4.1 子网划分基础
进行子网划分的好处有：
- 减少网络流量
- 优化网络性能
- 简化管理
- 有助于覆盖大型地理区域
4.1.1 ip subnet-zero
# ip subnet-zero ，这个命令让你能够在网络设计中使用第一个子网和最后一个子网（Cisco12.x以上版本默认启用）；
例如：
C类地址192.168.10.6，子网掩码255.255.255.192提供了子网64和128，配置命令ip subnet-zero后，将可使用子网0、64、128和192。这让每个子网掩码提供的子网多了两个。
Tips:
1. # show running-config //查看全局配置下是否有启用 ip subnet-zero 这条命令；
2. 没启用命令 # ip subnet-zero 时会提示："Bad mask /26 for address 192.168.10.6"；因为这里要使用的地址属于子网 0 ；
4.1.2 如何创建子网
要创建子网，我们可借用IP地址中的主机位，将其用于定义子网地址。这意味着主机位更少了，因此子网越多，可用于定义主机的位越少。
要创建子网，可采取如下步骤：
- 确定需要的网络ID数：
· 每个LAN子网一个；
· 每条广域网连接一个。 - 确定每个子网所需的主机ID数：
· 每个TCP/IP主机一个；
· 每个路由器接口一个。 - 根据上述需求，确定如下内容：
· 一个用于整个网络的子网掩码；
· 每个物理网段的唯一子网ID；
· 每个子网的主机ID范围。
4.1.3 子网掩码
子网掩码是一个长32位的值，让IP分组的接收方能够将IP地址的网络ID部分和主机ID部分区分开来。
并非所有网络都需要子网，这意味着网络可使用默认子网掩码。
默认的子网掩码：
A类：255.0.0.0
B类：255.255.0.0
C类：255.255.255.0
Tips：
默认的子网掩码不能修改！
4.1.4 CIDR
CIDR（Classless Inter-Domain Routing，无类域间路由选择），它是ISP（Internet Service Provider，因特网服务提供商）用来将大量地址分配给客户的一种方法。ISP以特定大小的块提供地址。
从ISP那里获得的地址块类似于192.168.10.32/28，这指出了子网掩码。
最大的子网掩码为/30（不管是哪类地址），因为至少需要将两位用作主机位。
CIDR值：
| 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 |
| ……………. | ... |
| 255.255.255.252 | /30 |
其中/8 ~ /15只能用于A类网络，/16 ~ /23可用于A类和B类网络，而/24 ~ /30可用于A类、B类和C类网络。
Tips：
配置思科路由器时不能使用斜杆 / 表示法。
4.1.5 C类网络的子网划分
在C类网络中，只有8位用于定义主机。子网位从左向右延伸，中间不能留空。
例如：
二进制 十进制 CIDR
00000000 = 0 /24
10000000 = 128 /25
11000000 = 192 /26
11100000 = 224 /27
11110000 = 240 /28
11111000 = 248 /29
11111100 = 252 /30
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C类网络的快速子网划分
给网络选择子网掩码后，需要计算该子网掩码提供的子网数以及每个子网的合法主机地址和广播地址。
解决下面5个问题即可明白如何划分：
选定的子网掩码将创建多少个子网？
2^x个，其中x为被遮盖（取值为1）的位数。
例如：
11000000中，取值为1的位数为2，因此子网数为2^2（4个）。每个子网可包含多少台主机？
2^y – 2个，其中y为未遮盖（取值为0）的位数。
例如：
11000000中，取值为0的位数为6，因此每个子网可包含的主机数为2^6 – 2（62）个。（2的6次方减去的2为子网地址和广播地址，它们不是合法的主机地址。）有哪些合法的子网？
块大小（增量）为256 – 子网掩码。
例如：
256 – 192 = 64
即子网掩码为192时，块大小为64。从0开始不断增加64，直到到达子网掩码的值，中间的结果就是子网，即0、64、128和192。每个子网的广播地址是什么？
广播地址总是下一个子网前面的数。例如，子网0的广播地址为63，因为下一个子网为64；子网64的广播地址为127，因为下一个子网为128。最后一个子网总是255。合法的主机地址有哪些？
合法的主机地址位于两个子网之间，但全为0和全为1的地址除外。例如，子网号为64，广播地址为127，则合法的主机地址范围为65 ~ 126，即子网地址和广播地址之间的数字。
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C类网络子网划分示例
示例1#C：255.255.255.128（/25）
128的二进制表示为10000000 ，只有一位用于定义子网，余下7位用于定义主机。这里将对C类网络192.168.10.0进行子网划分。
网络地址 = 192.168.10.0
子网掩码 = 255.255.255.128
子网数：在128（10000000）中，取值为1的位数为1，因此子网数为2^1 = 2；
主机数：有7个主机位取值为0（10000000），因此主机数为2^7 – 2 = 126；
合法的子网：合法的子网为 256 – 128 = 128，即0和128；
每个子网的广播地址：广播地址总是下一个子网前面的数。对于子网0，下一个子网为128，因此其广播地址为 127。子网128的广播地址为255；
每个子网包含的主机地址：合法的主机地址位于子网和广播地址之间。子网 0 的合法主机地址为：1 ~ 126，子网 128 的合法主机为：129~254；
示例2#C：255.255.255.192（/26）
这里将使用子网掩码255.255.255.192对网络192.168.10.0进行子网划分。
网络地址 = 192.168.10.0
子网掩码 = 255.255.255.192
子网数：在192（11000000）中，取值为1的位数为2，因此子网数为2^2 = 4；
主机数：有6个主机位取值为0（11000000），因此主机数为2^6 – 2 = 62；
合法的子网：合法的子网为 256 – 192 = 64，即0、64、128和192；
每个子网的广播地址：对于子网0，下一个子网为64，因此其广播地址为 63；
每个子网包含的主机地址：子网0的合法主机地址为：1~ 62；子网64的合法主机地址：65 ~ 126；子网128的合法主机为：129 ~190；子网192的合法主机地址为：193 ~254；
Example：
192.168.10.0/27
子网数为：2^3 = 8；每个子网的主机数：2^5 -2 = 30；合法的子网：256 – 224 = 32（块大小），即0、32、64、96、128、160、192和224；
4.1.6. B类网络和的子网划分
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）
255.255.255.252.0（/22）
255.255.255.254.0（/23）
255.255.255.255.0（/24）
255.255.255.128.0（/25）
255.255.255.192.0（/26）
255.255.255.224（/27）
255.255.255.240（/28）
255.255.255.248（/29）
255.255.255.254（/30）
在B类网络中，有16位可用于主机地址（最多可将其中14位用于子网划分）！
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B类网络子网划分示例
示例1#B：255.255.128.0（/17）
网络地址=172.16.0.0
子网掩码=255.255.128.0
子网数：2^1 = 2（与C类网络相同）
每个子网的主机数：2^15 - 2 = 32766
合法的子网：256 – 128 = 128，即0.0和128.0（从第三个字节划分）
每个子网的广播地址：子网0.0的广播地址为127.255，子网128.0的广播地址为255.255；
合法的主机地址：子网0.0的主机地址为0.1 ~ 127.254，子网128.0的主机地址为128.1~255.254；
示例2#B：255.255.192.0（/18）
网络地址=172.16.0.0
子网掩码=255.255.192.0
子网数：2^2 = 4
每个子网的主机数：2^14 - 2 = 16384
合法的子网：256 – 192 = 64，即0.0、64.0、128.0和192.0；
每个子网的广播地址：子网0.0的广播地址为 63.255，子网 64.0 的广播地址为127.255，子网128.0的广播地址为191.255，子网192.0的广播地址为255.255
合法的主机地址：子网0.0的主机地址为0.1 ~ 63.254，子网64.0的主机地址为64.1 ~ 127.254，子网128.0的主机地址为128.1 ~ 191.254，子网192.0的主机地址为192.1~255.254；
示例3#B：255.255.255.0（/24）
将子网掩码255.255.255.0用于B类网络时，并不将其称为C类子网掩码！！！
网络地址=172.16.0.0
子网掩码=255.255.255.0
子网数：2^8 = 256
每个子网的主机数：2^8 - 2 = 254
合法的子网：256 – 255 = 1，即0.0、1.0、2.0、3.0、……、255.0。
每个子网的广播地址：子网0.0的广播地址为0.255，子网1.0的广播地址为1.255，子网2.0的广播地址为2.255，……子网255.0的广播地址为255.255；
合法的主机地址：子网0.0的主机地址为0.1~ 0.254，子网1.0的主机地址为1.1~ 1.254，子网2.0的主机地址为2.1~ 2.254，子网255.0的主机地址为255.1~255.254；
示例4#B：255.255.255.128（/25）（适合生产环境使用）
网络地址=172.16.0.0
子网掩码=255.255.255.128
子网数：2^9 = 512
每个子网的主机数：2^7 - 2 = 126
合法的子网：256 – 128 = 128，即0.0、0.128、1.0、1.128…255.0、255.128。
每个子网的广播地址：子网0.0的广播地址为0.127，子网0.128的广播地址为0.255，子网1.0的广播地址为1.127，……子网255.128的广播地址为255.255；
合法的主机地址：子网0.0的主机地址为0.1~ 0.126，子网0.128的主机地址为0.129~ 0.254，子网255.0的主机地址为255.1~ 255.254，子网255.128的主机地址为255.129~255.254；
4.1.7. A类网络的子网划分
255.0.0.0 （/8）
255.128.0.0 （/9）
…………………………………
255.255.255.252（/30）
在A类网络中，有24位可用于主机地址（最多可将其中22位用于子网划分）！
示例1#A：255.255.0.0（/16）
子网数：2^8 = 256
每个子网的主机数：2^16 = 65534
合法的子网：10.0.0.0、10.1.0.0、10.2.0.0…10.255.0.0；
每个子网的广播地址：10.0.255.255、10.1.255.255…10.255.255.255
每个子网的主机地址：10.0.0.1~ 10.0.255.254…10.255.255.1~10.255.255.254
示例2#A：255.255.240.0（/20）
子网数：2^12 = 4096
每个子网的主机数：2^12 – 2 = 4094
合法的子网：0、16、32…（第三个字节，即10.0.0.0、10.0.16.0、10.0.32.0…）
Tips:
无论是A类、B类还是C类网络，使用子网掩码/30时，每个子网都只包含2个主机地址。这种子网掩码只适合用于点到点链路。
总结：
1. 计算子网数则将所借的1位的次数加到2的次方上；
2. 计算每个子网的主机数则将剩余的0加到2的次方上再减去2；
3. 计算有哪些子网时使用256减去子网掩码，得出块大小，然后从0开始不断的相加所得的块大小，每相加一次所得的值即是合法的子网！
4. ip subnet-zero //使用所有子网； show ip route //查看路由表； show running-config //查看运行配置；
