子網劃分是通過調整子網掩碼，將單一IP網絡劃分為多個邏輯子網的過程，其核心原理是借用主機位作為子網位以優化地址分配和管理。具體方法與原理如下：

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一、子網劃分基本原理

1. 核心目的：

   • 減少IP浪費：避免大塊地址閑置（如C類網僅需少量主機時）。
   • 隔離廣播域：限制廣播范圍，提升網絡性能。
   • 增強安全性：不同子網通過路由器隔離，限制非法訪問。

2. 關鍵概念：

   • 子網掩碼：
     • 區分IP的網絡位（全1）與主機位（全0），如255.255.255.0（/24）。
     • 劃分子網需延長掩碼（如從/24變為/26）。
   • 網絡地址：主機位全0（如192.168.1.0）。
   • 廣播地址：主機位全1（如192.168.1.63）。
   • 可用主機范圍：網絡地址+1 至 廣播地址-1。

3. 借位規則：

   • 若原主機位數為 H，借 n 位為子網位，則：
     • 子網數 = (2^n)。
     • 每子網可用主機數 = (2^{(H-n)} - 2)（減2排除網絡地址和廣播地址）。

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二、子網劃分步驟

1. 明確需求：

   • 確定子網數量或每個子網所需主機數（如4個子網或每子網≥30臺主機）。

2. 計算借位數：

   • 子網數需求：滿足 (2^n \geq) 目標數（如需5個子網，則 n=3）。
   • 主機數需求：滿足 (2^{(H-n)} - 2 \geq) 最大主機數（如需30臺主機，保留至少5主機位）。

3. 更新子網掩碼：

   • 新掩碼 = 原掩碼長度 + n（如C類網/24借2位 → 新掩碼/26，即255.255.255.192）。

4. 劃分子網范圍：

   • 塊大小 = (2^{\text{剩余主機位}})（如剩余6主機位，塊大小=64）。
   • 子網地址：從原網絡地址按塊遞增（如192.168.1.0 → 192.168.1.64）。
   • 廣播地址：下一子網地址-1（如192.168.1.63）。

5. 驗證與分配：

   • 檢查IP范圍無重疊，且滿足主機需求。

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三、實戰案例

需求：將192.168.1.0/24劃分為3個子網，主機需求分別為：30臺、20臺、10臺。

1. 采用VLSM（可變長子網掩碼）精確分配：
   • 部門1（需30主機）：
     • 保留5主機位（(2^5-2=30)），借3位 → 掩碼/27（255.255.255.224）。
     • 網絡地址：192.168.1.0/27，可用IP：192.168.1.1~30。
   • 部門2（需20主機）：
     • 保留5主機位，掩碼/27。
     • 網絡地址：192.168.1.32/27，可用IP：192.168.1.33~62。
   • 部門3（需10主機）：
     • 保留4主機位（(2^4-2=14)），借4位 → 掩碼/28（255.255.255.240）。
     • 網絡地址：192.168.1.64/28，可用IP：192.168.1.65~78。

關鍵點：VLSM允許不同子網使用不同掩碼，顯著提升IP利用率。

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注意事項

• 全0/全1子網：傳統設備可能不支持，但現代網絡通常允許使用。
• 規劃前瞻性：預留子網地址應對未來擴展。