1、子网掩码的概念及作用

①、子网掩码（Subnet Mask）又叫网络掩码、地址掩码，必须结合IP地址一起对应使用。
②、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。
③、子网掩码和IP地址做“与”运算，分离出IP地址中的网络地址和主机地址，用于判断该IP地址是在本地网络上，还是在远程网络网上。
④、子网掩码还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。

2、子网掩码的组成

①、同IP地址一样，子网掩码是由长度为32位二进制数组成的一个地址。
②、子网掩码32位与IP地址32位相对应，IP地址如果某位是网络地址，则子网掩码为1，否则为0。
③、举个例子：如：11111111.11111111.11111111.00000000

注：左边连续的1的个数代表网络号的长度，（使用时必须是连续的，理论上也可以不连续），右边连续的0的个数代表主机号的长度。

3、子网掩码的表示方法

①、点分十进制表示法
二进制转换十进制，每8位用点号隔开
例如：子网掩码二进制11111111.11111111.11111111.00000000，表示为255.255.255.0

4、为什么要使用子网掩码？

前面说道，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？因为两台主机要通信，首先要判断是否处于同一网段，即网络地址是否相同。如果相同，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。

可以这么简单的理解：A主机要与B主机通信，A和B各自的IP地址与A主机的子网掩码进行And与运算，看得出的结果：

1、结果如果相同，则说明这两台主机是处于同一个网段，这样A可以通过ARP广播发现B的MAC地址，B也可以发现A的MAC地址来实现正常通信。

2、如果结果不同，ARP广播会在本地网关终结，这时候A会把发给B的数据包先发给本地网关，网关再根据B主机的IP地址来查询路由表，再将数据包继续传递转发，最终送达到目的地B。

计算机的网关（Gateway）就是到其他网段的出口，也就是路由器接口IP地址。路由器接口使用的IP地址可以是本网段中任何一个地址，不过通常使用该网段的第一个可用的地址或最后一个可用的地址，这是为了尽可能避免和本网段中的主机地址冲突。

在如下拓扑图示例中，A与B，C与D，都可以直接相互通信（都是属于各自同一网段，不用经过路由器），但是A与C，A与D，B与C，B与D它们之间不属于同一网段，所以它们通信是要经过本地网关，然后路由器根据对方IP地址，在路由表中查找恰好有匹配到对方IP地址的直连路由，于是从另一边网关接口转发出去实现互连。

5、子网掩码的分类

①、缺省子网掩码

也叫默认子网掩码，即未划分子网，对应的网络号的位都置 1 ，主机号都置 0 。

未做子网划分的IP地址：网络号＋主机号

A类网络缺省子网掩码： 255.0.0.0，用CIDR表示为/8

B类网络缺省子网掩码： 255.255.0.0，用CIDR表示为/16

C类网络缺省子网掩码： 255.255.255.0，用CIDR表示为/24

②、自定义子网掩码

将一个网络划分子网后，把原本的主机号位置的一部分给了子网号，余下的才是给了子网的主机号。其形式如下：

做子网划分后的IP地址：网络号＋子网号＋子网主机号

举个例子：

如：192.168.1.100/25，其子网掩码表示：255.255.255.128

意思就是将192.168.1.0这个网段的主机位的最高1位划分为了子网。关于子网划分将在下篇文章讲到，这里不在阐述。

6、子网掩码和IP地址的关系

子网掩码是用来判断任意两台主机的IP地址是否属于同一网络的依据，就是拿双方主机的IP地址和自己主机的子网掩码做与运算，如结果为同一网络，就可以直接通信。

And按位与运算：
与运算是计算机中一种基本的逻辑运算方式，符号表示为&，也可以表示为 and。
参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。
运算规则：0&0=0；0&1=0；1&0=0；1&1=1；
即：两位同时为“1”，结果才为“1”，否则为0

如何根据IP地址和子网掩码，计算网络地址：

①、将IP地址与子网掩码转换成二进制数。
②、将二进制形式的 IP 地址与子网掩码做“与”运算。
③、将得出的结果转化为十进制，便得到网络地址。
如下图：

网络地址计算小技巧：IP地址和子网掩码做与运算，把IP地址的主机位直接归0，就快速得到网络地址。所以只要一看到IP地址和子网掩码，就能马上确认网络地址。

关于子网划分及子网掩码计算方法详解
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。

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21=2个子网，每个子网有2^7个主机地址；
借用2位主机位，产生22=4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.

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。

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。

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/主机的二进制位数，3.网络地址置0主机地址置1，4.换成十进制。

目录

一、子网掩码的概述及作用

二、为什么要使用子网掩码？

三、子网掩码的分类

1）缺省子网掩码：

2）自定义子网掩码：

四、子网掩码和ip地址的关系

五、为什么要要划分子网？

六、子网划分简述

七、子网掩码计算

1、利用子网数来计算

2、利用主机数来计算

八、子网划分案例

案例1

分组和主机数量的确定

【1】使用非 VLSM 方法分配地址时，分配给所有子网的地址数量相同。

【2】使用 VLSM 分配方法可以按照需要为每个网络分配更小的地址块。

案例2

分组和主机数量的确定

使用非 VLSM 方法分配地址时，分配给所有子网的地址数量相同。

案例3

案例4

案例5

案例6

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一、子网掩码的概述及作用

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。

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2121=2个子网，每个子网有2^7个主机地址；
借用2位主机位，产生2222=4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：

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）

 

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。

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/主机的二进制位数，3.网络地址置0主机地址置1，4.换成十进制

八、子网划分案例

 

案例1

如图所示即为本例的网络拓扑。我们从网络管理员分配的指定 IP 地址和前缀（子网掩码）着手，开始创建网络文档。

分组和主机数量的确定

【1】使用非 VLSM 方法分配地址时，分配给所有子网的地址数量相同。

本例中，学生LAN是最大的网络，需要481个地址。可用主机数量=2^n-2；因为2的 9次方是第一个大于481的，所以用9作为n的值，2^9 = 512，512 - 2 =510可用的主机地址。主机位：9；网络位：23（32-9）；

172.16.0.0/21 ->172.16.0.0/23，172.16.00000|000.0 /21->172.16.0000000|0.0 /23

参数有：掩码借位数：23-21=2；掩码剩余位数：9（32-23）；本段掩码剩余位数：1（8-7）；两个子网间隔位数：2^1=2

【2】使用 VLSM 分配方法可以按照需要为每个网络分配更小的地址块。

2^n-2=481 n=9，可用主机数量：510，172.16.0.0/23 172.16.0000000|0.0 /23；

2^n-2=69 n=7，可用主机数量：126，172.16.0.0/25 172.16.00000000.0|0000000 /25；

2^n-2=23 n=6，可用主机数量：2，172.16.0.0/26 172.16.00000000.00|000000 /26；

2^n-2=2 n=2，可用主机数量：30，172.16.0.0/30 172.16.00000000.000000|00 /30；

案例2

图中所示为 5 个不同子网，每个子网的主机要求各不相同。给定的 IP 地址是 192.168.1.0/24。

分组和主机数量的确定

网络A	网络B	网络C	网络D	网络E
主机：14	主机：28	主机：2	主机：7	主机：28
路由器（LAN）网关：1	路由器（LAN）网关：1	路由器（WAN）网关：2	路由器（LAN）网关：1	路由器（LAN）网关：1
总计：15	总计：29	总计：4	总计：8	总计：29

使用非 VLSM 方法分配地址时，分配给所有子网的地址数量相同。

本例中，网络B和网络E的是最大的网络，需要的地址是：29，所以可用主机数量=2^n-2，得到 n = 5，32-2=30个可用主机，

主机位：5；网络位：27（32-5）；192.168.1.0/24 ->192.168.1.0/27，192.168.1.|00000000/24 -> 192.168.1.000|00000/27

参数有：掩码借位数：27-24=3；掩码剩余位数：5（32-27）；本段掩码剩余位数：5（8-3）；两个子网间隔位数：2^5=32

网络	子网地址	主机地址范围	主机地址范围	广播地址
网络A	192.168.1.0/27	192.168.1.1	192.168.1.30	192.168.1.31
网络B	192.168.1.32/27	192.168.1.33	192.168.1.62	192.168.1.63
网络C	192.168.1.64/27	192.168.1.65	192.168.1.94	192.168.1.95
网络D	192.168.1.96/27	192.168.1.97	192.168.1.126	192.168.1.127
网络E	192.168.1.128/27	192.168.1.129	192.168.1.158	192.168.1.159
未使用	不适用（192.168.1.160）	192.168.1.161	192.168.1.254	不适用（192.168.1.255）

案例3

问：某主机IP地址位210.33.5.68，子网掩码为255.255.255.128，求其网络地址？

答：子网掩码为255.255.255.128 即 /25 ，210.33.5.68/25 -> 210.33.5.0 | 1000100 / 25

其网络地址就是主机位全部为0，那么其网络地址就是210.33.5.0

案例4

问：某A类网络20.0.0.0的子网掩码为255.224.0.0，请确定可用划分的子网个数，写出每个子网的子网号？

答：子网掩码为255.224.0.0 即 /11，因为是属于A类地址，是255.0.0.0的子网掩码 即/8，20.0.0.0/8 -> 20.0.0.0/11

 一共移了3位（网络位向主机位借3位），子网数为：2^3=8，每个子网的子网号有以下（相当于排列组合）：

20.000|00000.0.0	20.0.0.0
20.001|00000.0.0	20.32.0.0
20.010|00000.0.0	20.64.0.0
20.011|00000.0.0	20.96.0.0
20.100|00000.0.0	20.128.0.0
20.101|00000.0.0	20.160.0.0
20.110|00000.0.0	20.192.0.0
20.111|00000.0.0	20.224.0.0

 

案例5

问：将某C类网络200.161.30.0划分成4个子网，请计算出每个子网的有效的主机IP地址范围和对于的子网掩码？

答：C类子网掩码是255.255.255.0 即/24，200.161.30.0/24划分成4个子网，2^n=4 -> n=2，要移2位（网络位向主机位借2位），即200.161.30.0/26

200.161.30.0/26 = 200.161.30.00|000000/26

子网1的网络地址：200.161.30.00|000000/26，即200.161.30.0

子网2的网络地址：200.161.30.01|000000/26，即200.161.30.64

子网3的网络地址：200.161.30.10|000000/26，即200.161.30.128

子网4的网络地址：200.161.30.11|000000/26，即200.161.30.192

网络	子网地址	主机地址范围	主机地址范围	广播地址
子网1	200.161.30.0/26	200.161.30.1	200.161.30.62	200.161.30.63
子网2	200.161.30.64/26	200.161.30.65	200.161.30.126	200.161.30.127
子网3	200.161.30.128/26	200.161.30.129	200.161.30.190	200.161.30.191
子网4	200.161.30.192/26	200.161.30.193	200.161.30.254	200.161.30.255

案例6

问：某公司申请到的网络地址为192.3.2.0，现要划分5个子公司，最大的一个子公司有28台计算机，每个子公司在一个子网中，则：（1）子网掩码应为多少？（2）5个子公司的网络地址分别是多少？

答：（1）192.3.2.0是属于C类地址，子网掩码是/24，但是要划分5个子网，2^n >=5 -> n =3，要移3位（网络位向主机位借3位），即192.3.2.0/27 子网掩码是255.255.255.224。

（2）因为2^n >=5 -> n =3，2^3 = 8 就是可以划分 8 子网，每个子网地址如下：

192.3.2.000 00000	192.3.2.0
192.3.2.001 00000	192.3.2.32
192.3.2.010 00000	192.3.2.64
192.3.2.011 00000	192.3.2.94
192.3.2.100 00000	192.3.2.128
192.3.2.101 00000	192.3.2.160
192.3.2.110 00000	192.3.2.192
192.3.2.111 00000	192.3.2.224

（部分转载于https://www.cnblogs.com/kangxinxin/p/9917961.html和https://blog.csdn.net/dyyay521/article/details/94381876）