1. 从“看得懂掩码”到“自己划地址”#

上一篇里，掩码用来区分网络位和主机位。这一篇整理第五天笔记中的计算题。

子网划分可以先抓住一个变化：

从原有主机位中借出一些位，作为更长的网络前缀。

前缀变长，子网数量增加，每个子网能容纳的主机数量减少。

2. 先记住两个计算关系#

从一个地址块中借 n 位，等长划分后可以得到 2^n 个子网。

一个 IPv4 前缀长度为 p 的地址块，包含 2^(32-p) 个地址。对普通多接入子网，通常要减去网络地址和广播地址，得到可用主机地址数量。

NOTE

这里的“减 2”适用于表中的普通子网。点到点链路上的 /31 和单地址 /32 有不同用途，不能机械套用这个公式。

3. 把 192.168.1.0/24 分成两个子网#

需要两个等大的子网，借 1 位即可：

1
原来：192.168.1.HHHHHHHH  /24
2
现在：192.168.1.NHHHHHHH  /25
3

4
N = 0：最后一段 00000000～01111111，即 0～127
5
N = 1：最后一段 10000000～11111111，即 128～255

N 是新借出的网络位，H 是剩余主机位。

第二个子网从 .128 开始，.128 本身是网络地址，不能把它分配给普通终端。

如果把 .126/25 和 .129/25 配在两台主机上，尽管前三段相同，它们也已经不属于同一个 IP 子网。

4. 把 192.168.0.0/24 分成四个子网#

四个等长子网需要借 2 位：/24 + 2 = /26。

最后一段的子网编号依次是 00、01、10、11，剩下 6 位主机位，所以每块有 64 个地址。

也可以用块大小快速检查：

1
256 - 192 = 64
2
网络地址的最后一段：0、64、128、192

这里的 192 来自掩码最后一段 255.255.255.192。块大小法很好用，但要找准掩码发生变化的字节。

5. 172.16.0.0/16 至少要划六个子网#

六不是 2 的整数次幂，所以要找到满足要求的最小位数：

1
2^2 = 4，不够
2
2^3 = 8，足够
3

4
新前缀：/16 + 3 = /19
5
新掩码：255.255.224.0
6
第三段步长：256 - 224 = 32

实际得到八个等长子网，可以使用其中六个，把另外两个留作扩展。

每个 /19 剩下 13 位主机位，因此总地址数是 8192，普通可用主机数是 8190。

6. VLSM 的重点是按不同需求使用不同掩码#

前面几道题都采用等长划分。VLSM，即可变长子网掩码，进一步允许同一个原始地址块内部使用不同长度的子网前缀。

补一个规划例子：现有 192.168.10.0/24，三个部门分别需要容纳 100、50、20 个接口地址，这些数量已经包含网关等需要占用地址的接口。

先从需求最大的开始：

表中省略的前三段均为 192.168.10。

检查规划时，至少确认三件事：容量够不够，地址块有没有重叠，网络地址是否落在对应前缀的边界上。

例如 /26 的边界按 64 递增，所以 192.168.10.160/26 不是一个规范的网络地址写法。这个地址实际属于 192.168.10.128/26。

7. 汇总要找共同前缀，也要看覆盖范围#

子网划分把前缀变长，汇总通常把多个前缀概括成一个更短的前缀。

课堂里的方法是“取相同，去不同”，这里比较的是二进制高位。

例如：

1
192.168.0.0/24 → 第三段 00000000
2
192.168.1.0/24 → 第三段 00000001
3
                         ↑ 只有最后 1 位不同

前两段 16 位相同，第三段前 7 位相同，因此可精确汇总为：

1
192.168.0.0/23

它刚好覆盖这两个 /24。

类似地，172.16.0.0/24、172.16.1.0/24、172.16.2.0/24 和 172.16.3.0/24 可以精确汇总为 172.16.0.0/22。

1
192.168.1.0/24
2
192.168.2.0/24
3
192.168.3.0/24

8. CIDR 与 VLSM 放在一起理解#

VLSM 强调按需求分配不同大小的子网。CIDR 强调以任意长度前缀表达和路由地址块，摆脱传统 A、B、C 类边界，也支持路由聚合。

所以把 CIDR 只背成“汇总”仍然太窄。它让 /19、/23、/27 这样的前缀成为路由中的直接依据。

做题时可以按这个顺序检查：

1. 题目要求多少个子网，或者每个子网要容纳多少主机？
2. 需要借几位，或保留几位主机位？
3. 新掩码和块大小分别是多少？
4. 网络地址、广播地址和可用范围是否对齐？
5. 如果做汇总，有没有额外覆盖不该包含的地址？

下一篇：协议分层、TCP 与 MTU/MSS。