开头暴击三个问题：
子网掩码是什么？
IP 地址中的网络地址和主机地址怎么区分？
子网划分怎么划、划分后子网可以容纳多少主机？
如果能快速的给出答案，文档君会佩服至极！
如果有些小伙伴和文档君一样，有那么一丝丝的犹豫，那就不能错过今天的文章！
网络如何大变小，划分子网少不了。
子网到底怎么划，文档君来给你讲。
想要子网数量多，主机支援不能少。
子网大小看情况，一划再划刚刚好。
子网划分说的就是如何去划分网络，而在 IP 网络中，无论网络是否划分，数据包的寻址都是通过 IP 地址来进行的，通过 IP 地址，我们才能在网络上互相通信。因此，为了方便我们了解子网划分，我们先来简单回顾一下 IP 地址吧。
IP 地址的分类
PART.01
我们常见的 IP 地址主要是两个版本：IPv4 和 IPv6，现阶段的网络主体仍然是 IPv4，因此我们这里介绍的 IP 地址主要也是 IPv4。
IP 地址通常被分为以下两个部分：
网络地址部分：用于标识主机所连接到的网络，表示主机在互联网中所属的网络。
主机地址部分：用于标识主机个体，表示主机属于该网络中的哪一台主机。同时可以确定该网络可以容纳的主机数量。
网络 ID 的不同将 IP 地址分为五种类型：A、B、C、D 和 E 类。其中 A、B、C 类可分配给普通用户使用，D 类为组播地址，E 类为保留地址。
| 类型 | 最大网络数 | IP 地址范围（除去全 0 和全 1） | 单个网段的最大主机数 |
|---|---|---|---|
| A 类 | 126（2^7-2） | 10.0.0.1~127.255.255.254 | 16777214（2^24-2） |
| B 类 | 16384（2^14） | 128.0.0.1~191.255.255.254 | 65534（2^16-2） |
| C 类 | 2097512（2^21） | 192.0.0.1~223.255.255.254 | 254（2^8-2） |
通过对 IP 地址的了解，我们知道一个 A 类网络可以容纳 2^24-2 个地址。如果仅通过 A、B、C 类网络来划分地址的话，很容易造成 IP 资源的浪费和管理的困难。
比如把一个 A 类网络的地址都分配出去，这么多主机都处于同一个广播域下，主机之间且不说互相通信，光是广播通信就能够把网络给占满。
因此，对于一个 A 类网络，我们实际上能够分配出去的主机数是远远小于它能够容纳的主机数的，这就造成了 IP 资源的浪费。
为什么需要子网划分
PART.02
为了解决这个问题，子网划分闪亮登场。
子网划分就像切蛋糕一样就把网络给从大化小，将大网络划分为多个小网络，每个小网络容纳较少的主机数，这样就能避免大量的主机都处于同一广播域下。划分后的每个子网由路由器界定，并分配一个新的子网网络地址，这就是子网划分。
举个栗子
像学号 230010，23 表示年级，0010 表示 23 级里的某个同学个体。
这就像是划分前的 IP 地址，23 相当于一个大网络，里面可以存放 9999 台主机。然而当我们对这个学号进行划分，借用个体的两位数来表示专业，就可以把这个大网络进行拆分。
如 230110，23 还是表示年级，01 表示专业，10 表示该专业中的某个同学。这样我们就可以把 23 这个年级（大网络），拆分出 99 个专业（小网络），每个专业可以容纳 99 名同学（主机）。
通过借用两位数，我们就把学号的结构从“年级 + 个体”，变为“年级 + 专业 + 个体”，把数量庞大的 23 年级学子根据不同专业拆分成数量较小的团体。
同样的，子网划分也是通过借位，把 IP 地址的结构从“网络地址部分 + 主机地址部分”，变为“网络地址部分 + 子网部分 + 主机地址部分”。
子网划分的优点：
减少广播带来的负面影响。随着网络变小，广播域也随之变小，可以减少网络内不必要的广播，提高网络的传输性能。
节省 IP 地址资源。网络与网络之间并不能直接通信（需要通过路由器或网关），如果直接将一个 A 类网络分配给一个企业内部使用，网络内就算剩余很多的 IP 地址资源，也不能再划分给其他用户使用，这就造成 IP 地址资源的浪费。
提高网络安全性。不同子网之间的地址不能直接通信，需要通过路由器或者网关才可以通信。因此网络越小，入侵的途径越少，安全性也就相对越高。
便于维护和管理。当网络出现问题时，相比于大网络，小网络的排查范围更小，因此也更容易维护。
由于拆分后的 IP 地址就无法通过简单的判断该地址为 A 类地址或 B 类地址，来区分地址的网络部分和主机部分了。
因此要想把地址的网络部分和主机部分区分开来，就要使用子网掩码了。
子网掩码是什么
PART.03
子网掩码需要跟 IP 地址配合使用，它跟 IP 地址一样是一个 32 位地址，可以屏蔽 IP 地址的一部分以区分网络地址部分和主机地址部分。
子网掩码由“连续的 1 + 连续的 0”组成：
1 对应 IP 地址的网络部分。
0 对应 IP 地址的主机部分。
子网部分的掩码也为 1。
我们常常用子网掩码中 1 的长度来表示子网掩码的长度。
比如一个 C 类网络 192.168.10.0，其前 24 位为网络地址部分，后 8 位为主机地址部分，则子网掩码的前 24 位为 1，后 8 位为 0，经过二进制转换为十进制即为 255.255.255.0。
子网掩码的长度计算：
不划分子网，子网掩码的长度 = 网络地址部分的长度。
划分子网，子网掩码的长度 = 网络地址部分的长度 + 子网部分的长度。
OK，子网掩码轻松拿下，接下来我们就看看到底如何利用子网掩码来划分子网吧。
如何划分子网
PART.04
子网划分通过改变子网掩码的长度来改变 IP 的网络地址，通过借用 IP 地址的主机地址部分作为子网部分，把原来的网络地址部分 + 主机地址部分，改为网络地址部分 + 子网部分 + 主机地址部分，将一个标准的 IP 网络划分为多个子网络。
举个栗子
假设有一个 B 类网络 128.168.0.0/16，默认的子网掩码长度为 16 位。
我们借用主机地址部分的 2 位到子网部分，这样，子网掩码就有 18 位（255.255.192.0），相对的主机位就变成 14 位。
通过长度为 2 的子网部分就可将 128.168.0.0/16 这个网络划分为 4 个（2^x，x 为子网部分的长度）。
根据 2 位子网位取不同的值（00、01、10、11），就可以划分出的 4 个子网：
128.168.0.0/18
128.168.64.0/18
128.168.128.0/18
128.168.192.0/18
每个子网可容纳的主机数为 2^14-2。
上面的例子是将一个网络均等划分为多个网络，但在实际应用中，每个网络需要的主机数并不都是一致的。
比如公司有一个空闲的网段 192.172.1.0/24。部门 A 有 123 人、部门 B 有 60 人、部门 C 有 30 人，部门 D 只有 10 人，那么把网络以部门 A 的标准来分配的话，分配给部门 B、部门 C、部门 D 的网络就有很多 IP 资源被浪费。
因此我们可以把划分后的子网再进一步划分（划分后的子网可容纳的最大主机数需大于部门人数）：
部门 A 需要主机位：2^n-2≥123 ⇒ n=7（n 为主机位的长度），由此，主机地址部分可分 1 位到子网位，剩余 7 位作为主机位即可。
如下图，将 192.172.1.0/24 划分为 192.172.1.0/25 和 192.172.1.128/25 两个子网，将网络 192.172.1.0/25 划分给部门 A 使用，IP 地址范围为 192.172.1.1~192.172.1.126（可容纳主机数：126）。
部门 B 需要主机位：2^n-2≥60 ⇒ n=6（n 为主机位的长度），由此，主机地址部分可分 2 位到子网位，剩余 6 位作为主机位即可。
如下图，将 192.172.1.128/25 这个子网再划分为 192.172.1.128/26 和 192.172.1.192/26 两个子网，将网络 192.172.1.128/26 划分给部门 B 使用，IP 地址范围为 192.172.1.129~192.172.1.190（可容纳主机数：62）。
部门 C 需要主机位：2^n-2≥30 ⇒ n=5（n 为主机位的长度），由此，主机地址部分可分 3 位到子网位，剩余 5 位作为主机位即可。
如下图，将 192.172.1.192/26 这个子网再划分为 192.172.1.192/27 和 192.172.1.224/27 两个子网，将网络 192.172.1.192/27 划分给部门 C 使用，IP 地址范围为 192.172.1.193~192.172.1.222（可容纳主机数：30）。
部门 D 需要主机位：2^n-2≥10 ⇒ n=4（n 为主机位的长度），由此，主机地址部分可分 4 位到子网位，剩余 4 位作为主机位即可。
如下图，将 192.172.1.224/27 这个子网再划分为 192.172.1.224/28 和 192.172.1.240/28 两个子网，将网络 192.172.1.224/28 划分给部门 D 使用，IP 地址范围为 192.172.1.225~192.172.1.238（可容纳主机数：14）。
小试牛刀
TEST
今天的介绍就到这里啦，不知道小伙伴们是否有收获呢？让我们来验证一下
两个 IP 地址 128.168.224.16/18 和 128.168.192.16/18 是否在同一子网下呢？
已知网络地址 10.10.1.1/24，你能写出它的子网掩码吗，假设该网络被均等划分，则该网络被划分为多少个子网呢？每个子网可以容纳的主机数为多少呢？
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