子网掩码以及子网数为什么减去全0和全1

参考：

https://www.cnblogs.com/kangxinxin/p/9917961.html

https://www.cnblogs.com/xuyinghui/p/6149999.html

子网掩码：

1）缺省子网掩码：

(未划分子网)

子网掩码32位与IP地址32位对应,如果某位是网络地址，则子网掩码为1，否则为0。

例如A类IP地址，第一节为网络地址，其余三节为主机地址，故掩码为“11111111.00000000.00000000.00000000”

A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0
B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0
C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0

2）自定义子网掩码：

(用于划分子网)

将一个网络划分为若干子网，希望每个子网拥有不同的网络地址或子网地址。因为ＩＰ是有限的，实际上我们是将主机地址分为两个部分：子网网络地址、子网主机地址。形式如下：

未做子网划分的ip地址：网络地址＋主机地址
做子网划分后的ip地址：网络地址＋（子网网络地址＋子网主机地址）

为什么要划分子网？

划分子网就是人为地将一个公网IP分成多个子网段，方便管理。
就算不划分也可以，不过这个公网IP下的所有计算机都能互相连接而不受限制，那么就不好管理机密数据了。

例如：在A类IP地址中，每个A类网络可能有16，777，214台主机，它们处于同一广播域。在同一广播域中有这么多主机是不可能的，网络会因为广播通信而饱和。另一方面，IP地址资源越来越少。为实现更小的广播域，就需要进一步分成更小的网络。划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。

子网划分简述

子网划分是通过借用IP地址中若干位主机地址来充当子网的网络地址，从而将原网络划分为若干子网。

划分子网时，随着子网地址借用主机位数的增多，子网的数目随之增加，但每个子网中的可用主机数逐渐减少。

如C类地址，原有8位主机位，2^8-2即254个主机地址，默认子网掩码255.255.255.0。(全0或全1不可用）
借用1位主机位，产生2121=2个子网，每个子网有2^7个主机地址；
借用2位主机位，产生2222=4个子网，每个子网有2^6个主机地址;
……
根据子网ID借用的主机位数，我们可以计算出划分的子网数、掩码、每个子网主机数，列表如下：

第一个，2的2次方是4呀。为什么显示只有2个子网数呢！

那么，为什么子网数要减去2呢！

假设我们有一个网络：192.168.0.0/24，我们现在需要两个子网，那么按照RFC950，应该使用/26而不是/25，得到两个可以使用的子网192.168.0.64和192.168.0.128
对于192.168.0.0/24，网络地址是192.168.0.0，广播地址是192.168.0.255
对于192.168.0.0/26，网络地址是192.168.0.0，广播地址是192.168.0.63
对于192.168.0.64/26，网络地址是192.168.0.64，广播地址是192.168.0.127
对于192.168.0.128/26，网络地址是192.168.0.128，广播地址是192.168.0.191
对于192.168.0.192/26，网络地址是192.168.0.192，广播地址是192.168.0.255

你可以看出来，

对于第一个子网，网络地址和主网络的网络地址是重叠的，对于最后一个子网，广播地址和主网络的广播地址也是重叠的。

这样的重叠将导致极大的混乱。

比如，一个发往192.168.0.255的广播是发给主网络的还是子网的？这就是为什么在当时不建议使用全0和全1子网。