设计一个模拟子网划分的程序

设计一个模拟子网划分的程序通常是为了帮助理解和管理网络中的IP地址分配。这类程序可以帮助我们优化网络资源，特别是当有大量设备需要连接并且需要有效分发IP地址时。下面是一个简单的伪代码描述和基本功能：

class SubnetCalculator:
    def __init__(self, base_ip, prefix_length):
        self.base_ip = base_ip
        self.prefix_length = prefix_length

    def calculate_network_address(self):
        """
        计算网络前缀地址
        """
        network_address = bin(int(self.base_ip))[2:].zfill(32)
        return ".".join(network_address[:self.prefix_length])

    def calculate_subnet_mask(self):
        """
        计算子网掩码
        """
        mask = "255." * (32 - self.prefix_length) + "0" * self.prefix_length
        return mask

    def get_available_hosts(self):
        """
        计算可用主机的数量
        """
        available_hosts = 2 ** (32 - self.prefix_length) - 2
        return available_hosts

    def is_valid_split(self, new_prefix_length):
        """
        检查是否可以安全地分割子网
        """
        # 这里可以根据需求添加复杂的计算条件，如子网掩码兼容等
        if new_prefix_length > self.prefix_length and new_prefix_length <= 32:
            return True
        return False

# 使用示例
subnet = SubnetCalculator("192.168.1.0", 24)
network = subnet.calculate_network_address()
mask = subnet.calculate_subnet_mask()
hosts = subnet.get_available_hosts()

if subnet.is_valid_split(22):  # 检查能否从原来的24位划分为22位
    new_prefix = SubnetCalculator(network, 22)

print(f"Network Address: {network}")
print(f"Subnet Mask: {mask}")
print(f"Available Hosts: {hosts}")