子网掩码详解分析
一、?子網(wǎng)掩碼的概念及作用??
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，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)。它必須結(jié)合?IP?地址一起使用。
二、?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！
三、?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（至于為什么，可看后面的子網(wǎng)掩碼分類(lèi)就明白了），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)，主機(jī)地址為最后一部分。
四、?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
192.168.0.0/24（即子網(wǎng)掩碼的前24位為1，255.255.255.0）
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?地址在劃分子網(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)。
五、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)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。現(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。
六、?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＝（?2^5?）－?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！（至于為什么減?2?，可看后面說(shuō)明）
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?6?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)?4?，?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)。
七、相關(guān)問(wèn)題??
1?）如何判斷是否做了子網(wǎng)劃分？
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？
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？
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^n?－?2?。（為什么減?2?，繼續(xù)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?。
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）。
總結(jié)
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