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IP子网划分与子网汇聚

1. 主机通信
在网络中不同主机之间通信的情况可以分为两种：
① 同一网段中两台主机之间相互通信。
② 不同网段中两台主机之间相互通信。
为了区分这两种情况，进行通信的计算机就需要获取远程主机IP地址的网络部分来做出判断。
① 如果源主机的网络地址=目标主机的网络地址，则为相同网段主机之间的通信。
② 如果源主机的网络地址≠目标主机的网络地址，则为不同网段主机之间的通信。

2. 子网掩码
对于一台计算机来说，如何知道远程主机IP地址的网络地址呢？这就需要借助子网掩码。
与IP地址一样，子网掩码也是由32个二进制位组成。对于IP地址的网络部分用“1”表示，对于IP地址的主机部分用“0”表示。和IP地址一样，子网掩码也通常用4个点分十进制表示。当为网络中的节点分配IP地址时，也一并要给出每个节点所使用的子网掩码。

有了子网掩码后，只要把IP地址和子网掩码做逻辑“与”运算，就可得出IP地址的网络地址。可以将“与”运算看成是乘法运算。
“与”运算法则：0和任何数相与都等于0，1和任何数相与都等于任何数本身。简言之，“与”运算取小。
① 0与0等于0
② 0与1等于0
③ 1与0等于0
④ 1与1等于1

A、B、C类默认子网掩码
① A类地址默认子网掩码：255.0.0.0
② B类地址默认子网掩码：255255.0.0
③ C类地址默认子网掩码：255.255.255.0

子网掩码的作用就是确定IP地址中哪一部分是网络ID，哪一部分是主机ID。

IP地址和掩码与运算求网络地址实例：
有一个IP地址192.168.12.30，子网掩码是255.255.255.0，求该IP地址的网络地址。
根据IP地址和子网掩码做逻辑“与”运算就可得出网络地址的规则，现做法如下：
① 将192.168.12.30用32位的二进制形式表示
11000000.10101000.00001100.00011110
② 将255.255.255.0用32位的二进制形式表示
1111111111111111.11111111.00000000
③ 将32位的IP地址和32位的子网掩码进行逻辑“与”运算
   11000000.10101000.00001100.00011110
与——————————————————
   11111111.11111111.11111111.00000000
=11000000.10101000.00001100.00000000
=192.168.12.0
那么IP地址192.168.12.30/24的网络地址就是192.168.12.0。

3. 变长子网掩码（VLSM）
变长子网掩码（Variable-Length Subnet Mask）是一种通过减少每个子网的掩码长度来节省I P地址的技术。子网需要多少地址，掩码就提供多少地址。这种技术的主要思想是为每个子网分配“合适的地址数量”。

4. 划分子网
划分子网就是网络位向主机位借位。换言之，就是增加网络位，减少主机位。
划分子网的好处：路由器创建了广播域，广播域越多，单个网络上的广播流量越少，所以缩减了网络流量，优化了网络性能，同时由于子网相对要小一些简化了管理，同时可以更加灵活的形成大覆盖范围的网络。

如果网络位向主机位借了n位，那么可以划分子网的个数就是2的n次方。
如果m是网络位向主机位借位后所剩的主机位数，那么每个子网的主机个数就是2的m次方-2。（-2是指减掉网络地址和广播地址）
划分子网后的子网掩码就是在原有子网掩码的基础上，借了几个主机位，就添加几个“1”。

子网划分只能在一个或者更多的子网没有用尽的情况下实施。在进行子网划分时，应该首先使用最短的子网掩码。换句话说，就是让这个子网支持最多的主机。这一般是用于大多数或者全部局域网网段中的子网掩码。

5. 子网汇聚（超网）
超网是与子网类似的概念--IP地址根据子网掩码被分为独立的网络地址和主机地址。但是，与子网把大网络分成若干小网络相反，超网是把一些小网络组合成一个大网络。
子网汇聚（超网）就是主机位向网络位借位。换言之，就是减少网络位，增加主机位。
子网汇聚相当于子网划分的逆运算。

超网地址规划又称为地址汇聚，在实际应用中一般是为了减轻路由表的负载而引进地址汇聚的概念(超网)。
路由汇聚的含义是把一组路由汇聚为一个单个的路由广播。路由汇聚的最终结果和最明显的好处是缩小网络上的路由表的尺寸，进而减少延迟。

在超网地址规划的过程中要遵循的原则是：
所有符合要求的IP地址必须包含进去，不能随意性的规划。但同时要保证不能包括不在规划范围的其他的IP地址，这样容易引起路由黑洞。

超网汇聚实例：
将192.168.0.0/24、192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24这4个网络地址用一个网络地址包含进去。
这4个地址分别用二进制表示：
11000000.10101000.00000000.00000000/24【192.168.0.0/24】
11000000.10101000.00000001.00000000/24【192.168.1.0/24】
11000000.10101000.00000010.00000000/24【192.168.2.0/24】
11000000.10101000.00000011.00000000/24【192.168.3.0/24】
我们通过查看它们的二进制形式可以发现，它们的前22位是一样的，所以，我们就可以将它们的网络位在原有的基础上向后退2位，变成22位。因此，就变成以下这样：
11000000.10101000.00000000.00000000/24【192.168.0.0/22】
11000000.10101000.00000001.00000000/24【192.168.0.0/22】
11000000.10101000.00000010.00000000/24【192.168.0.0/22】
11000000.10101000.00000011.00000000/24【192.168.0.0/22】
所以，以上这4个网络地址可以使用192.168.0.0/22来汇聚成一个地址。