IP地址子网掩码与子网划分相关专题知识.docx

1、IP地址子网掩码与子网划分相关专题知识IP地址、子网掩码与子网划分相关专题知识目录 ：一、摘要二、子网掩码的概念及作用三、为什么需要使用子网掩码四、如何用子网掩码得到网络/主机地址五、子网掩码的分类六、子网编址技术七、如何划分子网及确定子网掩码八、相关判断方法一、摘要近期在我的论坛中大家对子网掩码以及子网划分的讨论比较多，因为前面也写了关于ip地址的教程，为了延续性，就写了这个关于子网掩码与子网划分的教程，学这篇教程需要一定的基础（高手当然除外），建议读过前面的关于ip的教程后，再读本教程。准备好了吗？我们开始吧！二、子网掩码的概念及作用子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，它

2、可以屏蔽掉ip地址中的一部分，从而分离出ip地址中的网络部分与主机部分，基于子网掩码，管理员可以将网络进一步划分为若干子网。三、为什么需要使用子网掩码虽然我们说子网掩码可以分离出ip地址中的网络部分与主机部分，可大家还是会有疑问，比如为什么要区分网络地址与主机地址？区分以后又怎样呢？那么好，让我们再详细的讲一下吧！在使用TCP/IP协议的两台计算机之间进行通信时，我们通过将本机的子网掩码与接受方主机的ip地址进行与运算，即可得到目标主机所在的网络号，又由于每台主机在配置TCP/IP协议时都设置了一个本机ip地址与子网掩码，所以可以知道本机所在的网络号。通过比较这两个网络号，就可以知道接受方主机

3、是否在本网络上。如果网络号相同，表明接受方在本网络上，那么可以通过相关的协议把数据包直接发送到目标主机；如果网络号不同，表明目标主机在远程网络上，那么数据包将会发送给本网络上的路由器，由路由器将数据包发送到其他网络，直至到达目的地。在这个过程中你可以看到，子网掩码是不可或缺的！四、如何用子网掩码得到网络/主机地址既然子网掩码这么重要，那么它是如何分离出ip地址中的网络地址和主机地址的呢？过程如下：1.将ip地址与子网掩码转换成二进制；2.将二进制形式的ip地址与子网掩码做与运算，将答案化为十进制便得到网络地址；3.将二进制形式的子网掩码取反；4.将取反后的子网掩码与ip地址做与运算，将答案化为

4、十进制便得到主机地址。下面我们用一个例子给大家演示：假设有一个I P 地址：192.168.0.1子网掩码为：255.255.255.0化为二进制为：I P 地址11000000.10101000.00000000.00000001子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000将两者做与运算得：11000000.10101000.00000000.00000000将其化为十进制得：192.168.0.0这便是上面ip的网络地址，主机地址以此类推。小技巧：由于观察到上面的子网掩码为C类地址的默认子网掩码（即未划分子网），便可直接看出网络地址为ip地址的前三部分，即

5、前三个字节。解惑：什么？你还是不懂？问我为什么要做与运算而不是别的？其实你仔细观察一下上面的例子就应该能明白。1在做与运算时，不影响结果，0在做与运算时，将得到0，利用与的这个特性，当管理员设置子网掩码时，即将子网掩码上与网络地址所对应的位都设为1,其他位都设为0,那么当作与时，ip地址中的网络号将被保留到结果中，而主机号将被置0，这样就解析出了网络号，解析主机号也一样，只需先把子网掩码取反,在做与。五、子网掩码的分类1）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：255.0.0.0B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0C类网络缺省子网掩码：2

6、55.255.255.02）自定义子网掩码：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地址在化分子网后，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。六、子网编址技术前面几点介绍了子网掩码的一些知识，下面我们来看看子网划分，不要认为子网划分与子网掩码没有关系哟，子网划分也是靠子网掩码来实现的。子网是指一个ip地址上生成的逻辑网络，它可以让一个网络地址跨越多个物理网络，即一个网络地址代表多个网络（很明

7、显这样做可以节省ip地址）。呵呵，听起来是不是很蹊跷？一个网络就这样被莫名其妙的划分成了许多子网？那么这样做有什么用呢？我举个例子来跟你说吧：比如你是某个学校的网管，你的学校有四个处于不同物理位置的网络教室，每个网络教室25台机器，你的任务是给这些机器配置ip地址和子网掩码。你可能会觉得这再简单不过了，申请4个C类地址，每个教室一个，然后在一一配置不就搞定了。嗯，这样做理论上没错，但你有没有想到这样做很浪费，你一共浪费了(254-25)*4=916个ip地址，如果所有的网管都像你这样做，那么internet上的ip地址将会在极短的时间内枯竭，显然，你是不能这样做，你应该做子网划分。子网划分说白

8、了是这样一个事情：因为在划分了子网后，ip地址的网络号是不变的，因此在局域网外部看来，这里仍然只存在一个网络，即网络号所代表的那个网络；但在网络内部却是另外一个景象，因为我们每个子网的子网号是不同的，当用化分子网后的ip地址与子网掩码（注意，这里指的子网掩码已经不是缺省子网掩码了，而是自定义子网掩码，是管理员在经过计算后得出的）做与运算时，每个子网将得到不同的子网地址，从而实现了对网络的划分（得到了不同的地址，当然就能区别出各个子网了，有趣吧）。子网编址技术，即子网划分将会有助于以下问题的解决：1）巨大的网络地址管理耗费：如果你是一个A类网络的管理员，你一定会为管理数量庞大的主机而头痛的；2）

9、路由器中的选路表的急剧膨胀：当路由器与其他路由器交换选路表时，互联网的负载是很高的，所需的计算量也很高；3）IP地址空间有限并终将枯竭：这是一个至关重要的问题，高速发展的internet,使原来的编址方法不能适应，而一些ip地址却不能被充分的利用，造成了浪费。因此，在配置局域网或其他网络时，根据需要划分子网是很重要的，有时也是必要的。现在，子网编址技术已经被绝大多数局域网所使用。七、如何划分子网及确定子网掩码在动手划分之前，一定要考虑网络目前的需求和将来的需求计划。划分子网主要从以下方面考虑:1.网络中物理段的数量（即要划分的子网数量）2.每个物理段的主机的数量确定子网掩码的步骤：第一步：确定

10、物理网段的数量，并将其转换为二进制数，并确定位数n。如：你需要6个子网，6的二进制值为110，共3位,即n=3；第二步：按照你ip地址的类型写出其缺省子网掩码。如C类，则缺省子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000；第三步：将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置置1，其余位置置0。若n=3且为C类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000化为十进制得到255.255.255.224B类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11100000.00000000化为十进制得到255.255.

11、224.0A类地址：则得到子网掩码为11111111.11100000.00000000.00000000化为十进制得到255.224.0.0另：由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前3位，若是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此每个子网内的主机数量（2的5次方）230，6个子网总共所能标识的主机数将小于254，这点请大家注意！解惑：1.你可能有这样的疑问，比如在上面的例子里，6的二进制值为110，那么为什么要将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置都置1，而不是用6的二进制110去替代前n位呢？呵呵，这个问题提的很好，答案是这样的：我们计算子网掩码的目的是什么？就是希望它在做与的

12、时候能够解析出网络号，也就是说它与网络号所对应的位置都应该是1（当然包括与子网号所对应的位置），那么很显然，你写上110是不对的，如果你这么写，那么它的意义是主机号的前两位作为子网号，那么这样将最多划分2个子网（不明白没关系，下面有计算子网数量的方法），与我们当初所要划分的6个子网显然是不一致的。这样解释你能明白马？2.细心的人可能会发现，划分4个子网，5个子网和6个子网的子网掩码是一样的，同为255.255.255.224，是不是错了呢？三个子网掩码应该不同呀？呵呵，是这样的，因为4，5，6的二进制值都是3为，因此在子网掩码中这三位都置1，划分是没有问题的，只是你的理解上有一点小小的问题，划

13、分为4个子网，其实可以理解为划分为6个子网，但你只使用了其中的4个。比如你想划分8个子网，与划分14个子网所得到的子网掩码是一样的，都占用了4位作为子网号。八、相关判断方法1）如何判断是否做了子网划分？这个问题很简单，如果它使用了缺省子网掩码，那么表示没有作子网划分；反之，则一定作了子网划分。2）如何计算子网地址？还是老办法，将ip地址与子网掩码的二进制形式做与，得到的结果即为子网地址。3）如何计算主机地址？这个也不用说了吧，先将子网掩码的二进制取反，再与ip地址做与。4）如何计算子网数量？这个问题大家会常常提到，还是从子网掩码入手，主要有两个步骤：1.观察子网掩码的二进制形式，确定作为子网号

14、的位数n；2.子网数量为2的n次方2。（为什么减2，呵呵，往下看）举个例子来说，比如有这样一个子网掩码：255.255.255.224其二进制为：11111111.11111111.11111111.11100000可见n=3,2的3次方为8，说明子网地址可能有如下8种情况：000001010011100101110111但其中代表网络自身的000；代表广播地址的111是被保留的，所以要减2，明白了吗？5）如何计算总主机数量，子网内主机数量？总主机数量子网数量子网内主机数量再用一个例子给大家说明，比如子网掩码为255.255.255.224上面的讨论知道它最多可以划分6个子网，那么每个子网内最

15、多有多少个主机呢？其实上面我已经给大家算过了，由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前3位，且是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此子网内的主机数量（2的5次方）230.因此通过这个子网掩码我们可以算出这个网络最多可以标识6*30=180个主机（可见，在化分子网后，整个网络所能标识的主机数量将减少）。6）计算ip地址范围通过一个自定义子网掩码，我们可以得到这个网络所有可能的ip地址范围。具体步骤：1.写出二进制子网地址；2.将子网地址化为十进制；3.计算子网所能容纳主机数；4.得出ip范围（起始地址：子网地址1；终止地址：子网地址主机数）假设一个子网掩码为：255.255.255.

16、224，可知其最多可以划分6个子网，子网内主机数为30，那么所有可能的ip地址及计算流程如下：子网子网地址（二进制）子网地址实际ip范围1号11001010.01110000.00001010.00100000202.112.10.32202.112.10.33-202.112.10.622号11001010.01110000.00001010.01000000202.112.10.64202.112.10.65-202.112.10.943号11001010.01110000.00001010.01100000202.112.10.96202.112.10.97-202.112.10.126

17、4号11001010.01110000.00001010.10000000202.112.10.128202.112.10.129-202.112.10.1585号11001010.01110000.00001010.10100000202.112.10.160202.112.10.161-202.112.10.1906号11001010.01110000.00001010.11000000202.112.10.192202.112.10.193-202.112.10.222子网掩码RFC 950定义了子网掩码的使用，子网掩码是一个32位的2进制数，其对应网络地址的所有位都置为1，对应于主机地

18、址的所有位都置为0。由此可知，A类网络的默认子网掩码是255.0.0.0，B类网络的默认子网掩码是255.255.0.0，C类网络的默认子网掩码是255.255.255.0。将子网掩码和IP地址按位进行逻辑“与”运算，得到IP地址的网络地址，剩下的部分就是主机地址，从而区分出任意IP地址中的网络地址和主机地址。子网掩码常用点分十进制表示，我们还可以用网络前缀法表示子网掩码，即“/”。如138.96.0.0/16表示B类网络138.96.0.0的子网掩码为255.255.0.0。 编辑本段路由器判断IP子网掩码告知路由器，地址的哪一部分是网络地址，哪一部分是主机地址，使路由器正确判断任意IP地址

19、是否是本网段的，从而正确地进行路由。例如，有两台主机，主机一的IP地址为222.21.160.6，子网掩码为255.255.255.192，主机二的IP地址为222.21.160.73，子网掩码为255.255.255.192。现在主机一要给主机二发送数据，先要判断两个主机是否在同一网段。 主机一 222.21.160.6即：11011110.00010101.10100000.00000110 255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000 按位逻辑与运算结果为： 11011110.00010101.10100000.00000000

20、 主机二 222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001 255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000 按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.01000000 两个结果不同，也就是说，两台主机不在同一网络，数据需先发送给默认网关，然后再发送给主机二所在网络。那么，假如主机二的子网掩码误设为255.255.255.128，会发生什么情况呢？ 让我们将主机二的IP地址与错误的子网掩码相“与”： 222.21.160.73 即：11011110.0

21、0010101.10100000.01001001 255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000 结果为 11011110.00010101.10100000.00000000 这个结果与主机一的网络地址相同，主机一与主机二将被认为处于同一网络中，数据不再发送给默认网关，而是直接在本网内传送。由于两台主机实际并不在同一网络中，数据包将在本子网内循环，直到超时并抛弃。数据不能正确到达目的机，导致网络传输错误。 反过来，如果两台主机的子网掩码原来都是255.255.255.128，误将主机二的设为255.255.255.192，主机一向主

22、机二发送数据时，由于IP地址与错误的子网掩码相与，误认两台主机处于不同网络，则会将本来属于同一子网内的机器之间的通信当作是跨网传输，数据包都交给缺省网关处理，这样势必增加缺省网关的负担，造成网络效率下降。所以，子网掩码不能任意设置，子网掩码的设置关系到子网的划分。 编辑本段设置子网划分是通过借用IP地址的若干位主机位来充当子网地址从而将原网络划分为若干子网而实现的。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，而每个子网中的可用主机数逐渐减少。以C类网络为例，原有8位主机位，2的8次方即256个主机地址，默认子网掩码255.255.255.0。借用1位主机位，产生2个子网，每

23、个子网有126个主机地址；借用2位主机位，产生4个子网，每个子网有62个主机地址每个网中，第一个IP地址（即主机部分全部为0的IP）和最后一个IP（即主机部分全部为1的IP）不能分配给主机使用，所以每个子网的可用IP地址数为总IP地址数量减2；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： 划分子网数 子网位数 子网掩码（二进制） 子网掩码（十进制） 每个子网主机数 12 1 11111111.11111111.11111111.10000000 255.255.255.128 126 34 2 11111111.11111111.11111111.1

24、1000000 255.255.255.192 62 58 3 11111111.11111111.11111111.11100000 255.255.255.224 30 916 4 11111111.11111111.11111111.11110000 255.255.255.240 14 1732 5 11111111.11111111.11111111.11111000 255.255.255.248 6 3364 6 11111111.11111111.11111111.11111100 255.255.255.252 2 如上表所示的C类网络中，若子网占用7位主机位时，主机位只剩一

25、位，无论设为0还是1，都意味着主机位是全0或全1。由于主机位全0表示本网络，全1留作广播地址，这时子网实际没有可用主机地址，所以主机位至少应保留2位。 编辑本段计算步骤1、 确定要划分的子网数目以及每个子网的主机数目 2、 求出子网数目对应二进制数的位数N及主机数目对应二进制数的位数M。 3、对该IP地址的原子网掩码，将其主机地址部分的前N位置 1或后M位置0 即得出该IP地址划分子网后的子网掩码。 例如，对B类网络135.41.0.0/16需要划分为20个能容纳200台主机的网络（即：子网）。因为162032，即：2的4次方202的5次方，所以，子网位只须占用5位主机位就可划分成32个子网，

26、可以满足划分成20个子网的要求。B类网络的默认子网掩码是255.255.0.0，转换为二进制为11111111.11111111.00000000.00000000。现在子网又占用了5位主机位，根据子网掩码的定义，划分子网后的子网掩码应该为11111111.11111111.11111000.00000000，转换为十进制应该为255.255.248.0。现在我们再来看一看每个子网的主机数。子网中可用主机位还有11位，2的11次方2048，去掉主机位全0和全1的情况，还有2046个主机ID可以分配，而子网能容纳200台主机就能满足需求，按照上述方式划分子网，每个子网能容纳的主机数目远大于需求的

27、主机数目，造成了IP地址资源的浪费。为了更有效地利用资源，我们也可以根据子网所需主机数来划分子网。还以上例来说，128200256，即2720028，也就是说，在B类网络的16位主机位中,保留8位主机位，其它的1688位当成子网位，可以将B类网络138. 96.0.0划分成256(28)个能容纳25611=254台（去掉全0全1情况）主机的子网。此时的子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000，转换为十进制为255.255.255.0。 在上例中，我们分别根据子网数和主机数划分了子网，得到了两种不同的结果，都能满足要求，实际上，子网占用58位主机位时所得到

28、的子网都能满足上述要求，那么，在实际工作中，应按照什么原则来决定占用几位主机位呢？ 编辑本段划分时注意事项在划分子网时，不仅要考虑目前需要，还应了解将来需要多少子网和主机。对子网掩码使用比需要更多的主机位，可以得到更多的子网，节约了IP地址资源，若将来需要更多子网时，不用再重新分配IP地址，但每个子网的主机数量有限；反之，子网掩码使用较少的主机位，每个子网的主机数量允许有更大的增长，但可用子网数量有限。一般来说，一个网络中的节点数太多，网络会因为广播通信而饱和，所以，网络中的主机数量的增长是有限的，也就是说，在条件允许的情况下，会将更多的主机位用于子网位。 综上所述,子网掩码的设置关系到子网的

29、划分。子网掩码设置的不同，所得到的子网不同，每个子网能容纳的主机数目不同。若设置错误，可能导致数据传输错误。 编辑本段优点1.减少网络流量 2.提高网络性能 3.简化管理 4.易于扩大地理范围 How to Creat Subnets 编辑本段如何划分子网首先要熟记2的幂:2的0次方到9次方的值分别为:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.还有要明白的是:子网划分是借助于取走主机位,把这个取走的部分作为子网位.因此这个意味划分越多的子网,每个子网容纳的主机将越少. Subnet Masks 子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址,哪部分为主机地址,有1和0组成,长32位

30、,全为1的位代表网络号.不是所有的网络都需要子网,因此就引入1个概念:默认子网掩码(default subnet mask).A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0;B类的为255.255.0.0;C类的为255.255.255.0 Classless Inter-Domain Routing(CIDR) CIDR叫做无分类域间路由,ISP常用这样的方法给客户分配地址,ISP提供给客户1个块(block size),类似这样:192.168.10.32/28,这排数字告诉你你的子网掩码是多少,/28代表多少位为1,最大/32.但是你必须知道的1点是:不管是A类还是B类还是其他类地址,最

31、大可用的只能为30/,即保留2位给主机位 CIDR值: 1.掩码255.0.0.0:/8(A类地址默认掩码) 2.掩码255.128.0.0:/9 3.掩码255.192.0.0:/10 4.掩码255.224.0.0:/11 5.掩码255.240.0.0:/12 6.掩码255.248.0.0:/13 7.掩码255.252.0.0:/14 8.掩码255.254.0.0:/15 9.掩码255.255.0.0:/16(B类地址默认掩码) 10.掩码255.255.128.0:/17 11.掩码255.255.192.0:/18 12.掩码255.255.224.0:/19 13.掩码255.255.240.0:/20 14.掩码25