不会增加。使用172.16.0.0 这个网络地址。如何划分子网？？
N=7的时候划分一种。N=8的时候再划分一种。两种都可以满足他的要求。

　　子网掩码是一个32位数，其中对应于主机地址部分为0，对应于网络地址部分为全1,子网地址也为1，这个里面还包括了一个子网划分的问题。为了易于管理。通常可以在主机标识部分开头几位用于子网号。
子网划分就是把最后几位用于划分子网的位分为网络位和主机位。按网络位和主机位来划分子网数和主机数。
IP 地址：172.16.0.0
子网掩码：255.255.0.0
主机数 N=8
子网有100个，每个 200台主机。
因为每个子网主机数为200台并且不增加所以先分配主机数：
2的N-2>=200 2的N=202 N＝8
所以后八位作为主机位，前八位做为网络位。
所以网络地址范围从
172.16.00000001.000000000－172.16.01100100.00000000
即：
172.16.1.0/24－172.16.100.0/24
主机从 00000001－011001000
即 172.16.*.1/24 －172.16.*.200/24
还剩27个子网可扩展，
已分配子网有54台主机可扩展。
主机数 N=9
子网只要求100个所以取7位作为网络位，剩下的作为主机位
172.16.0000001 0 00000000 172.16.1100100 0 00000000
即
172.16.2.0/23-172.16.172.16.200.0/23
主机从 0 00000001－0 011001000
即 172.16.*.1/23 －172.16.*.200/23

假设您在InterNIC申请到一个网络ID:192.20.16.0 但你有两个远程LAN需要互连,而且每个远程LAN各有60台主机.
若不划分子网,您就只能使用一个网络ID:192.20.16.0,使用缺省子网掩码:255.255.255.0,而且在这个子网中可以容纳的主机ID的范围: 1 92.20.16.1~192.20.16.254,即可以有254台主机.
现在若根据需要划分为两个子网,即借用主机ID中的两位用作网络ID,则子网掩码就应变为:255.255.255.192(11000000)目的是将借用的用作网络I D的位掩去.看一看划分出来的子网的情况:
▲192.20.16. 65~126
192.20.16.01000001~01111110
本网段(01 网段)主机数:2n-2=26-2=62或126-65+1=62
▲192.20.16. 129~190
192.20.16.10000001~10111110
本网段(10 网段)主机数:2n-2=26-2=62或190-129+1=62
▲子网号00全0表示本网络,子网号11全1是子网屏蔽,均不可用.
这个方案可以满足目前需求,但以后如果需要加入新的网段则必须重新划分更多的子网(即借用更多的主机ID位用作网络ID),或如果以后需要每个子网中的主机数更多则必须借用网络I D位来保证更多的主机数.
若InterNIC分配给您的B类网络ID为129.20.0.0,那么在使用缺省的子网掩码255.255.0.0的情况下,您将只有一个网络ID和256-2台主机(范围是:1 29.20.0.1~129.20.255.254).现在您有划分4个子网的需求.
1.手工计算法:
①将所需的子网数转换为二进制
4→00000100
②以二进制表示子网数所需的位数即为向缺省子网掩码中加入的位数(既应向主机ID借用的位数)
00000100→3位
③决定子网掩码
缺省的:255.255.0.0
借用主机ID的3位以后:255.255.224(11100000).0,即将所借的位全表示为1,用作子网掩码.
④决定可用的网络ID
列出附加位引起的所有二进制组合,去掉全0和全1的组合情况
code:
组合情况 实际得到的子网ID
000╳
001→32 (00100000 ) 129.20.32.0
010→64 (01000000 ) 129.20.64.0
011→96 (01100000 ) 129.20.96.0
100→128(10000000) 129.20.128.0
101→160(10100000) 129.20.160.0
110→192(11000000) 129.20.192.0
000╳
⑤决定可用的主机ID范围
code:
子网 开始的IP地址 最后的IP地址
129.20.32.0 129.20.32.1 129.20.63.254
129.20.64.0 129.20.64.1 129.20.95.254
129.20.96.0 129.20.96.1 129.20.127.254
129.20.128.0 129.20.128.1 129.20.159.254
129.20.160.0 129.20.160.1 129.20.191.254
129.20.192.0 129.20.192.1 129.20.223.254
2.快捷计算法:
①将所需的子网数转换为二进制
4→00000100
②以二进制表示子网数所需的位数即为向缺省子网掩码中加入的位数(既应向主机ID借用的位数)
00000100→3位
③决定子网掩码
缺省的:255.255.0.0
借用主机ID的3位以后:255.255.224(11100000).0,即将所借的位全表示为1,用作子网掩码
④将11100000最右边的"1"转换为十进制,即为每个子网ID之间的增量,记作delta =32
⑤产生的子网ID数为:2m-2 (m:向缺省子网掩码中加入的位数)
可用子网ID数:23-2=6
⑥将 附在原网络ID之后,形成第一个子网网络ID 129.20.32.0
⑦重复⑥,后续的每个子网的值加 ,得到所有的子网网络ID
129.20.32.0
129.20.64.0
129.20.96.0
129.20.128.0
129.20.160.0 129.20.192.0
129.20.224.0→224与子网掩码相同,是无效的网络ID

把一个大网缩小为若干小网，叫子网（作动词），而要把一个或几个小网扩大为一个大网，叫超网，后者一般应用于电信等其它领域，我们不作讨论。
划分IP子网，有利于我们搞好系统维护，合理配置系统资源，减少资源浪费，但我们有很多初入此道的网管们对怎样做好这一项必修课心中没底，这里，我们就一个实例来讲讲子网划分的具体方法，希望对广大朋友有所帮助。
我们先假定一个环境，一个小小的公司中，目前有5个部门A至E，其中：Ａ部门有１０台ＰＣ（Ｈｏｓｔ，主机），Ｂ部门２０台，Ｃ部门３０台，Ｄ部门１５台，Ｅ部门２０台，然后CIO分配了一个总的网段192．１６８．２．０／２４给你，作为ADMIN，你的任务是为每个部门划分单独的网段，你该怎样做呢？
实际上，这就是一个很典型的IP子网划分的问题，其中，１９２．１６８．２．０／２４是一个Ｃ类网段，24是表示子网掩码中１的个数是24个，这是２５５．２５５．２５５．０的另外一种表示方法，每一个255表示一个二进制的8个1，最后一个0表示二进制的8个0，在计算机语言中以二进制表示为11111111 11111111 11111111 00000000，0表示可容纳的主机的个数。要划分子网，必须制定每一个子网的掩码规划，换句话说,就是要确定每一个子网能容纳的最多的主机数，即0的个数，显然，应该以这几个部门中拥有主机数量最多的为准，在本例中，C部门有30台主机，那么我们在操作中可以套用这样一个经典公式：

2N-2=Hosts 2N-2=30 N=5

N代表掩码中0的个数，5个零则意味着二进制掩码为11100000，即十进制的224．加上前面24个1，1 的总数为27个。
该掩码十进制表示为：２５５．２５５．２５５．２２４／２７；
确定掩码规则以后，就要确认每一个子网的具体地址段。
以下让我们从A部门开始，一步一步DIY，其余B—E部门的操作可参照进行。
第一步：确定A部门的网络ID
网络ID，即本部门所在的网段，是由IP地址与掩码作"与运算"的结果。"与运算"是一种逻辑算法，其规则是：1与1为1；0与0 、0与1、1与0的结果均为0。
已知：当前的IP地址192.168.2.0的最后一位是0，二进制表示为00000000；而我们已经算出的掩码255.255.255.224的最后一位是224，二进制表示为11100000。
下面让我们来做一个与运算。要注意，由于掩码的后五位为０，那么IP地址只有前三位参加运算，而后五位仅仅列出，不参加运算。⑴
　　　０　０　０　　０　０　０　０　０
与　　１　１　１　　０　０　０　０　０
　　　　　０　０　０　　０　０　０　０　０　（十进制：０）
⑵
　　　０　０　１　　０　０　０　０　０
与　　１　１　１　　０　０　０　０　０
　　　　　０　０　１　　０　０　０　０　０　（十进制：３２）
．．．．．．．

这样就得到了A部门的网络ID为192.168.2.32/27，依此类推，根据主机数最多为30个的原则，B部门为192.168.2.64/27，C部门为192.168.2.96/27等等。

第二步，确定Ａ部门的地址范围。

细心的朋友可能会发现，如果Ａ部门的网络ＩＤ从３２开始、并且主机数为３０的时候，似乎Ｂ部门的ＩＤ应该是从６２开始才对，为什么Ｂ部门的ＩＤ为６４呢？这是因为，根据局域网规范，网络中必须要有两个保留地址作为网络专用，一个叫网络回环地址，代表网络本身，其地址全为０；一个叫广播地址，专用于主机进行数据广播。其地址全为１，这两个地址是不得被主机占用或分配的，在本例中，Ａ部门网络地址全为０时（只是后面５位！），二进制表示为00100000，
其十进制值为32；当网络地址全为1时，二进制表示为00111111，十进制值为63；由此可见：192.168.2.32仅仅是Ａ部门网络的本网地址(即网络ID)，而192.168.2.63为Ａ部门网络的广播地址。现在再看看前面提到的公式？之所以要减一个２，就是要减去不能被分配和占用的这两个地址。所以，Ａ部门实际上可分配给每个主机的地址范围为192.168.2.33 － 192.168.2.62，掩码均为255.255.255.224；所以，Ｂ部门的网络ＩＤ是从６４起算的，与运算的图示如下：
　　　０　１　０　　０　０　０　０　０
与　　１　１　１　　０　０　０　０　０
　　　　　０　１　０　　０　０　０　０　０　（十进制：６４）

显然，192.168.2.64是Ｂ部门网络的本网地址，并且不难算出，192.168.2.95是Ｂ部门网络的广播地址，Ｂ部门实际上可分配给每个主机的地址范围为192.168.2.65 － 192.168.2.94，同理可参照计算出Ｃ－Ｅ部门的地址范围。
于是，你圆满的完成了任务，可ＣＩＯ还想考验一下你的能力，又提出了两个问题：
１、 公司各部门现有条件下的网络可扩展性怎样？
２、 公司目前可支持的子网数到底有多大？
不要紧张，这些纸老虎都是一捅就破的。第一个问题，所谓可扩展性，其实就是说在目前网络规划的条件下，各部门所能增加的主机数量，还不明白吗？就是有效的主机数减去现有主机数的值，对Ａ部门而言，３０－１０＝２０，那么，Ａ部门还能增加２０台主机，当然Ｃ部门就无法再增加了。
对第二个问题，我们仍然要用到那个熟悉的经典公式：
2N-2=可支持的子网数 23-2=6
这里的N表示掩码中借位的个数，掩码从CIO给定的的24位（24个1）变成了27位（27个1），"借用"了三位，所以N用3代换（至于为什么要减2，各位朋友可以自己思考一下），结果为6，表示一共可以划分6个子网，而当前只有5个部门，已划分了5个子网，还可以再增加一个部门，再划一个子网。
到此，CIO交办的任务全部完成，等着提职加薪吧！
事情"似乎"完满解决了，可能朋友们还有觉得本例中有那么一些说不清的地方........
如果C部门的主机数不是刚好30台，而是31，33等无法整除的数，怎么办？其实，在计算的时候，用常规算法如果出现了小数等无法除尽的时候，只需要把小数收上来就行了，注意，不是四舍五入，比如结果为5.3或5.2时，必须收整，使N为6，目的是为了让子网可容纳的主机只多不少，这样才能最大限度的保证网络ID的正确。
使朋友们困惑的可能还有一个非技术性问题，好像是由一个事先的网络规划来决定单位内部门的组成，而不是由单位本身的机构数量来决定可购买的主机数量？正是这样，在网络化程度已很高的国外，一家公司，尤其是IT公司，在筹建之初,为了合理配置系统资源，减少资源浪费，必须是网络规划先行，然后根据该规划结合其它要求来配置部门资源，而国内由于网络开发时间短，应用层次相对较低，再加上传统的管理模式是以人定岗，以人定事，于是以人定机（电脑）也是顺理成章的事。这是题外话了
【转自bbs.bitsCN.com】