IP子网图解教程

学习正确地划分子网
子网可以被细分为更小的子网，甚至仍可再进一步细分。分割一个网络时最重要是明白你不能任意地选择开始和结尾。划分必须符合二进制除法。学习它的最好方法是考虑我的子网标尺并且注意什么是一个有效的子网。在图B中，绿色子网是有效的，而红色子网就不是。

图B

该标尺像任何其他标尺那样构建，我们标记中间位置并将之对分。然后，我们对分剩下的部分并且每次在开始新一轮对开时用缩短的标记。在上面的样本中，有五轮对分。如果你仔细地查看任何有效（绿色）子网块的边缘，你会注意到没有一个包含在子网中的标记比边缘的标记要高。这有一个数学原因，我们将在稍后举例说明，但是图形化地查看它会使得数学更易于理解。

子网掩码的规则
子网掩码在定义一个子网大小中扮演着至关重要的角色。请关注图C。请注意模式并且尤其注意红色的数字。无论何时你在处理子网的时候，派得上用场的是记住在处理子网掩码时重复出现的八个特殊数字。它们是255，254, 252，248，240，224，192和128。你会看到这些数字在IP网络中不断出现，而且记住它们会使你的工作更轻松。

图C

我包括了三个分类大小。你会首先看到两个分类，通常主机位长度从0到16。通常DSL和T1 IP块是在0-到8-位范围内，私有网络通常工作在8- 到24-位范围内。

需要注意的是子网掩码如何从全零从右至左增长。二进制形式的子网掩码总是所有一在左侧，所有零在右侧。零的数量和子网长度是一样的。我只说明感兴趣的八位组中二进制子网部分，因为靠右的所有八位组由零组成而靠左的所有八位组由一组成。所以如果我们考虑子网长度为11位的子网掩码，完整的二进制子网掩码是11111111.11111111.11111000.00000000。正如你在掩码八位组中看到的，子网掩码在第三个八位组中从1到0变化。二进制子网掩码直接转变到基于256形式为255.255.248.0。

子网掩码中的“掩码”
子网掩码不仅决定一个子网的大小，而且如果你给定子网内的任何IP地址，它还可以帮助你查明子网终点的位置在哪儿。它被称为子网的“掩码”的原因是它逐位地掩盖了主机位而只留下了子网开始的网络ID。一旦你明白了子网的开始以及它的大小，你可以确定子网的结尾，也就是广播ID。

要计算网络ID，你只要将子网中的任何IP地址与子网掩码进行与操作。让我们用IP地址10.20.237.15和子网掩码255.255.248.0。需要注意的是这可以而且经常被速记为10.20.237.15/21，因为子网掩码长度为21。图D和图E说明了十进制和二进制版本的与操作。

图D：十进制数学Decimal math

图E：二进制数学Binary math

二进制版本说明0在上面的IP地址中担当掩码的任务。在掩码盒中，无论原来数字是什么，0将上面的所有数字转换为零。当你将二进制结果作为网络ID并将之转换为十进制，你得到10.20.232.0作为网络ID。

有关教授子网划分方法中一直困扰我的一件事情是学生们在做与操作的时候没有学习一个简单的技巧以绕过二进制转换的需要。我甚至看到领域内的IT人士使用这个缓慢而且麻烦的方法将所有数字转换到二进制，进行与操作，然后用Windows计算器转换回十进制。但是确实有一个使用Windows计算器的简单捷径，因为与操作直接应用于二进制数。只要输入237，点击与操作符，然后是输入248并回车，立即会得到232，如图F所示。我永远无法理解为什么不向学生们这样解释，因为这使得掩码计算容易很多。

因为在子网掩码中有11个零，所以子网有11位长。这意味着子网中最大主机数量是2^11或2048，而且该子网的最后一个IP是10.20.239.255。你可以通过看到第三个八位组中有三个零而快速地计算出来，这意味着IP地址的第三个八位组会有2^3或8的变化。所以下一个子网从10.20.232+8.0开始，也就是10.20.240.0。如果我们将之减1，得到10.20.239.255，这是该子网的末尾。为了帮助你将此形象化，图G在我的子网标尺中说明它。

图G