子网划分【概念+实操+理解】

想象一下，一个公司划分了一个巨大的IP网段 192.168.0.0/16（包含65534个可用IP地址）。如果所有设备都在同一个大网段里，会带来三个问题：

广播风暴：任何一台设备发送的广播包（如ARP请求）都会淹没整个大网络，消耗所有设备的带宽和CPU资源；

安全风险：缺乏边界，任何设备都可以直接监听和访问其他设备，难以实施安全策略。

管理困难：难以针对不同部门（如财务部、技术部）进行独立的网络管理和故障排查。

原理

子网划分的本质是从主机位“借”一些比特位到网络位，从而创建更多的网络，但每个网络可容纳的主机数量会相应减少。

实操1

有一个c类网络192.38.12.0需要划分为5个能容纳20台的子网网络，子网掩码设置多少合适?

子网掩码要从主机号借的（从主机号借来的子网位，本质上就是把它变成了 “更细分的网络号”）

那么

IP地址=网络位+子网位+主机位

借几个子网位呢？？？理解

我们现在要，从主机号借来的子网位，把它变成了 “更细分的网络号”，要借几个呢，不确定，

如果我们借1位呢，我们不是二进制吗，这里一位上只能写0或者是1，当我们借了1位时也就是可以分成两个更细的网段

C类原来不是 110网络号.网络号.网络号.子网位+主机位吗

我们借1位就变成

110网络号.网络号. 网络号.0+主机号

110网络号.网络号. 网络号.1+主机号

我们就拥有了两个更细的小网段，也就是2的1次方个小网段

我们借2位呢

110网络号.网络号. 网络号.00+主机号

110网络号.网络号. 网络号.01+主机号

110网络号.网络号. 网络号.10+主机号

110网络号.网络号. 网络号.00+主机号

我们就拥有了四个更细的小网段，也就是2的2次方个小网段

当我们不知道要借几位，我们现在只知道我们想分成5个6个或者20个小网段，子网的时候，就想一想2的几次方大于等于这个我们的目标子网

我们用n和m来代替主机号方便理解计算

主机号=子网位(n)+主机位(m)

n: 需要借用多少个主机位作为子网位，计算公式：>= 需要子网数

• 子网位n是你从主机位借来的比特数，每一位都可以是0或1
• 所以n位二进制，最多能表示2ⁿ种不同的组合，对应2ⁿ个不同的子网

m: 子网需要的主机个数， 计算公式：-2 >= 需要主机个数

• 主机位m是剩下的比特数，理论上能表示2ᵐ个地址
• 但有两个地址不能分配给设备：
  • 主机位全 0：代表这个子网的网络地址（网段）
  • 主机位全 1：代表这个子网的广播地址
• 所以可用主机数必须减去这 2 个

c类网络的子网掩码是255.255.255.0=11111111.11111111.11111111.00000000

我们现在要求划分5个子网

>= 5 那么这个 n取3 代表我们从主机位借3位

• 题目要 5 个子网，2²=4不够，2³=8 ≥ 5，所以必须借3 位当子网位

-2 >=20 m取5 代表主机位

• 题目要 20 台主机，2⁴-2=14不够，2⁵-2=30 ≥ 20，所以主机位必须留5 位

最后剩下8个主机号刚好用完

11111111.11111111.11111111.11100000=255.255.255.224