子网掩码的计算

一、 1、​ 子网掩码的计算 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 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 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。 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，目前已经 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化，并成为IP地址模式的一部分。 32位的IP地址分为两部分，即网络号和主机号，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”两部分，其中“物理网络”部分用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络，常称为“掩码位”、“子网掩码号”，或者“子网掩码ID”，不同子网就是依据这个掩码ID来识别的。 按IP协议的子网标准规定，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（包括网络部分和子网掩码号）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。 例如二进制位模式：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。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B类地址子网掩码（11111111 11111111 1111111100000000）为：255.255.25.0。 IP协议关于子网掩码的定义提供一定的灵活性，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 子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。例如：有一个C类地址为：192.9.200.13，按其IP地址类型，它的缺省子网掩码为：255.255.255.0，则它的网络号和主机号可按如下方法得到： 第1步，将IP地址192.9.200.13转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101 第2步，将子网掩码255.255.255.0转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000 第3步，将以上两个二进制数逻辑进行与（AND）运算，得出的结果即为网络部分。“11000000 00001001 11001000 00001101”与“11111111 11111111 11111111 00000000”进行“与”运算后得到“11000000 00001001 11001000 00000000”，即“192.9.200.0”，这就是这个IP地址的网络号，或者称“网络地址”。 第4步，将子网掩码的二进制值取反后，再与IP地址进行与（AND）运算，得到的结果即为主机部分。如将“00000000 00000000 00000000 11111111（子网掩码的取值）反”与“11000000 00001001 11001000 00001101”进行与运算后得到“00000000 00000000 00000000 00001101”，即“0.0.0.13”，这就是这个IP地址主机号（可简化为“13”）。 二、子网掩码的划分 如果要将一个网络划分成多个子网，如何确定这些子网的子网掩码和IP地址中的网络号和主机号呢？本节就要向大家介绍。子网划分的步骤如下： 第1步，将要划分的子网数目转换为2的m次方。如要分8个子网，8=23。如果不是愉好是2的多少次方，则取大为原则，如要划分为6个，则同样要考虑23。 第2步，将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后，转换为十进制。如m为3表示主机位中有3位被划为“网络标识号”占用，因网络标识号应全为“1”，所以主机号对应的字节段为“11100000”。转换成十进制后为224，这就最终确定的子网掩码。如果是C类网，则子网掩码为255.255.255.224；如果是B类网，则子网掩码为255.255.224.0；如果是A类网，则子网掩码为255.224.0.0。 在这里，子网个数与占用主机地址位数有如下等式成立：2m≥n。其中，m表示占用主机地址的位数；n表示划分的子网个数。根据这些原则，将一个C类网络分成4个子网。 为了说明问题，现再举例。若我们用的网络号为192.9.200，则该C类网内的主机IP地址就是192.9.200.1～192.9.200.254，现将网络划分为4个子网，按照以上步骤： 4=22，则表示要占用主机地址的2个高序位，即为11000000，转换为十进制为192。这样就可确定该子网掩码为：192.9.200.192。4个子网的IP地址的划分是根据被网络号占住的两位排列进行的，这四个IP地址范围分别为： （1）第1个子网的IP地址是从“11000000 00001001 11001000 00000001”到“11000000 00001001 11001000 00111110”，注意它们的最后8位中被网络号占住的两位都为“00”，因为主机号不能全为“0”和“1”，所以没有11000000 00001001 11001000 00000000和11000000 00001001 11001000 00111111这两个IP地址（下同）。注意实际上此时的主机号只有最后面的6位。对应的十进制IP地址范围为192.9.200.1~192.9.200.62。而这个子网的子网掩码（或网络地址）为 11000000 00001001 11001000 00000000，为192.9.200.0。 （2）第2个子网的IP地址是从“11000000 00001001 11001000 01000001”到“11000000 00001001 11001000 01111110” ，注意此时被网络号所占住的2位主机号为“01”。对应的十进制IP地址范围为192.9.200.65~192.9.200.126。对应这个子网的子网掩码（或网络地址）为 11000000 00001001 11001000 01000000，为192.9.200.64。 （3）第3个子网的IP地址是从“11000000 00001001 11001000 10000001”到“11000000 00001001 11001000 10111110” ，注意此时被网络号所占住的2位主机号为“10”。对应的十进制IP地址范围为192.9.200.129~192.9.200.190。对应这个子网的子网掩码（或网络地址）为 11000000 00001001 11001000 10000000，为192.9.200.128。 （4）第4个子网的IP地址是从“11000000 00001001 11001000 11000001”到“11000000 00001001 11001000 11111110” ，注意此时被网络号所占住的2位主机号为“11”。对应的十进制IP地址范围为192.9.200.193~192.9.200.254。对应这个子网的子网掩码（或网络地址）为 11000000 00001001 11001000 11000000，为192.9.200.192。 在此列出A、B、C三类网络子网数目与子网掩码的转换表，如表5.1所示，供参考。 表1 子网划分与子网掩码对应表 A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 1 255.128.0.0 8388606 4 2 255.192.0.0 4194302 8 3 255.224.0.0 2097150 16 4 255.240.0.0 1048574 32 5 255.258.0.0 524286 64 6 255.253.0.0 262142 128 7 255.254.0.0 131070 256 8 255.255.0.0 65534 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 16 4 255.255.240.0 4094 32 5 255.255.248.0 2046 64 6 255.255.252.0 1022 128 7 255.255.254.0 510 256 8 255.255.255.0 254 C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 1 255.255.255.128 126 4 2 255.255.255.192 62 8 3 255.255.255.224 30 16 4 255.255.255.240 14 32 5 255.255.255.248 6 64 6 255.255.255.252 2 三、快速计算子网掩码的方法 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。 为了便于理解，现举例说明如下：现假如要将一B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网，则它的子网掩码的计算机方法如下（对应以上各基本步骤）： 第1步，首先要划分成27个子网，“27”的二进制为“11011”； 第2步，该子网数二进制为五位数，即n = 5； 第3步，将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机号前5位全部置“1”，即可得到 255.255.248.0，这就是划分成 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 利用主机数来计算子网掩码的方法与上类似，基本步骤如下： 第1步，将子网中需容纳的主机数转化为二进制； 第2步，如果主机数小于或等于254（因为要去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为n，这里肯定 n8，这就是说主机地址将占据不止8位。 第3步，将255.255.255.255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。 举例如下。如要将一B类IP地址为168.195.0.0的网络划分成若干子网，要求每个子网内有主机数为700台，则该子网掩码的计算方法如下（也是对应以上各基本步骤）： 第1步，首先将子网中要求容纳的主机数“700”转换成二进制，得到1010111100。 第2步，计算出该二进制的位数为10位，即n = 10 第3步，将255.255.255.255从后向前的10位全部置“0”,得到的二进制数为“11111111.11111111.11111100.00000000”，转换成十进制后即为255.255.252.0，这就是该要划分成主机数为700的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。 3. 子网ID增量计算法 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； 第3步，决定子网掩码。如IP地址为B类1129.20.0.0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25=32。 第5步，产生的子网ID数为：2m-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：23-2=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； 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。 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. 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”，主机标识为“a.b”。 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。用第三个字节的前四位确定子网掩码。前四位都置为“1”，即第三个字节为“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”，即前两个字节都置为“1”，第四个字节都置为“0”，则子网掩码的间断二进制形式为：“11111111.11111111.11110000.00000000” D、把这个数转化为间断十进制形式为：“255.255.240.0” 三 大家都应该知道2的0次方到10次方是多少把？也给大家说一下，分别是： 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024。 如果你希望每个子网中只有5个ip地址可以给机器用，那么你就最少需要准备给每个子网7个ip地址，因为需要加上两头的不可用的网络和广播ip，所以你需要选比7多的最近的那位，也就是8，就是说选每个子网8个ip。好，到这一步，你就可以算掩码了，这个方法就是：最后一位掩码就是256减去你每个子网所需要的ip地址的数量，那么这个例子就是256-8=248，那么算出这个，你就可以知道那些ip是不能用的了，看：0-7,8-15,16-23,24- 31依此类推，写在上面的0、7、8、15、16、23、24、31（依此类推）都是不能用的，你应该用某两个数字之间的IP，那个就是一个子网可用的 IP，怎么了？是不是不相信？太简单了。。。 我再试验一下，就拿200台机器分成4个子网来做例子吧。 200台机器，4个子网，那么就是每个子网50台机器，设定为192.168.10.0，C类的IP，大子网掩码应为255.255.255.0，对巴，但是我们要分子网，所以按照上面的，我们用32个IP一个子网内不够，应该每个子网用64个IP（其中62位可用，足够了吧），然后用我的办法：子网掩码应该是256-64= 192，那么总的子网掩码应该为：255.255.255.192。不相信？算算：0-63，64-127，128-191，192-255，这样你就可以把四个区域分别设定到四个子网的机器上了，是不是很简单？不需要软件算了吧。。。呵呵。。希望大家能看懂我写的。。。。 子网的再划分就是这样：比如一个c类地址192。168。1。0/24，这个子网中可用主机地址为255－2＝253个，一个网络地址和一个广播地址不可分配给主机用，网络地址是1。0，广播地址是1。255。 那么如果我有些机器，ip都是这个子网中的地址，那么他们互ping，可以通，不用经过路由，因为是一个子网内的通信。如果我的规划是这样的：公司每个部门占用一个子网，为了安全性考虑，部门之间不能通信，那么如果一个部门只有2台机器，怎么办？一个c类子网有253个地址，就只让那两台机器给占用了吗？难道就这么浪费？私网地址也就罢了，随便用吧，反正用不完，如果这是公网地址呢？ 所以出现了子网划分，就是将一个子网，划分称更多的小子网，但是子网数目有规定，就是2的n次方，也就是一个子网可以分成2，4，8，16，32，64，128个子网，如果分成2个，那么原先的256个地址除2等于 128，就是说每个小子网有128个地址了，而掩码原来是24位的，现在分了一次，变成两个小子网，那么掩码就加1，变长了，变成25了，这就叫 vlsm，如果又分了一次，就是说在原来的基础上分成4个子网（也可以把25位的小子网再分一次，就和细胞分裂一样的。），那么256除4就是64，也就是一个小子网有64个地址，掩码再次加1，变成26了，同样，再分，再加，每子网32个（掩码27），16个（28），8个（29），4个（30），2个（31），1个（32），31位的子网已经没有可用地址了，只有一个网络地址和一个广播地址了（每个子网开头第一个地址为网络地址，最后一个为广播地址, 这是规定），32位的就不叫网了，叫单主机了。如果不用24，25，26，等表示掩码，也可以用256－子网地址数的值来表示（见楼上）。 这样，如果给一个有28台主机的部门分一个子网，那么用那个子网好呢？看看来，1，2，4，8，16，32。。。。。。。。28介于16和32之间所以只能分一个比32大的子网给他，为了节约地址，分一个32地址的，所以，掩码为256－32＝224，如果用位数表示，好，256÷32＝8，所以分了8个子网，也就是分了3次，所以24+3=27。地址范围：0－31，32－63，64－127，128－159，160－191，192－223，224－ 256，分哪一个子网都行，但是掩码一定要带着，否则按照默认的abc类地址掩码算！就像切豆腐一样，一块大的，切成若干小的，小的还可以再分，不过一定要是2的n次方。