前言

IP地址与子网划分是软考中级网络工程师的必考知识点，也是网络设计和管理的基础。掌握IP地址的分类、子网掩码的计算以及CIDR表示法，对于实际网络规划和考试都至关重要。

IP地址基础

IPv4地址结构

IPv4地址是32位二进制数，通常用点分十进制表示：

1
2

IP地址：192.168.1.1
二进制：11000000.10101000.00000001.00000001

IPv4地址由两部分组成：

• 网络部分（Network ID）：标识主机所在的网络
• 主机部分（Host ID）：标识该网络中的具体主机

特殊IP地址

子网掩码（Subnet Mask）

定义

子网掩码是一个32位的二进制数，用于区分IP地址中的网络部分和主机部分：

• 1表示网络位
• 0表示主机位

常见子网掩码

CIDR表示法

CIDR（无类域间路由）用斜线记法表示子网掩码：

1
2
3
4
5
6

传统表示法：
IP地址：192.168.1.0
子网掩码：255.255.255.0

CIDR表示法：
192.168.1.0/24

/24的含义：前24位是网络位，后8位是主机位。

子网划分步骤

例题

将网络192.168.1.0/24划分成4个子网，每个子网至少有50台主机。

解答步骤

第1步：确定所需位数

需要4个子网，需要借用2位主机位（2² = 4） 新子网掩码：/24 + 2 = /26

第2步：计算新的子网

1
2
3
4
5
6
7

原网络：192.168.1.0/24
子网块大小：2^(8-2) = 64个IP

子网1：192.168.1.0/26  （范围：192.168.1.1 - 192.168.1.62）
子网2：192.168.1.64/26  （范围：192.168.1.65 - 192.168.1.126）
子网3：192.168.1.128/26 （范围：192.168.1.129 - 192.168.1.190）
子网4：192.168.1.192/26 （范围：192.168.1.193 - 192.168.1.254）

验证：每个子网可用主机数 = 2^(32-26) - 2 = 62台，满足50台的要求。

计算公式总结

可用主机数

1

可用主机数 = 2^(32 - 子网掩码位数) - 2

子网范围

1
2
3

子网起始地址 = 网络地址 + 1
子网结束地址 = 下一子网网络地址 - 2
广播地址 = 子网网络地址 + (2^主机位数 - 1)

VLSM（可变长子网掩码）

VLSM允许不同子网使用不同长度的子网掩码，更高效地利用IP地址空间。

示例：

IPv6简介

IPv6地址格式

IPv6地址是128位，用冒号分十六进制表示：

1
2
3

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
可简化为：
2001:db8:85a3::8a2e:370:7334

IPv6优势

• 地址空间巨大：2^128个地址，号称可以为地球上每一粒沙子分配一个IP
• 简化头部：固定40字节头部，提高路由效率
• 内置安全性：支持IPSec
• 更好的QoS支持：对流量标识和分类更灵活

练习题

题目1：IP地址192.168.100.5/24的子网掩码是（ ）

A. 255.0.0.0 B. 255.255.0.0 C. 255.255.255.0 D. 255.255.255.255

答案：C（/24对应255.255.255.0）

题目2：子网202.96.0.0/20可以划分成多少个/26的子网？（ ）

A. 8 B. 16 C. 32 D. 64

答案：D（20→26相差6位，2^6 = 64）

题目3：某公司申请到一个C类IP地址段202.114.0.0/24，需要划分成6个子网，每个子网最多30台主机，应使用的子网掩码是（ ）

A. 255.255.255.192 B. 255.255.255.224 C. 255.255.255.240 D. 255.255.255.248

答案：D（需要2^6≥6，借用3位主机位，/27 = 255.255.255.224）

附录

参考文献

1. 《TCP/IP详解 卷1：协议》- W. Richard Stevens
2. CCNA自学指南
3. 软考中级网络工程师辅导教程

文章封面

数字网络