计算机网络实例（二）— 子网划分 & 合并网段

2022.03.08 by kingcos

Preface · 序
重学计算机基础知识。

Release Notes ↕

目的：避免浪费 IP 地址资源。
原理：借用主机位作为子网位，划分出多个子网。

等长子网划分

等长子网划分（Fixed Length Subnet Mask）：每个子网的可用 IP 地址数量相同。

等长 · C 类一分为二

将 192.168.0.0/24（C 类地址）划分为 2 个等长子网

规律：如果一个子网是原来的 1/2，子网掩码往后移 1 位。

借用主机位作为子网位 → 网络 ID 往后移 → 子网掩码往后移：

原   始  1100 0000.1010 1000.0000 0000.____ ____
网络 ID        192.      168.        0.        0
↓
子 网 1  1100 0000.1010 1000.0000 0000.0___ ____
网络 ID        192.      168.        0.        0
子 网 2  1100 0000.1010 1000.0000 0000.1___ ____
网络 ID        192.      168.        0.      128
↓↓↓
原始子    1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
网掩码          255.      255.      255.        0
↓
新的子    1111 1111.1111 1111.1111 1111.1000 0000
网掩码          255.      255.      255.      128

CIDR 子网掩码最大可容纳主机数主机范围

192.168.0.0/24（原始） 255.255.255.0 254（28 - 2） 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254

192.168.0.0/25（子网 1） 255.255.255.128 126（27 - 2） 192.168.0.1 ~ 192.168.0.126

192.168.0.128/25（子网 2） 255.255.255.128 126（27 - 2） 192.168.0.129 ~ 192.168.0.254

一分为四一分为八 B 类一分为二 A 类一分为二

变长子网划分

变长子网划分（Variable Length Subnet Mask）：每个子网的可用 IP 地址数量不同，子网掩码也不同。
规律：若子网段地址范围是原网段的 (1/2)^n，那么该子网的子网掩码在原网段的子网掩码上增加 n 个 1（二进制）。

将 192.168.0.0/24（C 类地址）划分为多个变长子网（非唯一）

CIDR 子网掩码最大可容纳主机数主机范围

192.168.0.0/24（原始） 255.255.255.0 28 - 2 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254

192.168.0.0/25（子网 1） 255.255.255.128 27 - 2 192.168.0.1 ~ 192.168.0.126

192.168.0.128/26（子网 2） 255.255.255.192 26 - 2 192.168.0.129 ~ 192.168.0.190

192.168.0.192/27（子网 3） 255.255.255.224 25 - 2 192.168.0.193 ~ 192.168.0.222

192.168.0.224/28（子网 4） 255.255.255.240 24 - 2 192.168.0.225 ~ 192.168.0.238

192.168.0.240/29（子网 5） 255.255.255.248 23 - 2 192.168.0.241 ~ 192.168.0.246

192.168.0.248/30（子网 6） 255.255.255.252 22 - 2 192.168.0.249 ~ 192.168.0.250

192.168.0.252/30（子网 7） 255.255.255.252 22 - 2 192.168.0.253 ~ 192.168.0.254

与子网划分相反，合并网段指将多个连续网段合并为一个网段，合并后的网段称作超网（Supernetting）。
判断子网还是超网：根据 IP 地址的分类，若其子网掩码位数比默认多，为子网，反之超网（eg. 25.100.0.0/16 是 A 类子网）。
规律：当 2^k=n (k>=1)，子网掩码左移动 k 位可以合并 n 个网段。

合二为一

将 192.168.0.0/24 与 192.168.1.0/24 两个网段合并

网络位让位主机位 → 网络 ID 往前移 → 子网掩码往前移：

192.168.0.0  1100 0000.1010 1000.0000 0000.0000 0000
192.168.1.0  1100 0000.1010 1000.0000 0001.0000 0000
↓
原始子   1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
网掩码         255.      255.      255.        0
↓
新的子   1111 1111.1111 1111.1111 1110.0000 0000
网掩码         255.      255.      254.        0

CIDR 子网掩码最大可容纳主机数主机范围

192.168.0.0/24（原始 1） 255.255.255.0 28 - 2 192.168.0.1 ~ 192.168.0.254

192.168.1.0/24（原始 2） 255.255.255.0 28 - 2 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254

192.168.0.0/23（超网） 255.255.254.0 29 - 2 192.168.0.1 ~ 192.168.1.254

合四为一

计算机网络实例（二）— 子网划分 & 合并网段