Introduction

Summarize

  • 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.

Why?

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？

具体原因, 在两台设备通信过程中:

  • 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.

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.
  • 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.

Classify

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

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).

格式如下:

  • 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)

Subnet-mask and IP

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, 具体计算方式:

mask-and-ip

主机地址为:0.0.0.2(将掩码取反,然后与运算)

子网划分

Intro

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2^1-2=0个子网,每个子网有2^7个主机地址；
  • 借用2位主机位,产生2^2-2=2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,可以计算出划分的子网数,掩码,每个子网主机数;

C类

C-subnetmask

B类

B-subnetmask

A类

A-subnetmask

计算

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.

  • 将子网数目转化为二进制来表示
  • 取得该二进制的位数,为 N
  • 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:

  • 4=100
  • 该二进制为三位数,N = 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.

subnet-number

主机数来计算

  • 将主机数目转化为二进制来表示
  • 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.
  • 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:

  • 25=11001
  • 该二进制为十位数,N = 5
  • 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.

subnet-host

总结

  • 子网数和主机数都可以计算子网掩码
  • 取得子网/主机的二进制位数
  • 网络地址置0主机地址置1
  • 换成十进制