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  • 什么是子网掩码 子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。 子网掩码不能单独存在,它必须结合IP...

    什么是子网掩码

    子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。

    子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

    子网掩码是标志两个IP地址是否同属于一个子网的,也是32位二进制地址,其每一个为1代表该位是网络位,为0代表主机位。它和IP地址一样也是使用点式十进制来表示的。如果两个IP地址在子网掩码的按位与的计算下所得结果相同,即表明它们共属于同一子网中。

    在计算子网掩码时,我们要注意IP地址中的保留地址,即“ 0”地址和广播地址,它们是指主机地址或网络地址全为“ 0”或“ 1”时的IP地址,它们代表着本网络地址和广播地址,一般是不能被计算在内的。

    常用的子网掩码有哪些?

    子网掩码有数百种,这里只介绍最常用的两种子网掩码,它们分别是“255.255.255.0”和“255.255.0.0”。

    1. 子网掩码是“255.255.255.0”的网络:
      最后面一个数字可以在0~255范围内任意变化,因此可以提供256个IP地址。但是实际可用的IP地址数量是256-2,即254个,因为主机号不能全是“0”或全是“1”。

    2. 子网掩码是“255.255.0.0”的网络:
      后面两个数字可以在0~255范围内任意变化,可以提供65536个IP地址。但是实际可用的IP地址数量减2,即65534个。

    IP地址的子网掩码设置不是任意的。如果将子网掩码设置过大,也就是说子网范围扩大,那么,根据子网寻径规则,很可能发往和本地机不在同一子网内的目的机的数据,会因为错误的判断而认为目的机是在同一子网内。

    END

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    ……

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  • 有关子网掩码的疑问。三、快速计算子网掩码的方法最后介绍三种快速计算机子网掩码的方法。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。然后按以下基本步骤...

    有关子网掩码的疑问。

    三、快速计算子网掩码的方法

    最后介绍三种快速计算机子网掩码的方法。

    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。然后按以下基本步骤进行计算:

    第1步,将子网数目转化为二进制来表示;

    第2步,取得子网数二进制的位数(n);

    第3步,取得该IP地址类的子网掩码,然后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。

    现假如要将一B类IP地址168.195.0.0划分成4个子网,则它的子网掩码的计算

    第1步,首先要划分成4个子网,“4”的二进制为“100”;

    第2步,该子网数二进制为3位数,即n = 3;

    第3步,将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机号前3位全部置“1”,也就是11100000,转换为十进制等于224,这就是 168.195.224.0

    但是 按照 转换表上来看

    B类网络划分子网数与对应的子网掩码

    子网数目 占用主机号位数 子网掩码 子网中可容纳的主机数

    2 1 255.255.128.0 32766

    4 2 255.255.192.0 16382

    8 3 255.255.224.0 8190

    4个子网 应该是 192

    请问我犯了什么低级错误

    上面打错了

    第3步,将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机号前3位全部置“1”,也就是11100000,转换为十进制等于224,这就是 255.255.224.0

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  • 子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网...

    子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。[1]

    子网掩码是一个32位地址,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,还是在广域网上。

    中文名

    子网掩码

    外文名

    Subnet Mask

    别    名

    网络掩码别    名

    地址掩码

    所属行业

    计算机网络

    作    用

    IP划分成网络地址和主机地址

    子网掩码简介

    编辑

    语音

    子网掩码是在IPv4地址资源紧缺的背景下为了解决lP地址分配而产生的虚拟lP技术,通过子网掩码将A、B、C三类地址划分为若干子网,从而显著提高了IP地址的分配效率,有效解决了IP地址资源紧张的局面。另一方面,在企业内网中为了更好地管理网络,网管人员也利用子网掩码的作用,人为地将一个较大的企业内部网络划分为更多个小规模的子网,再利用三层交换机的路由功能实现子网互联,从而有效解决了网络广播风暴和网络病毒等诸多网络管理方面的问题。[2]

    在大多数的网络教科书中,一般都将子网掩码的作用描述为通过逻辑运算,将IP地址划分为网络标识(Net.ID)和主机标识(Host.ID),只有网络标识相同的两台主机在无路由的情况下才能相互通信。[2]

    根据RFC950定义,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,对应于主机地址的所有位置都为0。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地址是否是本网段的,从而正确地进行路由。网络上,数据从一个地方传到另外一个地方,是依靠IP寻址。从逻辑上来讲,是两步的。第一步,从IP中找到所属的网络,好比是去找这个人是哪个小区的;第二步,再从IP 中找到主机在这个网络中的位置,好比是在小区里面找到这个人。[3]

    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)。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。

    子网掩码子网掩码的功能

    编辑

    语音

    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。[4]

    子网掩码声明网络地址与主机地址

    表 1 默认子网掩码[3]类别子网掩码的二进制数值子网掩码的十进制数值

    A11111111 00000000 00000000 00000000255.0.0.0

    B11111111 11111111 00000000 00000000255.255.0.0

    C11111111 11111111 11111111 00000000255.255.255.0

    子网掩码一定是配合IP地址来使用的。对于常用网络A、 B、C 类IP地址其默认子网掩码的二进制与十进制对应关系如表1所示。子网掩码工作过程是:将32位的子网掩码与IP地址进行二进制形式的按位逻辑“与”运算得到的便是网络地址,将子网掩码二进制按位取反,然后IP地址进行二进制的逻辑“与”(AND)运算,得到的就是主机地址。如:192.168.10.10 AND 255.255.255.0,结果为192.168.10.0,其表达的含义为:该IP地址属于 192.168.10.0这个网络,其主机号为10,即这个网络中编号为10的主机。[3]

    子网掩码划分子网

    子网掩码机制提供了子网划分的方法。其作用是:减少网络上的通信量;节省IP地址;便于管理;解决物理网络本身的某些问题。使用子网掩码划分子网后,子网内可以通信,跨子网不能通信,子网间通信应该使用路由器,并正确配置静态路由信息。划分子网,就应遵循子网划分结构的规则。就是用连续的1在IP地址中增加表示网络地址,同时减少表示主机地址的位数。例如,IP地址为130.39.37.100,网络地址为130.39.0.0、子网地址为130.39.37.0、子网掩码为255.255.255.0,网络地址部分和子网标识部分为“1”所对应,主机标识部分为“0”所对应。 使用CIDR表示为:130.39.37.100/24即IP地址/ 掩码长度。其中第三个字节上的255 所对应的8位二进制数值就是将主机地址位数借给了网络地址部分,充当了划分子网的位数。[3]

    子网掩码计算方式

    编辑

    语音

    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。

    子网掩码根据子网数

    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个子网)。[5]

    子网掩码根据主机数

    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。这就是该域划分成主机为700台的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。[5]

    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

    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。

    子网掩码标注方法

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    子网掩码无子网

    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255.255.255.0,也可以缺省掩码,只写IP地址。

    子网掩码有子网

    有子网的标注法

    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)。

    子网掩码分类

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    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。[6]

    子网掩码缺省子网掩码

    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[6]

    在缺省掩码下的IP地址中,网络地址和广播地址的计算很简单,虽然按照计算方法需要进制转换和与运算,但是在实际使用当中,我们已经可以快速写出结果。网络地址的计算就是子网掩码中0对应的地方变0, “255”对应的地方不变即可;而广播地址则是子网掩码中0对应 的地方变“255”,“255”对应的地方不变。[6]

    子网掩码自定义子网掩码

    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。[6]

    子网掩码变长子网掩码

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    变长子网掩码VLSM就是每段IP地址使用不同长度的子网掩码,可以对子网进行层次化编址,以便最有效的利用现有的地址空间。变长子网掩码(Variable-Length Subnet Masks,VLSM)的出现是打破传统的以类(class)为标准的地址划分方法,是为了缓解IP地址紧缺而产生的。他的作用是节约IP地址空间;减少路由表大小。需要注意的是注意事项:使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支持它,这些路由协议包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP。[7]

    变长子网掩码是将一个网段拆成多个子网的应用,这种应用在教育网内特别普遍,教育网使用的是电信运营商提供的互联网出口。电信运营商为教育网提供了数个c类的公网IP地址,但是教育网的网管又希望每个学校都处于各自不同的网段,全市(包括县区在内)有上百所学校,为了适应这个要求,就必须使用变长子网掩码来重新规划网络。[8]

    变长子网掩码是网络规划中的一种常见应用,它的 目的是最大限度地节省IP地址。网管员根据自己单位实际的网络情况,为不同网段灵活的定义不同的子网掩码,但是很多用户由于不了解变长子网掩码的相关知识从而进行了错误的设置。[8]

    子网掩码IPV6与子网掩码

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    语音

    如果是都是使用的IPV6的话是没有子网掩码的概念。IPV6是端到端的连接通信,不需要子网了。但是,目前似乎更多都是在IPV4上使用隧道的方式使用IPV6。完全消灭IPV4还需要相当长的时间,子网掩码目前还是要的。

    IPv6中没有子网掩码的概念,也没有网络号与主机号的概念。在IPV6中前缀长度就可以当作子网掩码来理解。接口ID可以当作主机号来理解。在Windows XP中,IPv6地址的前缀长度默认为64位。IPv6的地址空间过于广大,可能一个子网的子网都要比整个IPv4的世界要大很多,所以子网的概念在IPv6世界里已经淡化了。但是,同一站点的主机要想直接通信(不经过路由器),还是要求前缀相同才行的。

    词条图册

    更多图册

    参考资料

    1.

    陈淑鑫主编. 信息技术基础[M]. 2011 第172页

    2.

    子网掩码在IP协议中的作用机制剖析

    .万方.2018[引用日期2019-08-02]

    3.

    子网掩码划分子网问题

    .万方.2016[引用日期2019-08-02]

    4.

    蔡燕主编. 计算机实用技术 第2版[M]. 2014 第183页

    5.

    基于子网掩码的研究

    .万方.2009[引用日期2019-08-02]

    6.

    子网掩码应用探究

    .万方.2016[引用日期2019-08-02]

    7.

    变长子网掩码(VLSM)在油田局域网中的应用

    .万方.2013[引用日期2019-08-02]

    8.

    变长子网掩码知识及在网络故障排除中的应用

    .万方.2011[引用日期2019-08-02]

    展开全文
  • 子网掩码

    2018-12-13 11:39:04
    子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网...

    子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址主机地址两部分。 [1] 

    子网掩码是一个32位地址,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。

    中文名

    子网掩码

    外文名

    Subnet Mask

    别    称

    网络掩码地址掩码

    行    业

    计算机网络

    作    用

    IP划分成网络地址主机地址

    目录

    1. 定义
    2. ▪ 构成
    3. ▪ 规则
    4. 定义主机数目
    5. 计算方式
    6. ▪ 根据子网数
    1. ▪ 根据主机数
    2. ▪ 增量计算法
    3. 作用
    4. 标注方法
    5. ▪ 无子网
    6. ▪ 有子网
    7. 地址判断
    1. 表示方法
    2. 运算示例
    3. ▪ 示例一
    4. ▪ 示例二
    5. ▪ 示例三
    6. 复用技术
    1. 10 编址技术
    2. 11 掩码分类
    3. 12 掩码变长
    4. 13 划分捷径

    定义

    编辑

    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

    要想理解什么是子网掩码,就不能不了解IP地址的构成。互联网是由许多小型网络构成的,每个网络上都有许多主机,这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点,将每个IP地址都分割成网络号主机号两部分,以便于IP地址的寻址操作。

    IP地址的网络号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。

    定义主机数目

    编辑

    用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。

    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

    编辑

    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

    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。

    作用

    编辑

    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IP 地址的二进制与子网掩码的二进制进行与运算,确定某个设备的网络地址主机号,也就是说通过子网掩码分辨一个网络的网络部分和主机部分。子网掩码一旦设置,网络地址主机地址就固定了。子网一个最显著的特征就是具有子网掩码。与IP地址相同,子网掩码的长度也是32位,也可以使用十进制的形式。例如,为二进制形式的子网掩码:1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000,采用十进制的形式为:255.255.255.0。

    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。 [2] 

    标注方法

    编辑

    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255.255.255.0,也可以缺省掩码,只写IP地址。

    有子网

    有子网的标注法

    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

    编辑

    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。

    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

    编辑

    子网掩码通常有以下2种格式的表示方法:

    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

    编辑

    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。

    根据上面我们可以看出,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

    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???????

    xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.01111111

    子网掩码

    复用技术

    编辑

    子网TCP/IP网间网技术产生于大型主流机环境中,它能发展到今天的规模是当初的设计者们始料未及的。网间网规模的迅速扩展对IP地址模式的威胁并不是它不能保证主机地址的唯一性,而是会带来两方面的负担:第一,巨大的网络地址管理开销;第二,网关寻径急剧膨胀。其中第二点尤为突出,寻径表的膨胀不仅会降低网关寻径效率(甚至可能使寻径表溢出,从而造成寻径故障),更重要的是将增加内外部路径刷新时的开销,从而加重网络负担。

    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

    编辑

    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

    ②将子网掩码255.255.255.0转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000

    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

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    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ip地址网络号+主机

    子网划分后的ip地址网络号+子网号+子网主机

    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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    可变长子网掩码(VLSM)的作用:节约IP地址的空间;减少路由表大小。使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支持它,这些路由协议包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP。关于更多的VLSM知识,可以去百度搜索。

    划分捷径

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    1.会产生多少个子网

    2的x次方-2(x代表掩码位,即2进制为1的部分,现 在的网络中,已经不需要-2,已经可以全部使用,不过需要加上相应的配置命令,例如CISCO路由器需要加上ip subnet zero命令就可以全部使用了。)

    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)

    参考资料

    • 1.  陈淑鑫主编. 信息技术基础[M]. 2011 第172页
    • 2.  蔡燕主编. 计算机实用技术 第2版[M]. 2014 第183页
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空空如也

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