2.2.4 可变长子网掩码

如前所述，IPv4地址的长度是32位，最多可提供40多亿个IP地址，但事实上应用的IP地址并没有这么多。IPv4是20世纪70年代创建的，当时并没有意识到IPv4会应用到Internet上，并且也没想到Internet会发展如此之快。目前，IP地址资源随着Internet的发展变得越来越紧张，为了缓解IPv4地址资源短缺的问题，产生了VLSM、CIDR、NAT、IPv6这样一些划分子网的解决方案。

VLSM（Variable-Length Subnet Mask，可变长子网掩码）是一种产生不同大小子网的网络划分方法，可以避免浪费大量的IP地址，在一定程度上缓解IPv4地址的消耗速度。VLSM通过在相同类地址空间提供不同的子网掩码长度，从而产生不同大小的子网。

在VLSM中，IP地址后使用“/掩码长度”来表示，如192.168.2.34/27，表示IP地址192.168.2.34属于一个掩码长度为27位的子网192.168.2.32内。（192.168.2.32是怎么得来的，本书后面将举例说明）下面举例说明如何使用VLSM。

例1 某企业有远距离分散的4个分部，其中分部1的主机数为120台，分部2主机数为50台，分部3和分部4的主机数均为25台，现申请到一个C类网络193.2.3.0，设计时需要建立4个子网。

采用VLSM划分子网的过程如下。

第一步：找出需求量最大的网段的主机数量，现在是120台。

第二步：计算出恰当的子网掩码，由于26<120<27，120台主机需要7位主机号，因此子网掩码长度应该是25位；25位的掩码能产生的子网是193.2.3.0/25和193.2.3.128/25，把这两个子网中的一个，如192.2.3.0/25分配给分部1。

第三步：利用剩余的子网，从第一步开始，为剩余的分部分配子网。由于25<50<26，因此分部2需要6位主机号，如将193.2.3.128/26分配给分部2；同样的方法，可将193.2.3.192/27和193.2.3.224/27两个子网分配给分部3和分部4。划分子网结果如表2-7所示。

表2-7 划分子网结果

注意：表2-7中，如193.2.3.224/27表示分部3的子网号，有27位掩码，最后5位是主机号，为了加深理解，这里把193.2.3.224转化为二进制形式11000001.00000010.00000011.11100000，可见最后5位主机号是0，这就是一个子网号。在称呼子网号和网络号时，不必区分太严格，子网也是一个网络，因此可以直接把子网号说成网络号。为了能更加说明采用VLSM能节省IP地址，下面再举一个例子。

例2 表2-8所示为与各路由器相连接的远程网络大小，是否采用VLSM的对比情况如图2-9所示。

表2-8 远程网络大小

图2-9 是否采用VLSM的对比

a）未采用VLSM划分子网 b）采用了VLSM划分子网

在图2-9a)中，规划的网络没有采用VLSM，而使用单一的子网掩码，根据表2-8要求，最大网络需要120个主机地址，因此需要25位的掩码长度，需要4个C类地址，这将浪费大量的IP地址。

图2-9b)采用了VLSM规划IP地址，根据对IP地址量的不同需求，分别设计了不同长度的子网掩码，只需要一个C类地址即可。

注意：在路由器与路由器直接相连时，只需要两个IP地址，分别为每个路由器的端口分配一个IP地址即可，因此可使用的掩码长度为30。