了解子网：网络号与更大主机数一一揭秘 (子网的网络号和更大主机数)
子网是一个网络中的一部分，它们被划分为较小的网络，以便网络管理员可以更好地管理和控制网络。子网的存在可以帮助我们更好地利用IP地址，划定出更为清晰的网络边界和内部划分，保障了网络的安全与性能。在学习子网之前，我们需要了解网络地址和IP地址。
1.网络地址的分类
IPv4地址由32位二进制数组成，通常以点号分隔成4个8位的十进制表示形式，每个部分都可以有0-255个数字，例如：192.168.1.1。IPv4地址又分为网络号和主机号。网络号的作用是标识在互联网中的不同网络，而主机号则是用来区分同一个网络中的不同主机。
根据网络地址的分类，IPv4地址可分为五类：A类、B类、C类、D类和E类。其中，前三类是用于正常设备的，D类用于多播地址，E类用于学术研究，不对外开放。
A类地址是形如“N.H.H.H”的IP地址，其中N表示网络号，H.H.H表示主机号，其中6-8位表示网络号，1-5位表示主机号，更大可以支持126个网络和每个网络支持的主机数可以达到16777216。
B类地址是形如“N.N.H.H”的IP地址，其中，14-16位表示网络号，1-13位表示主机号，更大可以支持16384个网络，每个网络支持主机数为65536。
C类地址是形如“N.N.N.H”的IP地址，其中，21-24位表示网络号，1-20位表示主机号，更大可以支持2023152个网络，每个网络支持主机数为256。
为了使网络管理更加灵活，减少浪费，提高子网的利用率，网络规划时通常会将大型网络划分为多个子网。
2.子网的划分
在子网划分时，需要把原有的“网络号”一分为二，分出“子网号”和“主机号”。所有分出来的子网必须在网络号和主机号的范围内，不能越界。子网号可以固定下来，直至网络扩大或缩小，但是主机号则需要根据实际情况进行动态调整。
子网掩码（Subnet Mask）是一种32位二进制数，用来指明一个IP地址中哪些位指定了子网地址，哪些位指定了主机地址。掩码中掩住的那几位二进制数为1的位即为子网号，未被掩住的几位即为主机号。
例如，对于192.168.1.0这个地址，如果我们设置子网掩码为255.255.255.0，那么前三个“1”表示子网号，即为192.168.1.0，而最后一个“0”为主机号，可以用来区分不同的主机。
3.网络号和更大主机数的计算
使用子网后，网络号和更大主机数的计算可以根据掩码来实现。在进行子网划分时，需要注意以下事项：
（1）子网掩码中，11…1100按位取反之后的结果（即00…0011）的1的数量，就是分配给每个子网的主机数量（除去网络号和广播地址），例如对于子网掩码255.255.255.192来说，取反后得到的二进制数为00000000 00000000 00000000 00111111，即2^6-2=62。
（2）在子网掩码中，每个子网号都是与其基础网络号的主机号部分连接以形成的地址。例如，使用192.168.1.0/24表示一个网络。把该网络划分成4个子网，需要将掩码更改为255.255.255.192，并且每个子网都需要在主机号部分分配2个二进制位。如下表所示：
| 子网号 | 网络号 | 广播地址 | 可用地址范围 |
|——–|—————-|———————|——————————————–|
| 1 | 192.168.1.0/26 | 192.168.1.63/26 | 192.168.1.1/26 – 192.168.1.62/26 │
| 2 | 192.168.1.64/26 | 192.168.1.127/26 | 192.168.1.65/26 – 192.168.1.126/26 │
| 3 | 192.168.1.128/26 | 192.168.1.191/26 | 192.168.1.129/26 – 192.168.1.190/26 │
| 4 | 192.168.1.192/26 | 192.168.1.255/26 | 192.168.1.193/26 – 192.168.1.254/26 │
表中的子网掩码为255.255.255.192。每个子网号使用2位主机地址，所以一个子网的主机可使用的地址数量是2^2-2=2。因此，每个子网的可用IP地址范围为“网络号+1”至“广播地址-1”，如之一行所示，传统意义上，之一个IP地址被规定为网络号，最后一个IP地址被规定为广播地址，因此具体可用的地址数量为62。
4.
在规划网络时，划分子网是很有必要的，因为子网的存在可以提高网络的灵活性与安全性，在真正的运行中，网络地址的分类和子网掩码确定了网络号和主机号之间的关系，并计算出了每个子网的更大主机数，从而确定了网络每个子网中可用的IP地址范围。了解子网划分的过程，可以帮助网络管理员更好地管理你的企业网络并提高网络的效率。
