子网掩码的及其快速计算方法

1、子网掩码及其快速计算方法一、设置方法和作用你一定对IP地址有所了解吧？我们知道在 INTERNET中广泛使用的TCP/IP协议就是利用IP地址来区别不 同的主机的。如果你曾经进行过 TCP/IP协议设置，那么你一定会遇到子网掩码 （Sub netmask ）这一名词，那么 你知道什么是子网掩码吗？它有什么作用呢？我们知道IP地址是一个4字节（共32bit）的数字，被分为 4段，每段8位，段与段之间用句点分隔。为了 便于表达和识别，IP地址是以十进制形式表示的如210.52.207.2，每段所能表示的十进制数最大不超过 255。IP地址由两部分组成，即网络号（ Network ID ）和主机号（

2、Host ID ）。网络号标识的是 In ternet上的一个子 网，而主机号标识的是子网中的某台主机。网际地址分解成两个域后，带来了一个重要的优点：IP数据包从网际上的一个网络到达另一个网络时，选择路径可以基于网络而不是主机。在大型的网际中，这一点优势特 别明显，因为路由表中只存储网络信息而不是主机信息，这样可以大大简化路由表。IP地址根据网络号和主机号的数量而分为 A、B、C三类：A类IP地址：用7位（bit）来标识网络号，24位标识主机号，最前面一位为 "0"，即A类地址的第一段取值 介于1126之间。A类地址通常为大型网络而提供，全世界总共只有126个只可能的A类网

3、络，每个 A类网络最多可以连接 16777214台主机。B类IP地址：用14位来标识网络号，16位标识主机号，前面两位是 "10" o B类地址的第一段取值介于 128 191之间，第一段和第二段合在一起表示网络号。B类地址适用于中等规模的网络， 全世界大约有16000个B类网络，每个B类网络最多可以连接 65534台主机。C类IP地址：用21位来标识网络号，8位标识主机号，前面三位是 "110"。C类地址的第一段取值介于192223之间，第一段、第二段、第三段合在一起表示网络号。最后一段标识网络上的主机号。C类地址适用于校园网等小型网络，每个 C类网络

4、最多可以有 254台主机。从上面的介绍我们知道，IP地址是以网络号和主机号来标示网络上的主机的，只有在一个网络号下的计算机之间才能"直接"互通，不同网络号的计算机要通过网关（Gateway）才能互通。但这样的划分在某些情况下显得并十分不灵活。为此IP网络还允许划分成更小的网络，称为子网（Sub net）,这样就产生了子网掩码。子网掩码的作用就是用来判断任意两个IP地址是否属于同一子网络，这时只有在同一子网的计算机才能”直接"互通。那么怎样确定子网掩码呢？前面讲到IP地址分网络号和主机号，要将一个网络划分为多个子网，因此网络号将要占用原来的主机位，如对于一个C类地址

5、，它用21位来标识网络号，要将其划分为2个子网则需要占用1位原来的主机标识位。此时网络号位变为 22位为主机标示变为7位。同理借用2个主机位则可以将一个 C类网络划分为4个子网 那计算机是怎样才知道这一网络是否划分了子网呢？这就可以从子网掩码中看出。子网掩码和IP地址一样有32bit ,确定子网掩码的方法是其与 IP地址中标识网络号的所有对应位都用 "1",而与主机号对应的位都是"0"。如分为2个子网的C类IP地址用22位来标识网络号，则其子网掩码为：11111111 11111111 11111111 10000000 即255.255.255.128

6、。于是我们可以知道，A类地址的缺省子网掩码为255.0.0.0,B类为255.255.0.0,C类为255.255.255.0。下表是C类地址子网划分及相关子网掩码：子网位数子网掩码主机数可用主机数12个255.255.255.12812812624个255.255.255.192646238个255.255.255.2243230416个255.255.255.2401614532个255.255.255.24886664个255.255.255.25242你可能注意到上表分了主机数和可用主机数两项，这是为什么呢？因为但当地址的所有主机位都为"0"时，这一地址为线路（或子

7、网）地址，而当所有主机位都为"1"时为广播地址。同时我们还可以使用可变长掩码（VLSM ）就是指一个网络可以用不同的掩码进行配置。这样做的目的是为了使把一个网络划分成多个子网更加方便。在没有VLSM的情况下，一个网络只能使用一种子网掩码，这就限制了在给定的子网数目条件下主机的数目。例如你被分配了一个C类地址，网络号为192.168.10.0,而你现在需要将其划分为三个子网，其中一个子网有100台主机，其余的两个子网有 50台主机。我们知道一个C类地址有254个可用地址，那么你如何选择子网掩码呢？从上表中我们发现，当我们在所有子网中都使用一个子网掩码时这一问题是无法解决的。此

8、时VLSM就派上了用场，我们可以在100个主机的子网使用255.255.255.128这一掩码，它可以使用192.168.10.0至U 192.168.10.127这128个IP地址，其中可用主机号为126个。我们再把剩下的192.168.10.128到192.168.10.255这128个IP地址分成两个子网，子网掩码为255.255.255.192。其中一个子网的地址从192.168.10.128 到 192.168.10.191,另一子网的地址从192.168.10.192到192.168.10.255。子网掩码为255.255.255.192每个子网的可用主机地址都为62个，这样就达到

9、了要求。可以看出合理使用子网掩码，可以使IP地址更加便于管理和控制。二、子网掩码的快速算法很多人肯定对设定子网掩码这个不熟悉，很头疼，那么我现在就告诉大家一个很容易算子网掩码的方法， 帮助一下喜欢偷懒的人：）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

10、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

11、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。子网掩码RFC 950定义了子网掩码的使用，子网掩码是一个32位的2进制数，其对应网络地址的所有位都置为1,对应于主机地址的所有位都置为0。由此可知，A类网络的默认子网掩码是255.0.0.0，B类网络的默认子网掩码是2

12、55.255.0.0，C类网络的默认子网掩码是255.255.255.0。将子网掩码和 IP地址按位进行逻辑与”运算，得到 IP地址的网络地址，剩下的部分就是主机地址，从而区分出任意IP地址中的网络地址和主机地址。子网掩码常用点分十进制表示，我们还可以用网络前缀法表示子网掩码，即 “/<网络地址位数 >”。女口 138.96.0.0/16 表示B类网络138.96.0.0的子网掩码为 255.255.0.0 。路由器判断IP子网掩码告知路由器，地址的哪一部分是网络地址，哪一部分是主机地址，使路由器正确判断任意IP地址是否是本网段的， 从而正确地进行路由。 例如，有两台主机，主机一的

13、IP地址为222.21.160.6 ， 子网掩码为 255.255.255.192，主机二的 IP地址为 222.21.160.73，子网掩码为 255.255.255.192。现在 主机一要给主机二发送数据，先要判断两个主机是否在同一网段。主机一222.21.160.6 即：11011110.00010101.10100000.00000110255.255.255.192 即: 11111111.11111111.11111111.11000000按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.00000000主机二222.21.160.73 即: 110111

14、10.00010101.10100000.01001001255.255.255.192 即: 11111111.11111111.11111111.11000000按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.01000000两个结果不同，也就是说，两台主机不在同一网络，数据需先发送给默认网关，然后再发送给主 机二所在网络。那么，假如主机二的子网掩码误设为255.255.255.128，会发生什么情况呢？让我们将主机二的IP地址与错误的子网掩码相与”：222.21.160.73 即: 11011110.00010101.10100000.01001001255.

15、255.255.128 即: 11111111.11111111.11111111.10000000结果为 11011110.00010101.10100000.00000000这个结果与主机一的网络地址相同，主机一与主机二将被认为处于同一网络中，数据不再发送给默认网关，而是直接在本网内传送。由于两台主机实际并不在同一网络中，数据包将在本子网内循环，直到超时并抛弃。数据不能正确到达目的机，导致网络传输错误。反过来，如果两台主机的子网掩码原来都是255.255.255.128，误将主机二的设为255.255.255.192 ，主机一向主机二发送数据时，由于IP地址与错误的子网掩码相与，误认两台主

16、机处于不同网络，则会将本来属于同一子网内的机器之间的通信当作是跨网传输，数据包都交给缺省网关处理，这样势必 增加缺省网关的负担，造成网络效率下降。所以，子网掩码不能任意设置，子网掩码的设置关系到子 网的划分。设置子网划分是通过借用IP地址的若干位主机位来充当子网地址从而将原网络划分为若干子网而实现的。戈U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，而每个子网中的可用 主机数逐渐减少。以C类网络为例，原有8位主机位，2的8次方即256个主机地址，默认子网掩码255.255.255.0。借用1位主机位，产生2个子网，每个子网有 126个主机地址；借用 2位主机位，产生4个子网，每

17、个子网有62个主机地址 每个网中，第一个 IP地址（即主机部分全部为0的IP ）和最后一个IP （即主机部分全部为1的IP）不能分配给主机使用，所以每个子网的可用IP地址数为总IP地址数量减 2 ;根据子网ID借用的主机位数，我们可以计算出划分的子网数、掩码、每个子网 主机数，列表如下：划分子网数 子网位数 子网掩码（二进制）子网掩码（十进制）每个子网主机数1 2111111111.11111111.11111111.10000000255.255.255.1281263 4211111111.11111111.11111111.11000000255.255.255.192625 83111

18、11111.11111111.11111111.11100000255.255.255.22430 9 16 4 11111111.11111111.11111111.11110000 255.255.255.240 14 17 32 5 11111111.11111111.11111111.11111000 255.255.255.248 6 33 64 6 11111111.11111111.11111111.11111100 255.255.255.252 2如上表所示的C类网络中，若子网占用7位主机位时，主机位只剩一位，无论设为0还是1，都意味着主机位是全0或全1。由于主机位全 0表示

19、本网络，全 1留作广播地址，这时子网实际没有可用主机地址，所以主机位至少应保留2位。计算步骤1、确定要划分的子网数目以及每个子网的主机数目2、求出子网数目对应二进制数的位数N及主机数目对应二进制数的位数M。3、 对该IP地址的原子网掩码，将其主机地址部分的前N位置1或后M位置0即得出该IP地 址划分子网后的子网掩码。例如，对 B类网络135.41.0.0/16 需要划分为 20个能容纳200台主机的网络。因为16 V 20 V 32 ,即：2的4次方<20<2的5次方，所以，子网位只须占用5位主机位就可划分成32个子网，可以满足划分成20个子网的要求。B类网络的默认子网掩码是255

20、.255.0.0 ,转换为二进制为 11111111.11111111.00000000.00000000 。现在子网又占用了 5位主机位，根据子网掩码的定义，划分子网后的子网掩码应该为11111111.11111111.11111000.00000000 ，转换为十进制应该为255.255.248.0。现在我们再来看一看每个子网的主机数。子网中可用主机位还有11位，2的11次方=2048，去掉主机位全0和全1的情况，还有 2046个主机ID可以分配，而子网能容纳 200台主机就能满足需求，按 照上述方式划分子网，每个子网能容纳的主机数目远大于需求的主机数目，造成了IP地址资源的浪费。为了更有

21、效地利用资源，我们也可以根据子网所需主机数来划分子网。还以上例来说，128 V 200V 256，即2A7 V 200 V 2A8，也就是说，在B类网络的16位主机位中，保留8位主机位，其它的 16 8=8位当成子网位，可以将B类网络138. 96.0.0划分成256（2人8）个能容纳 256 1 仁254台（去掉全0全1情况）主机的子网。此时的子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000 ，转换为十进制为255.255.255.0。在上例中，我们分别根据子网数和主机数划分了子网，得到了两种不同的结果，都能满足要求，实际上，子网占用58位主机位时所得到的子网

22、都能满足上述要求，那么，在实际工作中，应按照什么原则来决定占用几位主机位呢？划分时注意事项在划分子网时，不仅要考虑目前需要，还应了解将来需要多少子网和主机。对子网掩码使用比需要更多的主机位，可以得到更多的子网，节约了IP地址资源，若将来需要更多子网时，不用再重新分配IP地址，但每个子网的主机数量有限；反之，子网掩码使用较少的主机位，每个子网的主机数 量允许有更大的增长，但可用子网数量有限。一般来说，一个网络中的节点数太多，网络会因为广播 通信而饱和，所以，网络中的主机数量的增长是有限的，也就是说，在条件允许的情况下，会将更多的主机位用于子网位。综上所述，子网掩码的设置关系到子网的划分。子网掩码

23、设置的不同，所得到的子网不同，每个子 网能容纳的主机数目不同。若设置错误，可能导致数据传输错误。优点1. 减少网络流量2. 提高网络性能3. 简化管理4易于扩大地理范围How to Creat Subn ets如何划分子网首先要熟记2的幕:2的0次方到9次方的值分别为：1,2,4,8,16,32,64,128,256 和512.还有要明白的是：子网划分是借助于取走主机位，把这个取走的部分作为子网位.因此这个意味划分越多的子网，每个子网容纳的主机将越少Sub net Masks子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址，哪部分为主机地址 ，有1和0组成，长32位，全为1的位代表网络号不是所有的网

24、络都需要子网,因此就引入1个概念:默认子网掩码(default sub net mask).A 类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0?B 类的为255.255.0.0?C 类的为255.255.255.0Classless In ter-Doma in Routi ng(CIDR)CIDR叫做无类域间路由 ，ISP常用这样的方法给客户分配地址，ISP提供给客户1个块(block size),类似这样：192.168.10.32/28,这排数字告诉你你的子网掩码是多少,/28代表多少位为 1,最大/32.但是你必须知道的1点是:不管是A类还是B类还是其他类地址 ，最大可用的只能为 30/

25、,即保留2位给主机位CIDR 值：1. 掩码255.0.0.0:/8(A类地址默认掩码)2. 掩码 255.128.0.0:/93. 掩码 255.192.0.0:/104. 掩码 255.224.0.0:/115. 掩码 255.240.0.0:/126. 掩码 255.248.0.0:/137. 掩码 255.252.0.0:/148. 掩码 255.254.0.0:/159. 掩码255.255.0.0:/16(B类地址默认掩码)10. 掩码 255.255.128.0:/1711. 掩码 255.255.192.0:/1812. 掩码 255.255.224.0:/1913. 掩码 2

26、55.255.240.0:/2014. 掩码 255.255.248.0:/2115. 掩码 255.255.252.0:/2216. 掩码 255.255.254.0:/2317. 掩码255.255.255.0:/24（C类地址默认掩码）18. 掩码 255.255.255.128:/2519. 掩码 255.255.255.192:/2620. 掩码 255.255.255.224:/2721. 掩码 255.255.255.240:/2822. 掩码 255.255.255.248:/2923. 掩码 255.255.255.252:/30Sub netti ng Class A,B&

27、amp;C Address划分捷径1. 你所选择的子网掩码将会产生多少个子网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 ip sub net zero 命令就可以全部使用了。）2. 每个子网能有多少主机2的y次方-2（y代表主机位，即2进制为0的部分）3. 有效子网是有效子网号 =256-10进制的子网掩码（结果叫做 block size 或base number）4. 每个子网的广播地址是广播地址=下个子网号-15. 每个子网的有效主机分别是忽略子网内全为 0和全为1的地址剩下的

28、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）根据上述捷径划分子网的具体实例C类地址例子：网络地址 192.168.10.0?子网掩码 255.255.255.192（/26）1. 子网数=2*2-2=22. 主机数=2的6次方-2=623. 有效子网？:block size=256-192=64? 所以第一个子网为192.168.10.64,第二个为 192.168.10.1284. 广播地址：下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是 192.168.10.127 和192.168.10.1915. 有效主机范围是：第一个子网的主机地址是192.168.10.65 到192.168.10.126?第二个是 192.168.10.129 至 U 192.168.10.190B类地址例子 1:网络地址:172.16.0.0?子网掩码 255.255.192.0（/18）1. 子网数=2*2-2=22. 主机数=2的14次方-2=163823. 有效子网？:block size=256-192=64? 所以第一个子网为 172.16.64.0,最后 1 个为 172.16.128.04广播地址：下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是172.16.127.255 和172.16.191.2555