一篇好文章：计算一个网段的广播地址

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cnph 于 2001-6-13 19:15:09 加贴在 绿盟科技论坛(bbs.nsfocus.com)--UNIX系统安全：

子网掩码及主机段的十进制算法
                                   cnph
    业务的发展常导致单位面临着这样一个问题：工作站数量越来越多，作为一个单一的大型网络，已变得越来越难以管理；相应地，网络广播数量也随之大增，导致网络越来越慢，那么如何解决这一系列问题呢？ 子网划分是个好办法，将一个单一的大型网络划分为多个子网，每个子网都可以单独管理，如果在子网与子网之间采用路由器，则可以隔离网络广播，整个网络的性能将会明显地提高。
    要划分子网就需要计算子网掩码和分配相应的主机块，尽管采用二进制计算可以得出结论，但采用十进制计算方法看起来要比二进制方法简单许多，经过一番观察和总结，我终于得出了子网掩码及主机块的十进制算法。
    首先要明确一些概念：
        类范围：IP地址常采用点分十进制表示方法X.Y.Y.Y，在这里
              X=1--126时称为A类地址;
              X=128--191时称为B类地址;
              X=192--223时称为C类地址;
              如10.202.52.130因为X=10在1--126范围内所以称为A类地址
        类默认子网掩码：A类为 255.0.0.0
                        B类为 255.255.0.0
                        C类为 255.255.255.0
        当我们要划分子网用到子网掩码M时，类子网掩码的格式应为
                    A类为 255.M.0.0
                    B类为 255.255.M.0
                    C类为 255.255.255.M
        M是相应的子网掩码如：255.255.255.240
    十进制计算基数：256，等一下我们所有的十进制计算都要用256来进行。
    几个公式变量的说明：
        Subnet_block：可分配子网块大小，指在某一子网掩码下的子网的块数。
        Subnet_num：实际可分配子网数，指可分配子网块中要剔除首、尾两块，这是某一子网掩码下可分配的实际子网数量，它等于Subnet_block-2。
        IP_block：每个子网可分配的IP地址块大小。
        IP_num：每个子网实际可分配的IP地址数，因为每个子网的首、尾IP地址必须保留（一个为网络地址，一个为广播地址），所以它等于IP_block-2，IP_num也用于计算主机段
        M：子网掩码(net mask)。
     它们之间的公式如下：
        M=256-IP_block
        IP_block=256/Subnet_block，反之Subnet_block=256/IP_block
        IP_num=IP_block-2
        Subnet_num=Subnet_block-2
    2的冥数：要熟练掌握2^8（256）以内的2的冥代表的十进制数，如128=2^7、64=2^6…，这可使我们立即推算出Subnet_block和IP_block数。
    现在我们举一些例子:
    一、 已知所需子网数12，求实际子网数
    解：这里实际子网数指Subnet_num，由于12最接近2的冥为16（2^4），即     Subnet_block=16，那么Subnet_num=16-2=14,故实际子网数为14。
   
    二、 已知一个B类子网每个子网主机数要达到60x255(约相当于X.Y.0.1--X.Y.59.254的数量)个，求子网掩码。
    解：1、60接近2的冥为64（2^6），即，IP_block=64
        2、子网掩码M=256-IP_block
                     =256-64=192
        3、子网掩码格式B类是：255.255.M.0.
           所以子网掩码为：255.255.192.0
    三、 如果所需子网数为7，求子网掩码
    解：1、7最接近2的冥为8，但8个Subnet_block因为要保留首、尾2个子网块，即 8-2=6<7,并不能达到所需子网数，所以应取2的冥为16，即Subnet_block=16
        2、IP_block=256/Subnet_block=256/16=16
        3、子网掩码M=256-IP_block=256-16=240。
    四、 已知网络地址为211.134.12.0，要有4个子网，求子网掩码及主机段。
    解：1、211.y.y.y是一个C类网，子网掩码格式为255.255.255.M
        2、4个子网，4接近2的冥是8（2^3），所以Subnet_block=8
           Subnet_num=8-2=6
        3、IP_block=256/Subnet_block=256/8=32
        4、子网掩码M=256-IP_block=256-32=224
        5、所以子网掩码表示为255.255.255.224
        6、因为子网块（Subnet_block）的首、尾两块不能使用，所以可分配6个子网块（Subnet_num），每块32个可分配主机块（IP_block）
           即：32-63、64-95、96-127、128-159、160-191、192-223
           首块（0-31）和尾块（224-255）不能使用
        7、每个子网块中的可分配主机块又有首、尾两个不能使用（一个是子网网络地址，一个 是子网广播地址），所以主机段分别为：
            33-62、65-94、97-126、129-158、161-190、193-222
        8、所以子网掩码为255.255.255.224
           主机段共6段为：211.134.12.33--211.134.12.62
                          211.134.12.65--211.134.12.94
                          211.134.12.97--211.134.12.126
                          211.134.12.129--211.134.12.158
                          211.134.12.161--211.134.12.190
                          211.134.12.193--211.134.12.222
           可以任选其中的4段作为4个子网。
    总之，只要理解了公式中的逻辑关系，就能很快计算出子网掩码，从而得出可分配的主机段，参加MCSE和CCNA考试的朋友使用这种方法可以顺利地通过相关试题的考试，而不用象记9×9乘法口诀表一样去背什么二进制掩码表了。

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