子网掩码的作用是什么ip地址分类和子网掩码


子网掩码的作用是什么ip地址分类和子网掩码

子网掩码(英文:mask,又称“网络掩码”、“地址掩码”)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网络地址与主机地址的位掩码。[1]通常情况下,子网掩码和地址本身的表示方法是一样的。在IPv4中,就是点分十进制四组表示法或表示为一个八位十六进制数,后者用得较少。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。

子网掩码作用通过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和主机号,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:11111111.11111111.11111111.00000000,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。

子网掩码(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。

子网掩码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。

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。

子网掩码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。


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”。

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。)

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

根据上面可以看出,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

(也可以是:11000000.10101000.00000000.00000000到11000000.10101000.01111111.11111111)

192.168.128.0到192.168.255.255(或者192.168.0.0到192.168.127.255)

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

访问addressing)技术,又叫子网寻径(routing),英文简称ting,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,即网络号和主机号,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


(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:

00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(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(00)为:255.255.255.0IP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。

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则它的网络号和主机号可按如下方法得到:

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01AND11结果为01转化为十进制得到0.0.0.13,即主机号为13。

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。

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:

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。

子网掩码可变长子网掩码(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。

子网掩码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zero命令就可以全部使用了。)

有效子网号=256-10进制的子网掩码(结果叫做blocksize或basenumber)

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)

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