子网掩码和子网划分、子网规划

1、1 计算机网络基础计算机网络基础23:22子网划分子网划分2 计算机网络基础计算机网络基础23:22在在 ARPANET ARPANET 的早期，的早期，IP IP 地址的设计确实不够合理。地址的设计确实不够合理。IP IP 地址空间的利用率有时很低。地址空间的利用率有时很低。 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。大因而使网络性能变坏。 两级的两级的 IP IP 地址不够灵活。地址不够灵活。从从 1985 1985 年起在年起在 IP IP 地址中又增加了一个地址中又增加了一个“子网号字子网号字段段”，使两级的，使两

2、级的 IP IP 地址变成为地址变成为三级的三级的 IP IP 地址地址。子网的分割子网的分割3 计算机网络基础计算机网络基础23:22在计算机网络技术中，经常见到在计算机网络技术中，经常见到“掩码（掩码（MASK MASK ）”一一词，它是由一系列的词，它是由一系列的1 1、0 0组成的编码。通过与某一完组成的编码。通过与某一完整的地址进行逻辑运算（与、或、非等运算），从完整的地址进行逻辑运算（与、或、非等运算），从完整地址中提取所需要部分的信息，而把不需要部分的整地址中提取所需要部分的信息，而把不需要部分的信息屏蔽。信息屏蔽。子网掩码的概念子网掩码的概念4 计算机网络基础计算机网络基础23

3、:22子网掩码的概念子网掩码的概念子网掩码是一个子网掩码是一个3232位地址，是与位地址，是与IPIP地址结合使用的一地址结合使用的一种技术。它是一种用来指明一个种技术。它是一种用来指明一个IPIP地址的哪些位标识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的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。即其作用就是将某个码。即其作用就是将某个IPIP地址划分成网络地址和主地址划分成网络地址和主机地址两部分。机地址两部分。子网掩码中值凡为子网掩码中值凡为“1 1”的位表示对应位置的位表示对应位置IPIP地址中的地址中的位是网络地址位，子网掩码中值凡为位是网络地址位，子网掩码

4、中值凡为“0 0”的位，表示的位，表示对应位置对应位置IPIP地址中的位是主机地址位。地址中的位是主机地址位。 5 计算机网络基础计算机网络基础23:22子网掩码表示形式可以有多种：一种表示方法和子网掩码表示形式可以有多种：一种表示方法和IPIP地地址一样，可以使用址一样，可以使用“点分十进制点分十进制”的形式表示，另一的形式表示，另一种形式是一个斜杠种形式是一个斜杠“/ /”后面跟着一个数字，这个数字后面跟着一个数字，这个数字是掩码中是掩码中“1 1”的个数。这种简略的表示方法，通常是的个数。这种简略的表示方法，通常是跟在一个跟在一个IPIP地址后，表示这个地址后，表示这个IPIP地址对应的

5、子网掩码地址对应的子网掩码。子网掩码的表示子网掩码的表示6 计算机网络基础计算机网络基础23:22标准子网掩码标准子网掩码 / /默认子网掩码默认子网掩码A A类类IPIP地址的标准子网掩码是地址的标准子网掩码是255.0.0.0255.0.0.0B B类类IPIP地址的标准子网掩码是地址的标准子网掩码是255.255.0.0255.255.0.0C C类类IPIP地址的标准子网掩码是地址的标准子网掩码是255.255.255.0255.255.255.07 计算机网络基础计算机网络基础23:22 Net_id Subnet_id Host_id3232位子网掩码中，网络地址部分对应位子网掩码

6、中，网络地址部分对应“1 1” ，主机地址，主机地址部分为部分为“0 0” 。8 计算机网络基础计算机网络基础23:22使用子网掩码判断主机是否处于同一网络使用子网掩码判断主机是否处于同一网络当一台主机要向另一台主机发送当一台主机要向另一台主机发送IPIP报文时，发送主机在发报文时，发送主机在发送报文之前要判断目的主机是否和自己位于同一网络。送报文之前要判断目的主机是否和自己位于同一网络。判断的依据是两台主机的判断的依据是两台主机的IPIP地址的网络地址是否相同，如地址的网络地址是否相同，如果相同，表示两台主机位于同一网络，发送主机将果相同，表示两台主机位于同一网络，发送主机将IPIP报文报文

7、直接传输给目的主机；如果不同，表示两台主机位于不同直接传输给目的主机；如果不同，表示两台主机位于不同的网络。发送主机将的网络。发送主机将IPIP报文转发给和它相连的路由器，由报文转发给和它相连的路由器，由路由器负责转发。路由器负责转发。 9 计算机网络基础计算机网络基础23:22例如：网络地址分别为例如：网络地址分别为192.168.5.0192.168.5.0和和120.40.5.4120.40.5.4的两的两个网络，通过路由器相连。路由器左边的网络用个网络，通过路由器相连。路由器左边的网络用2424位位表示网络地址；右边的网络用表示网络地址；右边的网络用1616位表示网络地址。网位表示网络

8、地址。网络中分别有络中分别有3 3台主机：台主机：A A、B B、C C，现，现A A主机分别向主机分别向B B、C C主主机发送机发送IPIP报文。显然报文。显然A A主机和主机和B B主机位于同一网络，但主机位于同一网络，但与与C C主机不在同一网络。对于主机不在同一网络。对于A A主机如何判断这种情况主机如何判断这种情况? ? 10 计算机网络基础计算机网络基础23:22（1 1）判断）判断B B主机主机192.168.5.4192.168.5.4和和255.255.255.0255.255.255.0（A A主机的网络掩码）相与得到主机的网络掩码）相与得到结果结果1 1：192.168

9、.5.0192.168.5.0（A A主机的网络地址）。主机的网络地址）。192.168.5.6192.168.5.6和和255.255.255.0255.255.255.0（B B主机的网络掩码）相与得到主机的网络掩码）相与得到结果结果2 2：192.168.5.0192.168.5.0；结果结果1 1与结果与结果2 2相同，相同，A A与与B B主机位于同一网络。主机位于同一网络。（2 2）判断）判断C C主机主机192.168.5.4192.168.5.4和和255.255.255.0( A255.255.255.0( A主机的网络掩码主机的网络掩码) )相与得到相与得到结果结果1 1：

10、192.168.5.0( A192.168.5.0( A主机的网络地址主机的网络地址) )；120.40.5.4120.40.5.4和和255.0.0.0( C255.0.0.0( C主机的网络掩码主机的网络掩码) )相与得到相与得到结果结果2 2：120.0.0.0120.0.0.0；结果结果1 1与结果与结果2 2不相同，不相同，A A与与C C主机不在同一网络。主机不在同一网络。11 计算机网络基础计算机网络基础23:22 从主机域中从主机域中借用借用若干个比特作为若干个比特作为子网号子网号subnet-idsubnet-id，而，而主机号主机号 host-id host-id 也就相应

11、减少了若干个比特。也就相应减少了若干个比特。IP IP 地址地址 := := 网络号，子网号，主机号网络号，子网号，主机号 12 计算机网络基础计算机网络基础23:22 在设计选择子网划分方案时，必须考虑在设计选择子网划分方案时，必须考虑5 5个问题：个问题：（1 1）该网络内将划分几个子网？）该网络内将划分几个子网？（2 2）每个子网有多少有效主机？）每个子网有多少有效主机？（3 3）有效的子网地址是什么？）有效的子网地址是什么？（4 4）在该子网划分中，网络掩码是什么？）在该子网划分中，网络掩码是什么？（5 5）每个子网的广播地址是什么？）每个子网的广播地址是什么？13 计算机网络基础计算

12、机网络基础23:22（1 1）子网数子网数= 2= 2x x-2-2。x x是被占用的表示子网比特的数目，是被占用的表示子网比特的数目，或者说或者说1 1的个数。减的个数。减2 2是指减去子网位全是指减去子网位全1 1和全和全0 0，它们默，它们默认是无效的。例如，认是无效的。例如，1110000011100000能产生能产生2 23 32 2个子网。个子网。（2 2）每个子网的）每个子网的主机数主机数= =2 2y y-2-2。y y是未被占用的比特数目，是未被占用的比特数目，或者说或者说0 0的个数。例如，的个数。例如，1110000011100000产生产生2 25 52 2，每个子网，

13、每个子网3030个主机。个主机。 有效的主机是两个子网之间去掉有效的主机是两个子网之间去掉“全全0 0”和和“全全1 1” 的数。的数。14 计算机网络基础计算机网络基础23:22（3 3）子网掩码子网掩码点分十进制表示点分十进制表示 根据主网络类型，确定根据主网络类型，确定借借用用的子网位数和位置，根据对应位的权值，计算其十进制的子网位数和位置，根据对应位的权值，计算其十进制数值。如子网掩码部分为数值。如子网掩码部分为1110000011100000，则十进制为，则十进制为12812864643232224224。（4 4）基数基数= =256-256-子网掩码。如子网掩码为子网掩码。如子网

14、掩码为224224，则有效子网，则有效子网基数为基数为256-224=32256-224=32。子网地址为在对应子网地址字节中，。子网地址为在对应子网地址字节中，N N基数基数。（5 5） 广播地址广播地址是所有主机位为是所有主机位为1 1，直接在下一个子网之前，直接在下一个子网之前的数。的数。 15 计算机网络基础计算机网络基础23:22设有一个网络地址为设有一个网络地址为 172.168.0.0172.168.0.0，要在此网络中划分，要在此网络中划分1414个子网，个子网， 试问试问：需要多少位表示子网？子网掩码的：需要多少位表示子网？子网掩码的点分十进制数值点分十进制数值是多少？每个子

15、网地址是什么？是多少？每个子网地址是什么？q 子网数子网数1414转化为二进制数转化为二进制数11101110，数转化后的位数，数转化后的位数4 4，所以借，所以借用用4 4位表示子网。位表示子网。q 由网络地址可知，这是一个由网络地址可知，这是一个B B类网络，网络地址和主机地址类网络，网络地址和主机地址各为各为1616位，网络掩码为位，网络掩码为 255.255.0.0 255.255.0.0 。q 划分子网后，又使用主机地址部分的最高划分子网后，又使用主机地址部分的最高4 4 位表示子网，位表示子网，则其对应十进制数值为则其对应十进制数值为128128646432321616240240

16、。网络掩码。网络掩码为为255.255.240.0 255.255.240.0 。16 计算机网络基础计算机网络基础23:22q 子网基数子网基数2562562402401616，N N1 11414，则子网地址为：，则子网地址为： 172.168.172.168.1616.0.0， 172.168.172.168.3232.0.0， 172.168.172.168.4848.0.0， 172.168.172.168.6464.0.0， 172.168.172.168.8080.0.0， 172.168.172.168.9696.0.0， 172.168.172.168.112112.0.0，

17、 172.168.172.168.128128.0.0， 172.168.172.168.144144.0.0， 172.168.172.168.160160.0.0， 172.168.172.168.176176.0.0， 172.168.172.168.192192.0.0， 172.168.172.168.208208.0.0， 172.168.172.168.224224.0.0。q 每个子网内表示主机的地址位为每个子网内表示主机的地址位为1212位，则子网内有效主机位，则子网内有效主机数为数为 2 212122 240944094。网络内总的主机数为。网络内总的主机数为4094409

18、414145731657316。q 使用子网划分会造成部分主机地址损失，但仍可提高使用子网划分会造成部分主机地址损失，但仍可提高IPIP地地址利用率。址利用率。B B类网络的子网划分类网络的子网划分# Bits Subnet Mask # Subnets # Hosts2 255.255.192.02 16382 3 255.255.224.06 8190 4 255.255.240.0 14 4094 5 255.255.248.0 30 2046 6 255.255.252.0 62 1022 7 255.255.254.0 126 510 8 255.255.255.0 254 254

19、9 255.255.255.128 510 126 10 255.255.255.192 1022 62 11 255.255.255.224 2046 30 12 255.255.255.240 4094 14 13 255.255.255.248 8190 6 14 255.255.255.252 16382 218 计算机网络基础计算机网络基础23:22C C类网络的子网划分类网络的子网划分# Bits Subnet Mask # Subnets #Hosts2 255.255.255.192 2 62 3 255.255.255.224 6 30 4 255.255.255.240 1

20、4 14 5 255.255.255.248 30 6 6 255.255.255.252 62 219 计算机网络基础计算机网络基础23:22某单位申请了一个某单位申请了一个C C类网络地址：类网络地址：200.165.68.0200.165.68.0，由于业，由于业务需要内部必须分成务需要内部必须分成5 5个独立的子网，各子网拥有的主机个独立的子网，各子网拥有的主机数分别为数分别为2424、2828、1616、1616、2020台，请用子网分割的方式，台，请用子网分割的方式，建立这五个子网，写出每个子网的网络地址、可用建立这五个子网，写出每个子网的网络地址、可用IPIP地地址范围、直接广播地址和子网掩码。址范围、直接广播地址和子网掩码。 根据要求需取根据要求需取3位子网号位子网号子网掩码为：子网掩码为：255.255.255.224子网子网 子网网络地址子网网络地址可用可用IP地址范围地址范围直接广播地址直接广播地址1 200.165.68.32 200.165.68.33200.165.68.62 200.165.68.632 200.165.68.64