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文章目录
  1. 一、子网掩码的概述及作用
  2. 二、为什么要使用子网掩码?
  3. 三、子网掩码的分类
    1. 1)缺省子网掩码:(未划分子网)
    2. 2)自定义子网掩码:(用于划分子网)
  4. 四、子网掩码和ip地址的关系
  5. 五、为什么要要划分子网?
  6. 六、子网划分简述
  7. 七、子网掩码计算
    1. 1、利用子网数来计算
    2. 2、利用主机数来计算
  8. 步骤总结:

子网划分及子网掩码计算方法

上文 网络基础技术:详解IP地址 讲了IP协议的一些基础知识,但仅仅IP是不够的。下面是我对ipv4下子网划分及子网掩码知识的一些理解…

一、子网掩码的概述及作用

  • 子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值,每节8位,必须结合IP地址对应使用。
  • 子网掩码32位都与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。
  • 子网掩码可以通过与IP地址“与”计算,分离出IP地址中的网络地址和主机地址,用于判断该IP地址是在局域网上,还是在广域网上。
  • 子网掩码一般用于将网络进一步划分为若干子网,以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。

二、为什么要使用子网掩码?

子网掩码可以分离出IP地址中的网络地址和主机地址,那为什么要分离呢?因为两台计算机要通讯,首先要判断是否处于同一个广播域内,即网络地址是否相同。如果网络地址相同,表明接受方在本网络上,那么可以把数据包直接发送到目标主机,否则就需要路由网关将数据包转发送到目的地。

三、子网掩码的分类

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)

四、子网掩码和ip地址的关系

子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。具体说就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行“与”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。

例如:设IP地址为192.168.10.2,子网掩码为255.255.255.240,那么子网掩码是怎样来区分网络地址和主机地址的呢。

https://img.cdn.wangyan.org/m/mask_03.jpg

主机地址为:0.0.0.2(将掩码取反,然后与运算)

五、为什么要要划分子网?

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。

六、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2^1-2=0个子网,每个子网有2^7个主机地址;
借用2位主机位,产生2^2-2=2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:

https://img.cdn.wangyan.org/m/mask_c.jpg

https://img.cdn.wangyan.org/m/mask_c.jpg

https://img.cdn.wangyan.org/m/mask_c.jpg

七、子网掩码计算

1、利用子网数来计算

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C类IP地址192.168.10.0划分成4个子网:

  1. 4=100
  2. 该二进制为三位数,N = 3
  3. 将A类地址的子网掩码255.255.255.0的主机地址前3位置 1,得到子网掩码255.255.255.224。(具体见下图)

https://img.cdn.wangyan.org/m/mask_01.jpg

2、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。
  3. 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192.168.10.0划分成若干子网,每个子网内有主机25台:

  1. 25=11001
  2. 该二进制为十位数,N = 5
  3. 将该B类地址的子网掩码 255.255.255.0的主机地址全部置 1,得到255.255.255.255,然后再从后向前将后5位置0,即为:11111111.11111111.11111111.11100000,即255.255.252.224。

https://img.cdn.wangyan.org/m/mask_02.jpg

步骤总结:

  1. 子网数和主机数都可以计算子网掩码
  2. 取得子网/主机的二进制位
  3. 网络地址置0主机地址置1
  4. 换成十进制
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