利用子网掩码划分子网

分类IP地址的弊端

一个物理网络不能过大，否则网络性能很差，某个B类或A类IP网络无法全部用于单个物理网络
分类IP地址分配不合理，利用率低
分类IP地址设计的弊端 —— 不灵活，IP地址利用率不高

划分子网的思路
网络管理员将本应属于一个物理网段的单个分类IP网络划分成多个子网，不同的子网对应不同的物理网段，不同子网之间的通信必须要经过路由器。

在这里插入图片描述
remember
10000000 (128)
11000000 (192)
11100000 (224)
11110000 (240)
11111000 (248)
11111100 (252)
11111110 (254)
11111111 (255)

小案例
1、网络号为192.168.1，子网掩码为255.255.255.224，可以划多少子网，每个子网多少主机？

255.255.255.224（224==》11100000），这是C类网络
所以子网数 = 2³
子网数 = 2⁵ -2

2、 C类IP地址192.168.5.0，如何划分使得有20个子网，每个子网5台主机

2⁴ = 16 < 20 2⁵ = 32 > 20
所以应该有五位，从上面的remember可以看出5个1对应的是248
这是看看主机号是不是也够，2³-2=6 > 5 ，
所以最终的子网掩码就是255.255.255.248

子网掩码为什么如此设计？
IP address AND subnet mask = Network address

193.154.34.129 255.255.255.192的网络地址是？
思路：子网掩码前面24位都是1，所以193.154.34.129不变。
129==》10000001
192==》11000000，与操作（0与任何数与都得0,1与任何数与都不变）之后得到10000000，所以网络地址就是192.154.34.128

划分子网后的分组转发
这里有3个子网
在这里插入图片描述
现在主机H1要发送分组给H2
路由器R1逐项查找路由表，决定下一跳。路由器使用每行的子网掩码与目标进行“与”操作，判断结果和目的网络地址是否相同。在这个例子中，会匹配R1路由表中的第二条路。因为H2的IP地址（目标IP地址）为128.30.33.138，128.30.33.138与路由表中的子网掩码（255.255.255.128）做与操作，得到的是128.30.33.128，匹配第二项，选择接口1转发。

路由转发的进一步讨论

使用子网掩码后，路由表是否可能出现多条同时匹配的路由？

目的网络地址	子网掩码	下一跳
128.30.33.0	255.255.255.0	接口0
128.30.33.128	255.255.255.128	接口1
128.30.36.0	255.255.255.0	R2

在这张路由表中，IP为128.30.33.138的地址既匹配第一条路又匹配第二条路，出现了多条同时匹配的路由。
前缀表示法
128.30.33.0/24 => (24是因为子网掩码有24个1)
128.30.33.128/25 => (25是因为子网掩码有25个1)
所以可以看出，下面这个网络是上面这个网络的细分子网
结论：

可能，如果出现，采用掩码最长前缀（掩码中1的个数）匹配原则选择路径。若掩码前缀相同，则采用网络负载均衡的方式转发
IP地址的前缀表示法：128.30.33.128/25表示的IP地址的掩码为255.255.255.128
在这个例子中，IP地址128.30.33.138同时匹配第一条和第二条路由，由于第二条路由的掩码前缀为25，长于第一条路由，因此选择第二条路由。

路由表原理
3条法则