固定长度与可变长度的子网掩码数值

在开始阅读这篇文章之前，请确保您已经掌握了子网划分和无类地址分配的基本概念。固定长度子网掩码：当一组地址被划分为多个子网时，如果这些子网的地址数量都相等，那么这种子网划分方式就被称为“固定长度子网划分”。在这种情况下，所有子网的子网掩码都是相同的，因为每个子网的地址数量都是相等的。示例 –以地址块 121.37.10.64/26 为例。如果需要根据输入要求来创建多个大小相同的子网，那么需要找出每个子网的第一个和最后一个地址。
 输入：

Number of subnets required = 4 

输出：

子网-1：
First Address: 121.37.10.64 /28
Last Address: 121.37.10.79 /28

子网-2：
First Address: 121.37.10.80 /28
Last Address: 121.37.10.95 /28

子网-3：
First Address: 121.37.10.96 /28
Last Address: 121.37.10.111 /28

子网-4：
First Address: 121.37.10.112 /28
Last Address: 121.37.10.127 /28 

由于需要4个子网，因此我们需要2位来标识每个子网。这样一来，子网掩码就变成了/28。
剩余的变量位数 = 32 - 28 = 4位。因此，每个子网中的地址总数 = 2^4 = 16个地址。图 –地址空间被划分为4个大小相等的子网。 解决这个问题的方法有两种：方法1：

1. 要找到首地址，需要注意的是，前26位与给定的地址是相同的，因为这些位都是固定的。如上所述，接下来的2位也是固定的。
2. 在那个子网所包含的16个地址中，要将其第一个地址指向某个特定地址，那么这四个非固定位必须都为0。
3. 因此，第一个子网的首个地址就是 =

   121.37.10. 01  00  0  0  0  0 /28 = 121.37.10.64/28.

   对于第二个子网来说 =

   121.37.10. 01  01  0  0  0  0 /28 = 121.37.10.80/28

   等等。
4. 要找到最后一个地址，只需将该子网中的地址数量减一，然后再将其加到该子网的第一个地址上。在这种情况下，需要把16减去1，然后再将其加到每个子网的第一个地址上。因此，第一个子网的最后一个地址就是……

    121.37.10.79/28.

方法2（快捷方式）：

1. 要找到第一个子网的第一个地址，需要将给定的地址与第一个子网的子网掩码进行“AND”运算。
   执行“与”运算：

       01111001   00100101   00001010   01000000/26
   AND 11111111   11111111   11111111   11110000/28
   -------------------------------------------------------------------------
       01111001   00100101   00001010   01000000 /28 

   因此，第一个子网的首个地址就是如此。

   = 01111001  00100101  00001010  01000000  /28 = 121.37.10.64 /28 

2. 要获取子网的最后一个地址，只需将子网的第一个地址与子网掩码的补码进行“或”运算即可。 第一个子网的第一个地址是：

   = 01111001 00100101 00001010 01000000 /28  

   子网掩码的补充部分。

   = 00000000 00000000 0000000 00001111 / 28 

   执行OR运算后，我们得到了第一个子网的最后一个地址。

   = 01111001  00100101  00001010  00001111  / 28 = 121.37.10.79 /28 

3. 在前一个子网的最后一个地址上加上1，就可以得到下一个子网的第一个地址。

注意：当所需的子网数量无法用2的幂来表示时，那么就需要以一种方式来划分地址空间，使得子网的数量尽可能接近某个可以用2的幂来表示的数字。例如，如果我们需要创建14个子网，而14无法用2的幂来表示，那么我们就需要将地址空间划分为16个相等的子网。这样，就可以使用上述方法来确定每个子网的地址了。2. 可变长度子网掩码：当一块地址块被划分为多个子网时，如果每个子网的地址数量不同，那么这种子网划分方式就被称为“可变长度子网划分”。这里使用的子网掩码可能对于不同的子网来说并不相同。例如：假设有一个地址块，其起始地址为 112.78.0.0/16。那么，对于每一个子网来说，需要找到它的第一个和最后一个地址。这里，子网的数量和大小都符合输入中的要求。输入：

第一组：
256 subnets, each needs 128 addresses

第二组：
1024 subnets, each requiring 4 addresses

第一组：
128 subnets, each consisting of 16 addresses 

输出结果：

第一组：
First Address : 112.78.0.0 /17
Last Address : 112.78.127.255 /17 

第二组：
First Address : 112.78.128.0 /20
Last Address : 112.78.143.255 / 20 

第三组：
First Address : 112.78.144.0 /21
Last Address : 112.78.151.255 /21 

要理解这些问题，就必须了解如何修复子网ID中的错误位，以及如何为每一组子网找到相应的子网掩码。 给定地址块中的总地址数……

= 232-16 = 65,536 

了解地址空间的划分方式。

第一组：
Number of addresses = 256 x 128 =  32, 768  

因此，第1组占据了该块中一半的地址。所以，需要占用1位来标识这一半区域，而子网掩码则变为/17。第二组总共有4位位是固定的，因此子网掩码就变成了/20。第三组总共有5位位是固定的，因此子网掩码就变成了/21。然后，使用上述方法2，就可以找到各个起始地址和结束地址了。为了更好地理解这个问题，我们可以将这些地址块表示为一个大的正方形，然后将这个大正方形进一步划分为所需的各个子网。 由于该块中的地址总数等于65,536，因此可以推断出，该正方形由256×256个地址组成。 请仔细注意地址空间的划分方式，以及子网ID中初始位的设置情况。 这些空白位置，再加上另外8个空白位置，共同构成了主机ID的组成部分。 一旦地址空间被合理划分出来，并且各个子网的掩码也确定了，那么就可以使用上述方法来找到所需的地址了。