1. 子網路劃分的三大核心公式
所有 IPv4 子網路劃分均基於這三個基礎數學關係：
#1
可用主機數量
H = 2^(32 - P) - 2
其中 h 為主機位元數 (32 - 前綴長度)。減 2 是排除網路識別碼與廣播位址。
#2
子網路劃分數量
S = 2^(borrowed bits)
其中 s 為從主機位元借用的子網路位元數。
#3
塊大小 (步長 Magic Number)
Increment = 256 - Octet Mask
其中 mask_octet 是子網路遮罩中感興趣八位元組 (非 0 或 255 的八位元組) 的十進位數值。
2. 逐步範例：劃分 192.168.1.0/24
假設目標：建立 4 個大小相等的子網路供不同部門使用。
步驟 1：計算需要借用的位元數
需要 4 個子網路：2^s ≥ 4 → s = 2 位元。新前綴長度為 /24 + 2 = /26。
步驟 2：計算子網路遮罩與區塊大小
借用 2 位元後，最後一個八位元組為 11000000 = 192。子網路遮罩為 255.255.255.192。塊大小 = 256 - 192 = 64。
步驟 3：列出子網路邊界
| # | 子網路 CIDR | 可用主機範圍： | 廣播位址： | 可用主機數： |
|---|---|---|---|---|
| #1 | 192.168.1.0/26 | 192.168.1.1 - 192.168.1.62 | 192.168.1.63 | 62 |
| #2 | 192.168.1.64/26 | 192.168.1.65 - 192.168.1.126 | 192.168.1.127 | 62 |
| #3 | 192.168.1.128/26 | 192.168.1.129 - 192.168.1.190 | 192.168.1.191 | 62 |
| #4 | 192.168.1.192/26 | 192.168.1.193 - 192.168.1.254 | 192.168.1.255 | 62 |
3. 可變長度子網路遮罩 (VLSM)
VLSM 允許在同一個網路中依據各部門的實際需求配置不同大小的子網路，由大到小依次分配以避免位址重疊與浪費。
4. 特殊邊界情況：/31 與 /32
RFC 3021 定義了 /31 點對點鏈路 (2 個 IP，無網路號和廣播號)；/32 表示單一主機路由，通常用於路由器 Loopback 介面。