網絡號與主機號的計算以及子網的劃分
當前使用的IP地址有4個字節（32）組成，即IPV4編碼方式。每個IP地址包換兩部分：網絡號和主機號。當分配給主機號的二進制位越多，則能標識的主機數就越多，相應地能標識的網絡數就越少，反之亦然。
IP地址分爲五類，A類保留給政府機構，B類分配給中等規模的公司，C類分配給任何需要的人，D類用於組播，E類用於實驗，各類可容納的地址數目不同。A、B、C三類IP地址的特徵：當將IP地址寫成二進制形式時，A類地址的第一位總是0，B類地址的前兩位總是10，C類地址的前三位總是110。
給出一個IP地址，我們可以通過子網掩碼確定這個IP地址的網絡號和主機號。
子網掩碼的作用就是將某個IP地址劃分成網絡地址和主機地址兩部分。
例如：有一個C類地址爲: 192．9．200．13， 其缺省的子網掩碼爲: 255．255．255．0
則它的網絡號和主機號可按如下方法得到：
① IP地址 192．9．200．13 轉換爲二進制11000000 00001001 11001000 00001101
② 子網掩碼255．255．255．0 轉換爲二進制11111111 11111111 11111111 00000000
③ 將兩個二進制數邏輯與（AND）運算後得出的結果即爲網絡部分
11000000 00001001 11001000 00001101
AND 11111111 11111111 11111111 00000000
-------------------------------------------------------------
11000000 00001001 11001000 00000000
= 192 . 9 . 200 . 0
即網絡號爲192.9.200.0
④將子網掩碼取反再與IP地址邏輯與（AND）後得到的結果即爲主機部分
11000000 00001001 11001000 00001101
AND 00000000 00000000 00000000 11111111
------------------------------------------------------------
00000000 00000000 00000000 00001101
= 0 . 0 . 0 . 13
即主機號爲13(或者0.0.0.13)。
已知192.168.1.133、255.255.255.0，這個子網掩碼是C類地址的默認的子網掩碼，在使用這個掩碼時，這個IP地址並沒有劃分子網，將其轉換爲8位二進制數，其中的1所的對應的部分就是網絡號，而0所對應的部分就是主機號。根據計算方法，192.168.1.0就是網絡號，0.0.0.133就是主機號。同時根據定義，主機號位全爲一的地址爲此網段的廣播地址可知，此時的廣播地址爲192.168.1.255。此種情況是最常見的。
下面看下將網段劃分子網後的情況，如：已知192.168.1.133、255.255.255.192.判斷網絡號，主機號和廣播地址。
我們來看掩碼255.255.255.192，將其轉換成二進制後和255.255.255.0對比可發現，前掩碼的前24位沒有變化，只是在原來表示主機號的部分頭兩位變成了1。
我們把IP地址中的前24位（192.168.1）不看，因爲前24位對應掩碼沒有變化它們始終表示網絡號。
按照子網掩碼的定義，子網掩碼1所對應的位爲網絡號位，而0所對應的位爲主機號位，（二進制一位有0和1兩種表示，那麼佔用了兩位就有2*2=4種表示，這裏佔用了2位，也就是說我們將原有的192.168.1.0這個網絡分成了四份，即4個子網）這四段的網絡號分別是00000000、01000000、10000000、11000000，現在我們將它們轉換成10進制就分別是0、64、128、192，現在把前24位加進來。
這四段網絡分別是192.168.1.0~192.168.1.63、
192.168.1.64~192.168.1.127
192.168.1.128~192.168.1.191
192.168.1.192~192.168.1.255
現在我們來看廣播地址，既然我們把一個網段分成了四份，它就應該有4個廣播地址。廣播地址的定義是主機位全位1的地址就是廣播地址。
所以這四個網段的廣播地址末八位就是00111111、01111111、10111111、11111111，轉換成10進制分別爲63、127、191、255。加上原來的網絡號位，廣播地址就是
192.168.1.63
192.168.1.127
192.168.1.191
192.168.1.255
四個網段中刨除網絡地址和廣播地址中間的部分就是可用的主機IP地址了。
通過以上分析方法可知192.168.1.133這個IP地址的網絡號是192.168.1.128，主機號是0.0.0.5，廣播地址是192.168.1.191。
根據以上分析和計算方法，子網劃分建議按以下步驟和實例計算子網掩碼。
1、將要劃分的子網數目轉換爲2的m次方。如要分8個子網，8=23。
2、取上述要劃分子網數的2m的冪m。如23，即m=3。
3、將上一步確定的冪m按高序佔用主機地址m位後轉換爲十進制。
如m爲3 則是11100000，轉換爲十進制爲224，即爲最終確定的子網
掩碼。如果是C類網，則子網掩碼爲255.255.255.224；如果是B類網，
則子網掩碼爲255.255.224.0；如果是A類網，則子網掩碼爲255.224.0.0。
在這裏，子網個數n與佔用主機地址位數m有如下等式成立：2m=n。
根據這些原則，將一個C類網絡分成4個子網。若我們用的網絡號爲192.9.200.0，則該C類網內的主機IP地址就是192.9.200.1～192.9.200.254
(因爲全“0”和全“1”的主機地址有特殊含義，不作爲有效的IP地址)
例：學校新建5個機房，每個房間有30臺機器，如果給定一C類網絡地址：192.168.1.0，問如何將其劃分爲5個子網，子網掩碼該如何設置？
答：23 =8（大於5的最小的2的整冪次數），取23的冪，即3，即佔用了主機號中的高3位即爲11100000，轉換爲十進制爲224，所以該地址爲C類地址的子網掩碼應該設置爲255.255.255.192。各機房IP和子網掩碼配置如下（已經去掉廣播地址和網絡地址）：
機房號 子網掩碼 IP地址範圍
機房1 255.255.255.224 192.168.1.1~192.168.1.30
機房2 255.255.255.224 192.168.1.33~192.168.1.62
機房3 255.255.255.224 192.168.1.65~192.168.1.94
機房4 255.255.255.224 192.168.1.97~192.168.1.126
機房5 255.255.255.224 192.168.1.129~192.168.1.158
1.主機地址 192.15.2.160 所在的網絡是_______
A.192.15.2.64/26 B.192.15.2.128/26
C.192.15.2.96/26 D.192.15.2.192/26
2.路由器收到一個 IP 數據包，其目標地址爲 202.31.17.4，與該地址匹配的子網是______
A. 202.31.0.0/21 B. 202.31.16.0/20
C.202.31.8.0/22 D.202.31.20.0/22
3.某公司的網絡地址爲 192.168.1.0，要劃分成 5 個子網，每個子網最多 20 臺主機， 則適用的子網掩碼是__________
A.255.255.255.192 B.255.255.255.240
C.255.255.255.224 D.255.255.255.248
4.設有兩個子網 210.103.133.0/24 和210.103.130.0/24，如果進行路由匯聚，得到的網 絡地址是 ________
A.210.103.128.0/21 B.210.103.128.0/22
C.210.103.130.0/22 D.210.103.132.0/20
解:
1.思路:這主要是看該地址同一網段上的地址.
方法:160 二進制 10100000
128 二進制10000000 即可看出網絡號是26位,那麼子網掩碼就是
11111111.11111111.1111111.11000000
將該子網掩碼與主機地址進行與運算,即可得到該網段.即192.15.2.128
注:其它算法是類似的.
2.思路:將目標IP地址與子網掩碼進行與運算.
方法:202.31.17.4二進制 11001010.00011111.00010001.00000100
202.31.16.0/20子網掩碼 11111111.11111111.11110000.00000000
將該子網掩碼與目標IP地址進行與運算.即可得到其IP,即202.31.16.0
注:例如:202.31.20.0/22子網掩碼11111111.11111111.11111100.00000000
目標地址:202.31.17.4二進制 11001010.00011111.00010001.00000100
進行與運算後結果爲11001010.00011111.00010000.00000000 即202.31.16.0結果與上面是一樣的.其它的算法我就不寫了,方法是一樣的.
3.思路:IP由網絡號,子網號,主機號組成.
方法:2^2-2<5<2^3-2可以看出該公司要劃分5個子網,必須有3個子網號(子網地址),又由這是個C類地址,所以主機號是5位.即它的子網掩碼是11111111.11111111.11111111.11100000 即255.255.255.224
4.思路:將兩個子網進行與運算.
方法:210.103.133.0二進制 11010010.01100111.10000101.00000000
210.103.130.0 二進制 11010010.01100111.10000010.00000000
將這兩個子網進行與運算得到結果,即210.103.128.0.
知道ip地址和子網掩碼後可以算出：
1、 網絡地址
2、 廣播地址
3、 地址範圍
4、 本網有幾臺主機
例1：下面例子IP地址爲192•168•100•5 子網掩碼是255•255•255•0。算出網絡地址、廣播地址、地址範圍、主機數。
一）分步驟計算
1） 將IP地址和子網掩碼換算爲二進制，子網掩碼連續全1的是網絡地址，後面的是主機地址。 虛線前爲網絡地址，虛線後爲主機地址
2）IP地址和子網掩碼進行與運算，結果是網絡地址
3） 將上面的網絡地址中的網絡地址部分不變，主機地址變爲全1，結果就是廣播地址。
4） 地址範圍就是含在本網段內的所有主機
網絡地址+1即爲第一個主機地址，廣播地址-1即爲最後一個主機地址，由此可以看出
地址範圍是： 網絡地址+1 至 廣播地址-1
本例的網絡範圍是：192•168•100•1 至 192•168•100•254
也就是說下面的地址都是一個網段的。
192•168•100•1、192•168•100•2 。。。 192•168•100•20 。。。 192•168•100•111 。。。 192•168•100•254
5）主機的數量
主機的數量=2二進制的主機位數-2
減2是因爲主機不包括網絡地址和廣播地址。本例二進制的主機位數是8位。
主機的數量=28-2=254
二）總體計算
我們把上邊的例子合起來計算一下過程如下：
例2： IP地址爲128•36•199•3 子網掩碼是255•255•240•0。算出網絡地址、廣播地址、地址範圍、主機數。
1） 將IP地址和子網掩碼換算爲二進制，子網掩碼連續全1的是網絡地址，後面的是主機地址， 虛線前爲網絡地址，虛線後爲主機地址
2）IP地址和子網掩碼進行與運算，結果是網絡地址
3）將運算結果中的網絡地址不變，主機地址變爲1，結果就是廣播地址。
4） 地址範圍就是含在本網段內的所有主機
網絡地址+1即爲第一個主機地址，廣播地址-1即爲最後一個主機地址，由此可以看出
地址範圍是： 網絡地址+1 至 廣播地址-1
本例的網絡範圍是：128•36•192•1 至 128•36•207•254
5） 主機的數量
主機的數量=2二進制位數的主機-2
主機的數量=212-2=4094
減2是因爲主機不包括網絡地址和廣播地址。
從上面兩個例子可以看出不管子網掩碼是標準的還是特殊的，計算網絡地址、廣播地址、地址數時只要把地址換算成二進制，然後從子網掩碼處分清楚連續1以前的是網絡地址，後是主機地址進行相應計算即可。