IP基础：32位地址长度，4个八位位组即4个字节，使用点分十进制表示，标准网络分类A、B、C类，D类组播和E类科研，固定网络位和主机位，掩码-标识对应IP地址的网络位和主机位，详细介绍ABC类地址，及私有IP地址【需补充】
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划分子网的好处：缩减网络流量，优化网络性能，简化管理，更灵活的组建网络
划分子网的基础就是借位，借用主机位来作为网络位，注意划分的子网越多，则每个子网内的主机数就越少，反之亦然。IP地址=网络号+子网号+主机号。要根据情况选择合适的子网掩码，如需要划分多少个子网，每个子网最多有多少个主机地址，不同的情况要考虑不同的应用场景需求，以及后续的网络扩展需求。
2的幂值表（1-20）
2^1=2 2^11=2048
2^2=4 2^12=4096
2^3=8 2^13=8192
2^4=16 2^14=16384
2^5=32 2^15=32768
2^6=64 2^16=65536
2^7=128 2^17=131072
2^8=256 2^18=262144
2^9=512 2^19=524288
2^10=1024 2^20=1048576
子网掩码和CIDR值的斜线表示法对照表
子网掩码 CIDR值
255.0.0.0 /8
255.128.0.0 /9
255.192.0.0 /10
255.224.0.0 /11
255.240.0.0 /12
255.248.0.0 /13
255.252.0.0 /14
255.254.0.0 /15
255.255.0.0 /16
255.255.128.0 /17
255.255.192.0 /18
255.255.224.0 /19
255.255.240.0 /20
255.255.248.0 /21
255.255.252.0 /22
255.255.254.0 /23
255.255.255.0 /24
255.255.255.128 /25
255.255.255.192 /26
255.255.255.224 /27
255.255.255.240 /28
255.255.255.248 /29
255.255.255.252 /30
C类网络只能用/24-/30，B类网络只能用/16-/30，A类网络可以使用全部的/8-/30子网掩码
CIDR对应的子网数和主机数以及增量值对照表 / VLSM增量值参考表(C类地址)
前缀 子网掩码 子网数 主机数 增量值
/25 128 2 126 128
/26 192 4 62 64
/27 224 8 30 32
/28 240 16 14 16
/29 248 32 6 8
/30 252 64 2 4
划分子网步骤
1.选定的子网掩码将创建多少个子网
2.每个子网包含多少台主机
3.有哪些合法的子网
4.每个子网的广播地址是什么
5.每个子网包含的可用主机地址范围
划分子网后IP地址表示为：网络位+子网位+主机位
1.子网数：2^x，x表示子网位数,如一个B类地址的子网划分选择的子网的掩码是255.255.192.0，则子网位数为2，那子网数就为2^2=4
2.主机数：2^y-2，y表示主机位数，减2表示去除不合法地址全0和全1，即子网地址和广播地址
3.计算增量值，256-非全1和全0的子网掩码值，如256-192=64，从0开始不断加增量值，直到达到子网掩码值，中间的结果就是子网号，即得到的子网就是0、64、128、192
4.广播地址是下一个子网-1的地址，如子网0的广播地址为63，因为下一个子网为64，以此类推，最后一个子网的广播地址为255
5.可用IP地址范围是介于子网地址和广播地址之间的地址，如子网0的可用IP范围是1-62，子网64的可用IP范围是65-126.
案例：以下均省略网络前缀192.168.
快速划分C类子网
192.168.1.0/25
/25 = 255.255.255.128
子网数=2^1=2
主机数=2^7-2=126
增量值=256-128=128
以下均省略网络前缀192.168.
子网地址 可用主机地址 广播地址
1.0 1.1-1.126 1.127
1.128 1.129-1.254 1.255
192.168.1.0/26
/26 = 255.255.255.192
子网数2^2=4
主机数2^6-2=62
增量值256-192=64
子网地址 可用主机地址 广播地址
1.0 1.1-1.62 1.63
1.64 1.65-1.126 1.127
1.128 1.129-1.190 1.191
1.192 1.193-1.254 1.255
192.168.1.0/27
/27 = 255.255.255.224
子网数2^3=8
主机数2^5-2=30
增量值256-224=32
子网地址 可用主机地址 广播地址
1.0 1.1-1.30 1.31
1.32 1.33-1.62 1.63
1.64 1.65-1.94 1.95
1.96 1.97-1.126 1.127
1.128 1.129-1.158 1.159
1.160 1.161-1.190 1.191
1.192 1.193-1.222 1.223
1.224 1.225-1.254 1.255
192.168.1.33/28
/28 = 255.255.255.240
子网数2^4=16
主机数2^4-2=14
增量值256-240=16
子网地址 可用主机地址 广播地址
1.0 1.1-1.14 1.15
1.16 1.17-1.30 1.31
1.32 1.33-1.46 1.47
1.48 1.49-1.62 1.63
1.64 1.65-1.80 1.81
...
1.240 1.241-1.254 1.255
得出结论1.33/28是一个IP地址，属于子网1.32，广播地址为1.47
192.168.1.17/30
/30 = 255.255.255.252
子网数2^6=64
主机数2^2-2=2
增量值256-252=4
子网地址 可用主机地址 广播地址
1.0 1.1-1.2 1.3
1.4 1.5-1.6 1.7
1.8 1.9-1.10 1.11
1.12 1.13-1.14 1.15
1.16 1.17-1.18 1.19
1.20 1.21-1.22 1.23
...
1.252 1.253-1.254 1.255
得出结论1.17/30是一个IP地址，属于子网1.16，广播地址为1.19
B类地址子网划分，以下均省略网络前缀172.16.
172.16.0.0/17
/17 = 255.255.128.0
子网数2^1=2
主机数2^15-2=32766
增量值256-128=128
子网地址 可用主机地址 广播地址
0.0 0.1-127.254 127.255
128.0 128.1-255.254 255.255
172.16.0.0/18
/18 = 255.255.192.0
子网数2^2=4
主机数2^14-2=16382
增量值256-192=64
子网地址 可用主机地址 广播地址
0.0 0.1-63.254 63.255
64.0 64.1-127.254 127.255
128.0 128.1-191.254 191.255
192.0 192.1-255.254 255.255
172.16.0.0/20
/20 = 255.255.240.0
子网数2^4=16
主机数2^12-2=4094
增量值256-240=16
子网地址 可用主机地址 广播地址
0.0 0.1-15.254 15.255
16.0 16.1-31.254 31.255
32.0 32.1-47.254 47.255
48.0 48.1-63.254 63.255
...
240.0 240.1-255.254 255.255
172.16.0.0/30
/30 = 255.255.255.252
子网数2^14=16384
主机数2^2-2=2
增量值256-252=4
子网地址 可用主机地址 广播地址
0.0 0.1-0.2 0.3
0.4 0.5-0.6 0.7
0.8 0.9-0.10 0.11
...
255.252 255.253-255.254 255.255
A类地址的子网划分
10.0.0.0/16
/16 = 255.255.0.0
子网数2^8=256
主机数2^16-2=65534
增量值256-255=1
子网地址 可用主机地址 广播地址
10.0.0.0 10.0.0.1-10.0.255.254 10.0.255.255
10.1.0.0 10.1.0.1-10.1.255.254 10.1.255.255
10.2.0.0 10.2.0.1-10.2.255.254 10.2.255.255
...
10.255.0.0 10.255.0.1-10.255.255.254 10.255.255.255
10.0.0.0/20
/20 = 255.255.240.0
子网数2^12=4096
主机数2^12-2=4094
增量值256-240=16
子网地址 可用主机地址 广播地址
10.0.0.0 10.0.0.1-10.0.15.254 10.0.15.255
10.0.16.0 10.0.16.1-10.31.254 10.0.32.255
10.0.32.0 10.0.32.1-10.47.254 10.0.47.255
...
10.255.240.0 10.255.240.1-10.255.255.254 10.255.255.255
10.0.0.0/26
/26 = 255.255.255.192
子网数2^18=262144
主机数2^6-2=62
增量值256-192=64
子网地址 可用主机地址 广播地址
10.0.0.0 10.0.0.1-10.0.0.62 10.0.0.63
10.0.0.64 10.0.0.65-10.0.0.126 10.0.0.127
10.0.0.128 10.0.0.129-10.0.0.190 10.0.0.191
...
10.255.255.192 10.255.255.193-10.255.255.254 10.255.255.255
划分子网时，如果网段数多，则通过主机数来计算掩码，反之，则通过网段数来计算子网掩码，计算速度更快
判断一个地址是主机地址还是网络地址，或者广播地址
主机位全为0则该地址为网络地址，如192.1.1.0/24。
主机位全为1则该地址为广播地址，如192.1.1.255/24。
主机位非全0或全1则该地址为主机地址，如192.1.1.9/24。
即如果一个地址的最后一个8位组是奇数，则该地址不是一个网络地址，如192.168.1.37/27
如果一个地址的最后一个8位组是偶数，则该地址不是一个广播地址，如192.168.1.132/26
变长子网掩码VLSM
如果给网络中的所有链路都分配一个相同长度的掩码，即每个网段都拥有相同的IP地址数，这样的话，对于两台路由器直接相连的串行链路是极大的浪费，因为点到点链路最优设计是固定掩码为/30,可用IP地址为2个，最节省IP地址空间，为了优化不同网段间因为主机数量差异过大而造成的IP地址浪费，所以产生了可变长度的子网掩码技术VLSM。
VLSM增量值参考表(C类地址)
前缀 子网掩码 子网数 主机数 增量值
/25 128 2 126 128
/26 192 4 62 64
/27 224 8 30 32
/28 240 16 14 16
/29 248 32 6 8
/30 252 64 2 4
VLSM步骤：
1.寻找最大的网段
2.为该网段选择一个掩码
3.确定该网段的网络地址及广播地址
4.寻找次要网段，选择上面划分出的一个子网，并为次要网段选择合适的子网掩码
5.确定次要网段的网络地址和广播地址
6.如有多个网段则重复执行此步骤
三台路由器串口相连，每台路由器连接一个子网，主机数分别为60台，30台，12台，网段是192.168.10.0/24,划分子网并合理使用IP地址
1.描述中共有5个子网需求，对照上表得出
60台主机的网段至少需要的增量值为64，对应的前缀为/26
30台主机的网段至少需要的增量值为32，对应的前缀为/27
12台需要的增量值为16，对应的前缀为/28
2台需要的增量值为4，对应的前缀为/30 *2
注意，如果增量值为64，则必须从0、64、128或192中选择开始处，即必须是相对应的增量值的整数倍
2.寻找最大网段，即需求60台主机，从192.168.10.0开始划分子网
192.168.10.0/26 主机数62 地址范围1-62 广播63
从上得出增量值为64，则下一个网段为64,得出上面的广播地址63
192.168.10.64/27 主机数30 地址范围65-94 广播95
从上得出增量值为32，则下一个网段为64+32=96，得出上面的广播地址95
192.168.10.96/28 主机数14 地址范围97-110 广播111
从上得出增量值为16，则下一个网段为96+16=112，得出上面的广播地址111
192.168.10.112/30 主机数2 地址范围113-114 广播115
从上得出增量值为4，则下一个网段为112+4=116，得出广播地址115
192.168.10.116/30 主机数2 地址范围117-118 广播119
从上得出增量值为4，则下一个网段为116+4=120，得出广播地址119
剩余IP地址为192.168.10.120-10.254
汇总
假设A、B两个设备各自拥有10条路由，那么想要实现两者所有网段互通，（排除默认路由的设置，）则需要在两个设备上都指明对方10条网络的路由，但是如果这10条网络可以合并成一条主网络的话，则只需要各自设置一条路由即可，大大的降低了网络带宽和路由器的处理时间，提升了网络的性能。这就叫超网，将多个子网合并成一个网段，即汇总。
10.1.0.0/16
10.2.0.0/16
10.3.0.0/16
10.4.0.0/16
...
10.254.0.0/16
10.255.0.0/16
汇总为10.0.0.0/8
192.168.16.0-192.168.31.0
汇总为192.168.16.0/20
172.16.32.0-172.16.50.0
第一种汇总为172.16.32.0/19 汇总网络32-63
第二种汇总为172.16.32.0/20,172.16.32.48.0/22 汇总网络32-47，48-51
192.168.144.0/20
汇总的地址范围是：192.168.144.1-192.168.159.254
172.1.4.0/25
172.1.5.0/24
172.1.6.0/24
172.1.7.0/24
172.1.4.128/25
汇总为172.1.4.0/22