子網(wǎng)掩碼與子網(wǎng)劃分講解

子網(wǎng)掩碼

子網(wǎng)掩碼（subnet mask）又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼、子網(wǎng)絡(luò)遮罩，它是一種用來(lái)指明一個(gè)IP地址的哪些位標(biāo)識(shí)的是主機(jī)所在的子網(wǎng)，以及哪些位標(biāo)識(shí)的是主機(jī)的位掩碼。子網(wǎng)掩碼不能單獨(dú)存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個(gè)作用，就是將某個(gè)IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址兩部分。

子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)和主機(jī)標(biāo)識(shí)，并說(shuō)明該IP地址是在局域網(wǎng)上，還是在遠(yuǎn)程網(wǎng)上。

子網(wǎng)劃分

子網(wǎng)劃分定義：Internet組織機(jī)構(gòu)定義了五種IP地址，有A、B、C三類(lèi)地址。A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)可能有16777214臺(tái)主機(jī)，它們處于同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多節(jié)點(diǎn)是不可能的，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，結(jié)果造成16777214個(gè)地址大部分沒(méi)有分配出去?？梢园鸦诿款?lèi)的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)子網(wǎng)由路由器界定并分配一個(gè)新的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址，子網(wǎng)地址是借用基于每類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)部分創(chuàng)建的。劃分子網(wǎng)后，通過(guò)使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來(lái)，使得從外部看網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有變化，這就是子網(wǎng)掩碼。

子網(wǎng)掩碼與子網(wǎng)劃分講解

一、摘要

近期在我的論壇中大家對(duì)子網(wǎng)掩碼以及子網(wǎng)劃分的討論比較多，因?yàn)榍懊嬉矊?xiě)了關(guān)于ip地址的教程，為了延續(xù)性，就寫(xiě)了這個(gè)關(guān)于子網(wǎng)掩碼與子網(wǎng)劃分的教程，學(xué)這篇教程需要一定的基礎(chǔ)（高手當(dāng)然除外），建議讀過(guò)前面的關(guān)于ip的教程后，再讀本教程。準(zhǔn)備好了嗎？我們開(kāi)始吧??！

二、子網(wǎng)掩碼的概念及作用

子網(wǎng)掩碼是一個(gè)應(yīng)用于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的32位二進(jìn)制值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，從而分離出ip地址中的網(wǎng)絡(luò)部分與主機(jī)部分，基于子網(wǎng)掩碼，管理員可以將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步劃分為若干子網(wǎng)。

三、為什么需要使用子網(wǎng)掩碼

雖然我們說(shuō)子網(wǎng)掩碼可以分離出ip地址中的網(wǎng)絡(luò)部分與主機(jī)部分，可大家還是會(huì)有疑問(wèn)，比如為什么要區(qū)分網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)地址？區(qū)分以后又怎樣呢？那么好，讓我們?cè)僭敿?xì)的講一下吧！

在使用TCP/IP協(xié)議的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信時(shí)，我們通過(guò)將本機(jī)的子網(wǎng)掩碼與接受方主機(jī)的ip地址進(jìn)行‘與’運(yùn)算，即可得到目標(biāo)主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，又由于每臺(tái)主機(jī)在配置TCP/IP協(xié)議時(shí)都設(shè)置了一個(gè)本機(jī)ip地址與子網(wǎng)掩碼，所以可以知道本機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。

通過(guò)比較這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，就可以知道接受方主機(jī)是否在本網(wǎng)絡(luò)上。如果網(wǎng)絡(luò)號(hào)相同，表明接受方在本網(wǎng)絡(luò)上，那么可以通過(guò)相關(guān)的協(xié)議把數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到目標(biāo)主機(jī)；如果網(wǎng)絡(luò)號(hào)不同，表明目標(biāo)主機(jī)在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上，那么數(shù)據(jù)包將會(huì)發(fā)送給本網(wǎng)絡(luò)上的路由器，由路由器將數(shù)據(jù)包發(fā)送到其他網(wǎng)絡(luò)，直至到達(dá)目的地。在這個(gè)過(guò)程中你可以看到，子網(wǎng)掩碼是不可或缺的！

四、如何用子網(wǎng)掩碼得到網(wǎng)絡(luò)/主機(jī)地址

既然子網(wǎng)掩碼這么重要，那么它是如何分離出ip地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址的呢？

過(guò)程如下：

1.將ip地址與子網(wǎng)掩碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制；

2.將二進(jìn)制形式的ip地址與子網(wǎng)掩碼做‘與’運(yùn)算，將答案化為十進(jìn)制便得到網(wǎng)絡(luò)地址；

3.將二進(jìn)制形式的子網(wǎng)掩碼取‘反’；

4.將取‘反’后的子網(wǎng)掩碼與ip地址做‘與’運(yùn)算，將答案化為十進(jìn)制便得到主機(jī)地址。

下面我們用一個(gè)例子給大家演示：

假設(shè)有一個(gè)I P 地址：192.168.0.1

子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.0

化為二進(jìn)制為：I P 地址 11000000. 10101000. 00000000. 00000001

子網(wǎng)掩碼 11111111. 11111111. 11111111. 00000000

將兩者做‘與’運(yùn)算得： 11000000. 10101000. 00000000. 00000000

將其化為十進(jìn)制得： 192.168.0.0

這便是上面ip的網(wǎng)絡(luò)地址，主機(jī)地址以此類(lèi)推。

小技巧：由于觀察到上面的子網(wǎng)掩碼為C類(lèi)地址的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼（即未劃分子網(wǎng)），便可直接看出網(wǎng)絡(luò)地址為ip地址的前三部分，即前三個(gè)字節(jié)。

解惑：

什么？你還是不懂？問(wèn)我為什么要做‘與’運(yùn)算而不是別的？其實(shí)你仔細(xì)觀察一下上面的例子就應(yīng)該能明白。

‘1’在做‘與’運(yùn)算時(shí)，不影響結(jié)果，‘0’在做‘與’運(yùn)算時(shí)，將得到0，利用‘與’的這個(gè)特性，當(dāng)管理員設(shè)置子網(wǎng)掩碼時(shí)，即將子網(wǎng)掩碼上與網(wǎng)絡(luò)地址所對(duì)應(yīng)的位都設(shè)為‘1’，其他位都設(shè)為‘0’，那么當(dāng)作‘與’時(shí)，ip地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)將被保留到結(jié)果中，而主機(jī)號(hào)將被置0，這樣就解析出了網(wǎng)絡(luò)號(hào)，解析主機(jī)號(hào)也一樣，只需先把子網(wǎng)掩碼取‘反’，在做‘與’。

五、子網(wǎng)掩碼的分類(lèi)

1）缺省子網(wǎng)掩碼：

即未劃分子網(wǎng)，對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)的位都置1，主機(jī)號(hào)都置0。

A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼：255.0.0.0

B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0

C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0

2）自定義子網(wǎng)掩碼：

將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個(gè)子網(wǎng)，需要每一段使用不同的網(wǎng)絡(luò)號(hào)或子網(wǎng)號(hào)，實(shí)際上我們可以認(rèn)為是將主機(jī)號(hào)分為兩個(gè)部分：子網(wǎng)號(hào)、子網(wǎng)主機(jī)號(hào)。 形式如下：

未做子網(wǎng)劃分的ip地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)＋主機(jī)號(hào)

做子網(wǎng)劃分后的ip地址：網(wǎng)絡(luò)號(hào)＋子網(wǎng)號(hào)＋子網(wǎng)主機(jī)號(hào)

也就是說(shuō)ip地址在化分子網(wǎng)后，以前的主機(jī)號(hào)位置的一部分給了子網(wǎng)號(hào)，余下的是子網(wǎng)主機(jī)號(hào)。

六、子網(wǎng)編址技術(shù)

前面幾點(diǎn)介紹了子網(wǎng)掩碼的一些知識(shí)，下面我們來(lái)看看子網(wǎng)劃分，不要認(rèn)為子網(wǎng)劃分與子網(wǎng)掩碼沒(méi)有關(guān)系喲，子網(wǎng)劃分也是靠子網(wǎng)掩碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

子網(wǎng)是指一個(gè)ip地址上生成的邏輯網(wǎng)絡(luò)，它可以讓一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址跨越多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，即一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址代表多個(gè)網(wǎng)絡(luò)（很明顯這樣做可以節(jié)省ip地址）。呵呵，聽(tīng)起來(lái)是不是很蹊蹺？一個(gè)網(wǎng)絡(luò)就這樣被莫名其妙的劃分成了許多子網(wǎng)？那么這樣做有什么用呢？

我舉個(gè)例子來(lái)跟你說(shuō)吧：比如你是某個(gè)學(xué)校的網(wǎng)管，你的學(xué)校有四個(gè)處于不同物理位置的網(wǎng)絡(luò)教室，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)教室25臺(tái)機(jī)器，你的任務(wù)是給這些機(jī)器配置ip地址和子網(wǎng)掩碼。你可能會(huì)覺(jué)得這再簡(jiǎn)單不過(guò)了，申請(qǐng)4個(gè)C類(lèi)地址，每個(gè)教室一個(gè)，然后在一一配置不就搞定了。嗯，這樣做理論上沒(méi)錯(cuò)，但你有沒(méi)有想到這樣做很浪費(fèi)，你一共浪費(fèi)了（254-25）*4=916個(gè)ip地址，如果所有的網(wǎng)管都像你這樣做，那么internet上的ip地址將會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)枯竭，顯然，你是不能這樣做，你應(yīng)該做子網(wǎng)劃分。

子網(wǎng)劃分說(shuō)白了是這樣一個(gè)事情：因?yàn)樵趧澐至俗泳W(wǎng)后，ip地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)是不變的，因此在局域網(wǎng)外部看來(lái)，這里仍然只存在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)號(hào)所代表的那個(gè)網(wǎng)絡(luò)；但在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部卻是另外一個(gè)景象，因?yàn)槲覀兠總€(gè)子網(wǎng)的子網(wǎng)號(hào)是不同的，當(dāng)用化分子網(wǎng)后的ip地址與子網(wǎng)掩碼（注意，這里指的子網(wǎng)掩碼已經(jīng)不是缺省子網(wǎng)掩碼了，而是自定義子網(wǎng)掩碼，是管理員在經(jīng)過(guò)計(jì)算后得出的）做‘與’運(yùn)算時(shí)，每個(gè)子網(wǎng)將得到不同的子網(wǎng)地址，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的劃分（得到了不同的地址，當(dāng)然就能區(qū)別出各個(gè)子網(wǎng)了，有趣吧）。

子網(wǎng)編址技術(shù)，即子網(wǎng)劃分將會(huì)有助于以下問(wèn)題的解決：

1）巨大的網(wǎng)絡(luò)地址管理耗費(fèi)：如果你是一個(gè)A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)的管理員，你一定會(huì)為管理數(shù)量龐大的主機(jī)而頭痛的；

2）路由器中的選路表的急劇膨脹：當(dāng)路由器與其他路由器交換選路表時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)的負(fù)載是很高的，所需的計(jì)算量也很高；

3）IP地址空間有限并終將枯竭：這是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題，高速發(fā)展的internet，使原來(lái)的編址方法不能適應(yīng)，而一些ip地址卻不能被充分的利用，造成了浪費(fèi)。

因此，在配置局域網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)時(shí)，根據(jù)需要?jiǎng)澐肿泳W(wǎng)是很重要的，有時(shí)也是必要的?，F(xiàn)在，子網(wǎng)編址技術(shù)已經(jīng)被絕大多數(shù)局域網(wǎng)所使用。

七、如何劃分子網(wǎng)及確定子網(wǎng)掩碼

在動(dòng)手劃分之前，一定要考慮網(wǎng)絡(luò)目前的需求和將來(lái)的需求計(jì)劃。

劃分子網(wǎng)主要從以下方面考慮：

1.網(wǎng)絡(luò)中物理段的數(shù)量（即要?jiǎng)澐值淖泳W(wǎng)數(shù)量）

2.每個(gè)物理段的主機(jī)的數(shù)量

確定子網(wǎng)掩碼的步驟：

第一步：確定物理網(wǎng)段的數(shù)量，并將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，并確定位數(shù)n。如：你需要6個(gè)子網(wǎng)，6的二進(jìn)制值為110，共3位，即n=3；

第二步：按照你ip地址的類(lèi)型寫(xiě)出其缺省子網(wǎng)掩碼。如C類(lèi)，則缺省子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11111111.00000000；

第三步：將子網(wǎng)掩碼中與主機(jī)號(hào)的前n位對(duì)應(yīng)的位置置1，其余位置置0。若n=3且為

C類(lèi)地址：則得到子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11111111.11100000化為十進(jìn)制得到255.255.255.224

B類(lèi)地址：則得到子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11100000.00000000化為十進(jìn)制得到255.255.224.0

A類(lèi)地址：則得到子網(wǎng)掩碼為11111111.11100000.00000000.00000000化為十進(jìn)制得到255.224.0.0

另：由于網(wǎng)絡(luò)被劃分為6個(gè)子網(wǎng)，占用了主機(jī)號(hào)的前3位，若是C類(lèi)地址，則主機(jī)號(hào)只能用5位來(lái)表示主機(jī)號(hào)，因此每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)數(shù)量＝（2的5次方）－2＝30，6個(gè)子網(wǎng)總共所能標(biāo)識(shí)的主機(jī)數(shù)將小于254，這點(diǎn)請(qǐng)大家注意！

解惑：

1.你可能有這樣的疑問(wèn)，比如在上面的例子里，6的二進(jìn)制值為110，那么為什么要將子網(wǎng)掩碼中與主機(jī)號(hào)的前n位對(duì)應(yīng)的位置都置1，而不是用6的二進(jìn)制110去替代前n位呢？

呵呵，這個(gè)問(wèn)題提的很好，答案是這樣的：我們計(jì)算子網(wǎng)掩碼的目的是什么？就是希望它在做‘與’的時(shí)候能夠解析出網(wǎng)絡(luò)號(hào)，也就是說(shuō)它與網(wǎng)絡(luò)號(hào)所對(duì)應(yīng)的位置都應(yīng)該是1（當(dāng)然包括與子網(wǎng)號(hào)所對(duì)應(yīng)的位置），那么很顯然，你寫(xiě)上110是不對(duì)的，如果你這么寫(xiě)，那么它的意義是主機(jī)號(hào)的前兩位作為子網(wǎng)號(hào)，那么這樣將最多劃分2個(gè)子網(wǎng)（不明白沒(méi)關(guān)系，下面有計(jì)算子網(wǎng)數(shù)量的方法），與我們當(dāng)初所要?jiǎng)澐值?個(gè)子網(wǎng)顯然是不一致的。這樣解釋你能明白馬？

2.細(xì)心的人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，劃分4個(gè)子網(wǎng)，5個(gè)子網(wǎng)和6個(gè)子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼是一樣的，同為255.255.255.224，是不是錯(cuò)了呢？三個(gè)子網(wǎng)掩碼應(yīng)該不同呀？呵呵，是這樣的，因?yàn)?，5，6的二進(jìn)制值都是3為，因此在子網(wǎng)掩碼中這三位都置1，劃分是沒(méi)有問(wèn)題的，只是你的理解上有一點(diǎn)小小的問(wèn)題，劃分為4個(gè)子網(wǎng)，其實(shí)可以理解為劃分為6個(gè)子網(wǎng)，但你只使用了其中的4個(gè)。比如你想劃分8個(gè)子網(wǎng)，與劃分14個(gè)子網(wǎng)所得到的子網(wǎng)掩碼是一樣的，都占用了4位作為子網(wǎng)號(hào)。

八、相關(guān)判斷方法

1）如何判斷是否做了子網(wǎng)劃分？

這個(gè)問(wèn)題很簡(jiǎn)單，如果它使用了缺省子網(wǎng)掩碼，那么表示沒(méi)有作子網(wǎng)劃分；反之，則一定作了子網(wǎng)劃分。

2）如何計(jì)算子網(wǎng)地址？

還是老辦法，將ip地址與子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制形式做‘與’，得到的結(jié)果即為子網(wǎng)地址。

3）如何計(jì)算主機(jī)地址？

這個(gè)也不用說(shuō)了吧，先將子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制取‘反’，再與ip地址做‘與’。

4）如何計(jì)算子網(wǎng)數(shù)量？

這個(gè)問(wèn)題大家會(huì)常常提到，還是從子網(wǎng)掩碼入手，主要有兩個(gè)步驟：

1.觀察子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制形式，確定作為子網(wǎng)號(hào)的位數(shù)n；

2.子網(wǎng)數(shù)量為2的n次方－2。（為什么減2，呵呵，往下看）

舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，比如有這樣一個(gè)子網(wǎng)掩碼：255.255.255.224其二進(jìn)制為：

11111111.11111111.11111111.11100000 可見(jiàn)n=3，2的3次方為8，說(shuō)明子網(wǎng)地址可能有

如下8種情況：

000

001

010

011

100

101

110

111

但其中代表網(wǎng)絡(luò)自身的000；代表廣播地址的111是被保留的，所以要減2，明白了嗎？

5）如何計(jì)算總主機(jī)數(shù)量，子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)數(shù)量？

總主機(jī)數(shù)量＝子網(wǎng)數(shù)量×子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)數(shù)量

再用一個(gè)例子給大家說(shuō)明，比如子網(wǎng)掩碼為255.255.255.224

上面的討論知道它最多可以劃分6個(gè)子網(wǎng)，那么每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)最多有多少個(gè)主機(jī)呢？其實(shí)上面我已經(jīng)給大家算過(guò)了，由于網(wǎng)絡(luò)被劃分為6個(gè)子網(wǎng)，占用了主機(jī)號(hào)的前3位，且是C類(lèi)地址，則主機(jī)號(hào)只能用5位來(lái)表示主機(jī)號(hào)，因此子網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)數(shù)量＝（2的5次方）－2＝30.

因此通過(guò)這個(gè)子網(wǎng)掩碼我們可以算出這個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多可以標(biāo)識(shí)6*30=180個(gè)主機(jī)（可見(jiàn)，在化分子網(wǎng)后，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所能標(biāo)識(shí)的主機(jī)數(shù)量將減少）。

6）計(jì)算ip地址范圍

通過(guò)一個(gè)自定義子網(wǎng)掩碼，我們可以得到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)所有可能的ip地址范圍。

具體步驟：

1.寫(xiě)出二進(jìn)制子網(wǎng)地址；

2.將子網(wǎng)地址化為十進(jìn)制；

3.計(jì)算子網(wǎng)所能容納主機(jī)數(shù)；

4.得出ip范圍（起始地址：子網(wǎng)地址＋1；終止地址：子網(wǎng)地址＋主機(jī)數(shù)）

假設(shè)一個(gè)子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.224，可知其最多可以劃分6個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)內(nèi)主機(jī)數(shù)為30，那么所有可能的ip地址及計(jì)算流程如下：

子網(wǎng)－－子網(wǎng)地址（二進(jìn)制）－－－－－－－－子網(wǎng)地址－－－－－實(shí)際ip范圍

1號(hào)－11001010.01110000.00001010.00100000－202.112.10.32－202.112.10.33-202.112.10.62

2號(hào)－11001010.01110000.00001010.01000000－202.112.10.64－202.112.10.65-202.112.10.94

3號(hào)－11001010.01110000.00001010.01100000－202.112.10.96－202.112.10.97-202.112.10.126

4號(hào)－11001010.01110000.00001010.10000000－202.112.10.128－202.112.10.129-202.112.10.158

5號(hào)－11001010.01110000.00001010.10100000－202.112.10.160－202.112.10.161-202.112.10.190

6號(hào)－11001010.01110000.00001010.11000000－202.112.10.192－202.112.10.193-202.112.10.222