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| 基本定义 |
子网掩码(subnet mask)是每个使用 互联网的人必须要掌握的基础知识，只有掌握它，才能够真正理解 TCP/IP协议的设置。 子网掩码——屏蔽一个 IP地址的网络部分的“全1”比特模式。对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0；对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0；对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。 利用子网掩码可以把大的网络划分成 子网，即 VLSM（可变长子网掩码），也可以把小的网络归并成大的网络即 超网。 |
| 构成 |
IP地址的 网络号和 主机号各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。 |
| 规则 |
子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与 二进制IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用 二进制数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与 ip地址做按位与运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数（2的主机位数次方-2，因为主机号全为1时表示该网络 广播地址，全为0时表示该网络的 网络号，这是两个特殊地址）。只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。 |
| 定义掩码 |
定义子网掩码的步骤为： A、确定哪些组地址归我们使用。比如我们申请到的网络号为 “210.73.a.b”，该网络地址为c类IP地址，网络标识为“210.73.a”，主机标识为“b”。 B、根据我们所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数，用宿主机的一些位来定义子网掩码。比如我们需要12个子网，将来可能需要16个。用第四个字节的前四位确定子网掩码。前四位都置为“1”，即第四个字节为“11110000”，这个数我们暂且称作新的二进制子网掩码。 C、把对应初始网络的各个位都置为“1”，即前三个字节都置为“1”，则子网掩码的间断二进制形式为：“11111111.11111111.11111111.11110000” 。 D、把这个数转化为间断十进制形式为：“255.255.255.240” 。 |
| 计算方式 |
由于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的 主机数目。在定义子网掩码前，必须弄清楚本来使用的 子网数和 主机数目。 |
| 根据子网数 |
在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。 1)将子网数目转化为 二进制来表示 2)取得该 二进制的位数，为 N 3)取得该IP地址的类子网掩码，将其 主机地址部分的前N位置1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。 如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网： 1)27=11011 2)该 二进制为五位数，N = 5 3)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的 主机地址前5位置1（B类地址的主机位包括后两个字节，所以这里要把第三个字节的前5位置1），得到 255.255.248.0 即为划分成27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码（实际上是划成了32-2=30个子网）。 这一段介绍的是旧标准下计算的方法，关于旧的标准后文在介绍，在新标准中则可以先将27减去1，因为计算机是从0开始计算的，从0到27实际上是有28个，所以说如果需要27个就需要将27减去1。 |
| 根据主机数 |
利用主机数来计算 1)将主机数目转化为二进制来表示 2)如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的 二进制位数，为 N，这里肯定N<8。如果大于254，则 N>8，这就是说 主机地址将占据不止8位。 3)使用255.255.255.255来将该类IP地址的 主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网掩码值。 如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，每个子网内有 主机700台： 1) 700=1010111100 2)该 二进制为十位数，N = 10 3)将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的 主机地址全部置1，得到255.255.255.255 然后再从后向前将后10位置0,即为： 11111111.11111111.11111100.00000000 即255.255.252.0。这就是该欲划分成 主机为700台的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。 |
| 增量计算法 |
子网ID 增量计算法（即计算每个子网的IP范围） 其基本计算步骤如下： 第1步，将所需的子网数转换为二进制，如所需划分的子网数为“4”，则转换成成二进制为00000100； 第2步，取子网数的二进制中有效位数，即为向缺省子网掩码中加入的位数（既向主机ID中借用的位数）。如前面的00000100，有效位为“100”，为3位（在新标准中只需要2位就可以了）； 第3步，决定子网掩码。如IP地址为B类129.20.0.0网络，则缺省子网掩码为：255.255.0.0，借用主机ID的3位以后变为：255.255.224（11100000）.0，即将所借的位全表示为1，用作子网掩码。 第4步，将所借位的主机ID的起始位段最右边的“1”转换为十进制，即为每个子网ID之间的增量，如前面的借位的主机ID起始位段为“11100000”，最右边的“1”，转换成十进制后为2^5=32（此为子网ID增量）。 第5步，产生的子网ID数为：2^m-2 （m为向缺省子网掩码中加入的位数），如本例向子网掩码中添加的位数为3，则可用子网ID数为：2^3-2=6个； 第6步，将上面产生的子网ID增量附在原网络ID之后的第一个位段，便形成第一个子网网络ID 129.20.32.0（即第一个子网的起始IP段）； 第7步，重复上步操作，在原子网ID基础上加上一个子网ID增量，依次类推，直到子网ID中的最后位段为缺省子网掩码位用主机ID位之后的最后一个位段值，这样就可得到所有的子网网络ID。如缺省子网掩码位用主机ID位之后的子网ID为255.255.224.0，其中的“224”为借用主机ID后子网ID的最后一位段值，所以当子网ID通过以上增加增量的方法得到129.20.224.0时便终止，不要再添加了（只能用到129.20.192.0）。 我们知道当主机ID为全0时表示网络ID，全1时表示广播地址。在RFC950标准中，不建议使用全0和全1的子网ID。 例如把最后一个字节的前3位借给网络ID，用后面的5位来表示主机ID，这样就会产生2^3=8个子网，子网ID就分别为000、001、010、011、100、101、110、111这样8个，在RFC950标准中只能使用中间的6个子网ID。 这么做的原因是： 设我们有一个网络：192.168.0.0/24（即子网掩码的前24位为1，255.255.255.0），我们需要两个子网，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。在CIDR流行以前，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。在今天，CIDR已经非常普及了，所以一般不需要再考虑这个问题。 |
| 主要作用 |
子网掩码是一个32位地址，是与IP地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个，一是用于屏蔽IP地址的一部分以区别 网络标识和 主机标识，并说明该IP地址是在 局域网上，还是在远程网上。二是用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。 使用子网是为了减少IP的浪费。因为随着 互联网的发展，越来越多的网络产生，有的网络多则几百台，有的只有区区几台，这样就浪费了很多IP地址，所以要划分子网。使用子网可以提高网络应用的效率。
通过计算机的子网掩码判断两台计算机是否属于同一网段的方法是，将计算机十进制的IP地址和子网掩码转换为二进制的形式，然后进行二进制“与”(AND)计算（全1则得1，不全1则得0），如果得出的结果是相同的，那么这两台计算机就属于同一网段。 |
| 标注方法 |
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| 无子网 |
无子网的标注法 对无子网的IP地址，可写成 主机号为0的掩码。如IP地址210.73.140.5，掩码为255.255.255.255，也可以缺省掩码，只写IP地址。 |
| 有子网 |
有子网时，一定要二者配对出现。以 C类地址为例。 以下一段指定掩码为27位(1111 1111, 1111 1111, 1111 1111, 1110 0000=>255.255.255.224 1．IP地址中的前3个字节表示 网络号，后一个字节既表明子网号，又说明 主机号，还说明两个IP地址是否属于同一个 网段。如果属于同一网络区间，这两个地址间的信息交换就不通过 路由器。如果不属同一网络区间，也就是子网号不同，两个地址的信息交换就要通过 路由器进行。 例如： 对于IP地址为210.73.140.5的 主机来说，其主机标识为5=> 00000101， 对于IP地址为210.73.140.16的主机来说它的主机标识为16=> 00010000， 以上两个主机标识的前面三位全是000，说明这两个IP地址在同一个网络区域中，这两台主机在交换信息时不需要通过 路由器进行。 210.73.60.1的 主机标识为1=> 00000001， 210.73.60.252的主机标识为252=> 11111100， 这两个主机标识的前面三位000与111不同，说明二者在不同的网络区域，要交换信息需要通过路由器。其子网上 主机号各为1和252。 2．掩码的功用是说明有子网和有几个子网，但子网数只能表示为一个范围，不能确切讲具体几个子网，掩码不说明具体子网号，有子网的掩码格式(对C类地址)。 |
| 地址判断 |
最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。就这么简单。 |
| 表示方法 |
1． 通过与IP地址格式相同的 点分十进制表示 如：255.0.0.0 或255.255.255.128 2． 在IP地址后加上"/"符号以及1-32的数字，其中1-32的数字表示子网掩码中 网络标识位的长度 如：192.168.1.1/24 的子网掩码也可以表示为255.255.255.0 子网掩码一般为255.255.255.0 |
| 运算示例 |
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| 示例一 |
I P 地址 192.168.0.1 子网掩码 255.255.255.0 AND运算(AND运算法则：1 与1 = 1 ,1 与0 = 0 ,0 与1 = 0 ,0 与0 = 0 ,即当对应位均为1时结果为1，其余为0。) 转化为 二进制进行运算： I P 地址 11000000.10101000.00000000.00000001 子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000 AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000 转化为十进制后为： 192.168.0.0 |
| 示例二 |
I P 地址 192.168.0.254 子网掩码 255.255.255.0 AND运算 转化为 二进制进行运算： I P 地址 11000000.10101000.00000000.11111110 子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000 AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000 转化为十进制后为： 192.168.0.0 |
| 示例三 |
I P 地址 192.168.0.4 子网掩码 255.255.255.0 AND运算 转化为 二进制进行运算： I P 地址 11000000.10101000.00000000.00000100 子网掩码 11111111.11111111.11111111.00000000 AND运算 11000000.10101000.00000000.00000000 转化为十进制后为： 192.168.0.0 通过以上对三组计算机IP地址与子网掩码的AND运算后，我们可以看到它运算结果是一样的。均为192.168.0.0 所以计算机就会把这三台计算机视为是同一子网络，然后进行通讯的。 也许你又要问，这样的子网掩码究竟有多少个IP地址可以用呢？你可以这样算。 根据上面可以看出， 局域网内部的 ip地址是我们自己规定的（当然和其他的 ip地址是一样的），这个是由子网掩码决定的通过对255.255.255.0的分析。可得出： 前三位IP码由分配下来的数字就只能固定为192.168.0 所以就只剩下了最后的一位了，那么显而易见了， ip地址只能有（2的8次方-2），即256-2=254，一般 主机地址全为0或者1（ 二进制）有其特殊的作用。 那么你可能要问了：如果我的子网掩码不是255.255.255.0呢？你也可以这样做啊假设你的子网掩码是255.255.128.0 那么你的 局域网内的ip地址的前两位肯定是固定的了 这样，你就可以按照下边的计算来看看同一个子网内到底能有多少台机器 1．十进制128 = 二进制1000 0000 2．IP码要和子网掩码进行AND运算 3． I P 地址 11000000.10101000.1*******.******** 子网掩码 11111111.11111111.10000000.00000000 AND运算 11000000.10101000.10000000.00000000 转化为十进制后为： 192 . 168. 128 . 0 4．可知我们 内部网可用的IP地址为： 11000000.10101000.10000000.00000000 到 11000000.10101000.11111111.11111111 (也可以是：11000000.10101000.00000000.00000000 到11000000.10101000.01111111.11111111) 5．转化为十进制： 192 . 168.128.0 到192 . 168.255.255 （或者192.168.0.0到192.168.127.255） 6．0和255通常作为网络的内部特殊用途。通常不使用。 7．于是最后的结果如下：我们单位所有可用的IP地址为： 192.168.128.1-192.168.128.254 192.168.129.1-192.168.129.254 192.168.130.1-192.168.130.254 192.168.131.1-192.168.131.254 . . . . . . . . . . . . . 192.168.139.1-192.168.139.254 192.168.140.1-192.168.140.254 192.168.141.1-192.168.141.254 192.168.142.1-192.168.142.254 192.168.143.1-192.168.143.254 . . . . . . . . . . . . . 192.168.254.1-192.168.254.254 192.168.255.1-192.168.255.254 8．总数为(255-128+1)*(254-1+1) =128 * 254 = 32512 子网内包含的机器数目应该是2^n-2， 比如说上面的子网掩码是255.255.128.0，那么他的 网络号是17位， 主机号是15位，只要主机号不全是0或者1就是可以的，所以 ip地址是192.168.192.0(11000000.10101000.11000000.00000000)也允许，除掉全0全1，结果为2^15-2*(255-128+1)=32512 9．看看的结果是否正确 (1)、设定IP地址为192.168.128.1 Ping 192.168.129.233通过测试 访问http://192.168.129.233可以显示出主页 (2)、设定IP地址为192.168.255.254 Ping 192.168.255.254 通过测试 访问http://192.168.255.254 可以显示出主页 10．结论 以上证明我们的结论是对的。 现 在你就可以看你的子网中能有多少台机器了 255.255.255.128 分解： 11111111.11111111.11111111.10000000 所以你的内部网络的 ip地址只能是 xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.0??????? 到 xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.01111111 子网掩码 |
| 复用技术 |
因此，迫切需要寻求新的技术，以应付网间网规模增长带来的问题。仔细分析发现，网间网规模的增长在内部主要表现为 网络地址的增减，因此解决问题的思路集中在：如何减少网络地址。于是IP 网络地址的多重复用技术应运而生。 通过复用技术，使若干物理网络共享同一IP 网络地址，无疑将减少网络地址数。 |
| 编址技术 |
子网编址（subnet addressing）技术，又叫子网寻径（subnet routing），英文简称subnetting，是最广泛使用的IP 网络地址复用方式，已经标准化，并成为IP地址模式的一部分。一般的，32位的IP地址分为两部分，即 网络号和 主机号，我们分别把他们叫做IP地址的“网间网部分”和“本地部分”。子网编址技术将本地部分进一步划分为“ 物理网络”部分和“ 主机”部分，如图：网间网部分物理网络主机 |←网间网部分→|←————本地部分—————→| |← 物理网络→|←— 主机部分——→| 其中“ 物理网络”用于标识同一IP 网络地址下的不同物理网络即是“子网”。 (2)子网掩码IP协议标准规定：每一个使用子网的网点都选择一个32位的位模式，若位模式中的某位置1，则对应IP地址中的某位为 网络地址（包括网间网部分和 物理网络号）中的一位；若位模式中的某位置0，则对应IP地址中的某位为 主机地址中的一位。例如位模式： 11111111 11111111 11111111 00000000中，前三个字节全1，代表对应IP地址中最高的三个字节为 网络地址；后一个字节全0，代表对应IP地址中最后的一个字节为 主机地址。这种位模式叫做子网模（subnet mask）或“子网掩码”。 为了使用的方便，常常使用“点分整数表示法”来表示一个IP地址和子网掩码，例如 c类地址子网掩码（11111111 11111111 11111111 00000000）为：255.255.255.0 IP协议关于子网掩码的定义提供一种有趣的灵活性，允许子网掩码中的“0”和“1”位不连续。但是，这样的子网掩码给分配 主机地址和理解寻径表都带来一定困难，并且，极少的 路由器支持在子网中使用低序或无序的位，因此在实际应用中通常各网点采用连续方式的子网掩码。像255.255.255.64和255.255.255.160等一类的子网掩码不推荐使用。 (3)子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个 网络地址的 网络号和主机号。 例如：有一个C类地址为：192．9．200．13其缺省的子网掩码为：255．255．255．0则它的 网络号和 主机号可按如下方法得到： ①将IP地址192．9．200．13转换为 二进制11000000 00001001 11001000 00001101
③将两个二进制数 逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分 11000000 00001001 11001000 00001101 AND 11111111 11111111 11111111 00000000 11000000 00001001 11001000 00000000结果为192.9.200.0，即 网络号为192.9.200.0。 ④将子网掩码取反再与IP地址 逻辑与（AND）后得到的结果即为 主机部分11000000 00001001 11001000 00001101 AND 00000000 00000000 00000000 11111111 结果为00000000 00000000 00000000 00001101转化为十进制得到0.0.0.13，即主机号为13。 |
| 掩码分类 |
子网掩码一共分为两类。一类是缺省（自动生成）子网掩码，一类是自定义子网掩码。缺省子网掩码即未划分子网，对应的 网络号的位都置1， 主机号都置0。
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 自定义子网掩码是将一个网络划分为几个子网，需要每一段使用不同的 网络号或子网号，实际上我们可以认为是将 主机号分为两个部分：子网号、子网主机号。形式如下： 未做 子网划分的 ip地址： 网络号+ 主机号 做 子网划分后的 ip地址： 网络号+子网号+子网 主机号 也就是说 ip地址在划分子网后，以前的 主机号位置的一部分给了子网号，余下的是子网主机号。子网掩码是32位 二进制数，它的子网 主机标识用部分为全“0”。利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。若两台 主机的IP地址分别与它们的子网掩码相“与”后的结果相同，则说明这两台主机在同一子网中。 |
| 掩码变长 |
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| 划分捷径 |
1.会产生多少个子网
2.能有多少主机 2的y次方-2(y代表主机位，即2进制为0的部分) 3.有效子网是 有效子网号=256-10进制的子网掩码(结果叫做block size或base number) 4.子网的广播地址是 广播地址=下个子网号-1 5.有效主机分别是 忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效 主机地址。最后有效1个 主机地址=下个子网号-2(即 广播地址-1) |
