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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。
(一) 前言
子网掩码是每一个使用互联网的人必须要掌握的基础知识,只有掌握它,再能真正的理解TCP/IP协议的设置。一下我们就来深入浅出的讲解什么是子网掩码。
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。
(二) IP地址的结构
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地址部分割成网络号和主机号两部分,以便于IP地址的寻址操作。
IP地址的网络号和主机号各是多少位?如果不指定,就不知道哪些是网络号、哪些是主机号,这就需要通过子网掩码来实现。
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,子网掩码有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AND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。
(三) 子网和子网掩码的作用
1. 子网的作用
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,这样就浪费了很多的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。
2. 子网掩码的作用
通过IP地址的二进制与子网掩码的二进制进行运算,确定某个设备的网络地址和主机号,也就是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,网络地址和主机地址就固定了。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
(四) 作用
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地址是局域网上,害死在远程网上。二是用于将一个大的IP网络划分为若干个小的子网络。
(五) 确定子网掩码数
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,必须弄清楚本来是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“210.73.124.89”,该网络地址为C类IP地址,网络标识为“210.73.124”,主机标识为“89”。
B、根据我们现在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。比如我们现在需要12个子网,将来可能需要16个。但是请注意,主机号和网络号中,往往全为0以及全为1的号是需要保留的,因此需要用第四个字节的前三位确定子网掩码,这样就能保证后五位都可以分配主机号。前三位都置为“1”(即把第四字节的最后五位作为主机位,其实在这里有个简单的规律,把非网络位的前N位置为1,这样原网络就被分为2的N次方个子网络,以上面的例子来计算,这样原来大网络就被分成了2的3次方8个子网),即第四个字节为“11100000”,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”,第四个字节后五位置为“0”,则子网掩码的间断二进制形式为:“11111111.11111111.11111111.11100000”。
D、把这个数转化为间断十进制形式为:“255.255.255.224”。
这个数为该网络的子网掩码。
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,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。
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,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。
(六) IP掩码的标注
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255.255.255.255,也可以缺省掩码,只写IP地址。
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。
(以下一段没有指定掩码为27位,在掩码为27位的情况下才成立~~)
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00000101,对于IP地址为210.73.140.16的主机来说它的主机标识为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00000001,210.73.60.252的主机标识为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)。
(七) 表示方法
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。
(八) 和IP地址的关系
以下均为C类网:
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。
(九) 运算实例
(十) 网间网技术
(十一) 子网编址技术
(十二) 分类
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