为何会有子网？

这主要跟网络中的区域划分有关。

假设有一个IP数据包准备从A发送到B。那么A把数据包投递给路由器之后，路由器怎么投递这个数据包呢？如果要路由器在他的路由表中直接匹配完整的IP地址，那就需要在路由器中存储B的IP地址，如果设备少还好说，如果设备成千上万，甚至上亿，那路由器就要在路由表中存储所有的网络节点的IP地址，这显然是不现实的。

那么怎么办呢？其实就和把地球划分为一个个国家和地区，把一个国家划分为一个个省，省下面划分为市是一样的道理。

如果有一个包裹要邮寄给你，快递员首先是看包裹的发送地址中的省是哪个，如果是湖北省，快递员就把包裹分拣之后发给湖北省的分拣中心，湖北省分拣中心的快递员继续看地址中是哪个市......这样逐级分发，处于传输核心处的快递员并不需要知道所有信息，大大减轻了分拣路由的压力。

如下图：

所以IP地址中，被分成了两部分，一部分被称为网络部分，或者叫网络号，一部分被称为主机部分。

网络部分用来标识网络设备所处的网络区域，这样路由器进行数据包路由的时候，就可以可以根据网络部分来确认网络设备所处的大概位置，然后把这个数据包交给这个网络区域的路由器负责继续路由，而这个区域的路由器就可以根据主机部分直接找到对应的网络设备。

即可以这么理解：

网络部分标识设备所处的网络位置。

主机部分标识设备在网络中具体的编号。

IP地址分为网络部分和主机部分

A类地址的网络号为前面八位。

所以A类地址的网络号从0-127，一共128个，但是0、10、127留作他用，所以实际上公网上应该有128-3= 125个A类地址的网络号。

一个A类地址网络号下面，可以有2^24个主机：16,777,216。

所以A类地址具有一个子网下面，主机数量多的特点，如果一个网络中主机数量特别庞大，A类地址是很好的选择。不过A类地址大部分都被美国占用了。

B类地址的网络号为前面16位。

B类地址前16位位网络号，后16位为主机号。

所以B类地址的网络号数量为：2^16 = 65,536个。

同样B类地址的一个网络中的主机数量也是：2^16 = 65,536个。

相对A类地址来说，一个B类地址的网络中的主机数大大减少了，不过B类地址的网络号很多，而且一个网络中的主机数量达到了6万多台，所以适合给大中型网络使用。

C类地址的网络号位前面的24位。

C类地址的网络号数量为：2^24 = 16,777,216.

C类地址的一个网络下的主机号数量为：2^8 = 256.

C类地址网络号数量庞大，一个网络下主机数量相对较少，比较适合构建一些小型的局域网络。

D类和E类作为组播地址和保留地址，所以没有网络号。

网络掩码

网络掩码和IP地址的长度一样，也是32位。

网络掩码前面是连续的1，后面是连续的0，如：

11111111.11110000.00000000.00000000 -》 255.240.0.0

网络掩码通过每一位的值取0还是1来区分网络为和主机位，如：

可以查看自己电脑的IP地址，掩码和网关：

你可以看到默认网关的网络号和你电脑的网络号是一样的。

其实这个默认网关一般就是你连接到的路由器的IP地址。

IP地址按功能划分类型，可以分为3类：

网络地址：

标识网络的IP地址，简单的理解，主机号为全为0的地址就是网络地址，如：

一个A类地址10.0.0.0，就是一个网络地址，因为它的网络号是前八位，也就是10，剩下的位都是主机号，主机号全为0，所以这个IP地址是一个网络地址。

广播地址：

用于向整个网络广播的IP地址，简单的理解，主机号全为1的地址就是主机地址，如：

一个B类地址160.133.255.255，这个就是一个B类广播地址，因为前面16位为网络号，后面16位为主机号，主机号全为1，所以这个IP地址是一个广播地址。

主机地址：

用于给网络终端设备使用的地址就是主机地址，主机地址的主机号的比特位全不为0且全不为1。

比如一个C类地址192.168.10.10，这个就是一个C类主机地址，因为前面24为网络号，后面8为为主机号，主机号不是全为0，也不是全为1，所以是一个主机地址。

注意：网络地址和广播地址都不能分配给终端设备使用。

VLSM（Variable Length Subnet Mask）：可变长子网掩码

子网掩码除了可以用IP地址一样的点分十进制表示外，也可以用一个十进制数来表示，这个十进制数就是掩码中1的个数，如：

为什么需要可边长子网掩码呢？

因为如上面的C类地址，它的网络地址为：192.168.0.0，这个网络中可以容纳的主机位254台（除去主机号全位0的网络地址和全位1的广播地址）。

但实际上我的网络中可能只有10台设备，那么分配完之后，剩下的244个主机IP地址就浪费掉了，别人也无法使用，因为如果别人要使用这个IP地址，就势必会和我处于同一个广播域中，到时候可能存在广播风暴，消息泄露，安全问题，管理问题等一系列问题。

为了让剩余的IP地址能够被别人使用，又不至于把大家都放到一个广播网络中来，于是又了可变长子网掩码的概念。

什么是可变长子网掩码？

其实很简单，规定的A、B、C类地址的掩码长度是固定的。但如果让掩码长度不固定，掩码就可以向主机号增长：

这样，子网占用两个字节，所以这个网络下面就有四个子网，分别位：00，01，10，11.

这样我们就可以把子网子网00分给甲使用，它的主机个数就有：2^6 = 64台。

同样可以把主机号01、10、11分别给不同的网络使用，这样就将广播域隔开了。

至于为啥可以通过主机号隔开广播域，实际上需要配合路由器使用，路由器作为子网的网关，把整个网络地址划分了多个子网，多个子网之间通讯要经过路由器进行三层转发，这样就避免了全网广播风暴。

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