连接到 Internet 中的每一个主机(或路由器)都分配一个 32 比特的全球唯一的标识符，即 IP 地址。传统的 IP 地址是分类的地址，分为A、B、C、D、E五类。无论哪类 IP 地址，都由网络号和主机号两部分组成。即IP地址 = {<网络号>, <主机号>}。

B 类地址和 C 类地址相关计算与 A 类地址相同，这里不再赘述。下面是汇总表格：

IPv4 的划分

子网划分

传统两级 IP 地址的缺点：IP地址空间的利用率有时很低；给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大而使网络性能变坏；两级的 IP 地址不够灵活。

划分子网的基本思想如下：

(1) 划分子网是一个单位内部的事情。单位对外仍然表现为没有划分子网的网络。

(2) 从主机号借用若干个比特作为子网号，主机号也相应减少相同的比特。三级IP地址的结构如下：

IP地址 = {<网络号>, <子网号>, <主机号>}

(3) 凡是从其他网络发送给本单位某个主机的IP数据报，仍然是根据IP数据报的目的网络号，先找到连接在本单位网络上的路由器。然后此路由器在接收到IP数据报后，再按目的网络号和子网号找到目的子网。最后把IP数据报直接交付给目的主机。

子网掩码

一句话概括：子网掩码用来表示对原网络中主机号的借位情况。

子网掩码是一个与 IP 地址相对应的 32 bit 的二进制串，它由一串 1 和跟随的一串 0 组成。其中，1 对应于 IP 地址中的网络号及子网号，而 0 对应于主机号。计算机只需要将 IP 地址和其对应的子网掩码逐位相 "与" (逻辑 AND 运算)，就可得出相应子网的网络地址。

子网划分例 1：

子网划分例 2：

无分类编址CIDR

无分类域间路由选择( CIDR )是在变长子网掩码的基础上提出的一种消除传统A、B、C类网络划分，并且可以在软件的支持下实现超网构造的一种 IP 地址划分方法。

在聚合 C 类网的数量计算中除以 2 的 8 次方是因为 C 类网的主机位占 8 位。

路由聚合

最长前缀匹配(最佳匹配)：使用 CIDR 时，路由表中的每个项目由 "网络前缀" 和 "下一跳地址" 组成。在查询路由表时可能会得到不止一个匹配结果。应当从匹配结果中选择具有最长网络前缀的路由，因为网络前缀越长，其地址块越小，因此路由就越具体。

路由聚合的优点：减小路由规模，加快路由匹配速度；降低路由更新时的流量开销。

注意：

(1) 划分子网只是把IP地址的主机号这部分进行再划分，而不是改变IP地址原来的网络号。因此，从一个IP地址本身或IP数据报的首部，并无法判断源主机或目的主机所连接的网络是否进行了子网划分。

(2) 对分类的IPv4地址进行子网划分时，子网号不能为全0或全1。但随着CIDR的广泛使用，现在全0和全1的子网号也可以使用了。

(3) 无论是分类IPv4地址还是CIDR，其子网中的主机号为全0或全1的地址都不能被指派。

IPv4 地址应用规划

定长子网掩码分配 IP 地址

变长子网掩码分配 IP 地址

通过学习计算机网络的子网划分、子网掩码、无分类编址相关知识，能够更深刻的了解网络的工作原理。

P.S：图片来源于网络，已经征求作者同意。