[網絡]ip地址與子網掩碼

[網絡]ip地址與子網掩碼

作者：網丐（賈敬華）

IP地址和子網掩碼的設置，是每個網管必須具備的網絡基礎知識，只有理解了IP地址和子網掩碼的真正含義，才能得心應手的管理一個網絡。我們要想理解IP地址與子網掩碼的真正應用，首先要理解IP地址與子網掩碼的常識。

由于計算機的基本原理是二進制，因此IP地址與子網掩碼也不例外了。要想學會如何計算子網掩碼，也要學會十進制與二進制的換算。最簡單的方法是用Windows的計算器，在科學型中，選擇十進制，輸入一個數字，然后點擊二進制，該數字就會換算成二進制了。

一、IP地址的常識：

1、IP地址的作用：IP地址用于標識主機的地址，一個網絡是由若干臺主機組成的，每臺主機必須有一個全球唯一的IP地址，就像我們的生活中的電話號碼一樣，每部電話只能有一個全球唯一的電話號碼。廣義上的主機可以是工作在網絡中的工作站、服務器、路由器。IP地址一般是用十進制來表示的，由四個數字段來組成，中間用逗號隔開。如192.168.1.5就是一個IP地址。

圖一

1、IP地址的組成：IP地址由兩部分組成，如圖一：前面一部分是是網絡號，后面是主機號。網絡號決定了主機所處位置的信息，相當于我們電話號碼的區號，主機號才是該機器的地址。IP地址加上子網掩碼，才是該主機在網絡上的真正地址。這個就與我們的電話號碼一個道理，也是由區號和電話號碼來組成的。IP地址原理是基于二進制的形式，但我們在使用的時候，全部換算成了十進制，只有在計算子網掩碼的時候，才用二進制的形式來表示。

2、IP地址的分類：IP地址一般分為A、B、C三類，我們以w.x.y.z這個IP地址為例，說明一下三類IP地址的劃分：當W的數值在1－126之間的時，IP地址為A類，默認的子網掩碼是255.0.0.0。當W數值在128－191之間時，IP地址為B類，默認的子網掩碼是255.255.0.0。當W的數字在192－223之間時，IP地址為C類，默認的子網掩碼是255.255.255.0。

3、國際NIC組織的幾條規定：
        127.0.0.1是為本機做環回測試保留的IP地址。
        192.X.X.X和10.X.X.X為局域網的保留地址。
        主機位全部為1的地址是網絡的廣播地址
        主機位全部為0的IP地址是指網絡本身

4、IP地址的合理選擇：使用哪一類的IP地址，就直接決定了這個子網中可以容納的機器數量，因此，我們可以根據自己的網絡規模，選擇合理的IP地址。我們要以C類的IP地址來看一下，192.168.1.X，最后這個數值，我們不要以十進制來分析，轉換成二進制，有8個二進制數字的位置，就是要用0和1做成一個八位數的不重復的數字。經過組合排列可以有28個不同的數字產生，由于全部為0的組合是網絡本身，不能使用，全部為1的組合是廣播地址，因此將會有28-2個不同的數值，也就是254個，不同的數值，這就決定了C類子網中最多可以容納254臺主機。同樣的道理，大家可以自己研究一下A類和B類的一個IP地址段，最多可以容納多少臺主機。經過分析，我們可以得出一個結論，B類IP地址中可以容納的主機數量為216-2臺主機，A類地址中可以容納的主機數量為224-2臺主機。綜合上面，我們可以總結出來一個公式，主機數量＝2n-2其中N的值是主機位的位數。

二、子網掩碼常識

1、子網掩碼的作用：子網掩碼的作用就是判斷兩個需要通信的主機是否需要經過網絡轉發，如果兩個要通信的主機在同一個子網內，就可以直接通信，如果兩個需要通信的主機不在同一個子網內，則需要尋找路徑進行通訊了。通俗的說，我自己的電話是021-55554444，我朋友的電話是010-666688888，我們兩個人要通信，我先要看一下我們兩個的電話是不是在同一個區間（相當于子網掩碼中的子網），結果不在一個區間，我要打他的電話，肯定要加上區號了，也就是要通過轉發了。

2、子網掩網的組成：子網掩碼其實還是一個IP地址，ABC三類IP地址都有默認的子網掩碼，請大家在使用的時候，不要隨意更改。我們可以將255.255.255.0這個子網掩碼換算成二進制的是這樣的：11111111. 11111111. 11111111.00000000。在子網掩碼中，網絡位用1來表示，主機位用0來表示。只要網絡位相同，那么兩個子網間就可以通訊了，這就是判斷兩個需要通信的主機是否在一個子網中的依據。

三、子網掩碼的高級應用－－合理選擇IP地址和子網掩碼

IP地址屬于哪一類，就決定了在這一個子網中，可以容納的主機數量。通過修改子網掩網，可以改變一個子網中可容納的機器數量，并優化自己網絡的通訊性能更高。

一個網絡中，使用哪一類的IP地址和子網掩碼，表面上看來沒有什么關系，實際上，如果子網掩碼選擇不當，可能會引起廣播風暴，降低網絡性能。我們以一個實例來分析一下：我們的機器IP地址為192.168.0.X網段的，我們沒有用默認的子網掩碼255.255.255.0，而是選擇了255.255.0.0這個作為子網掩碼。我們將子網掩碼換算成二進制后是：

11111111.11111111.00000000.00000000，在進行網絡通信的時候，由于主機位占用了16位，數據廣播的范圍會擴大，因此可能會產生大量的廣播信息，降低網絡的通訊性能。如何為自己的網絡選擇一個IP地址段和配套的子網掩碼，提高我們的網絡通訊性能，是我們關心的議題。因此，我們可以根據我們網絡中的機器數量，打造屬于自己網絡的子網掩網。

在一般情況下，如果機器數量不超過250臺，沒有必要自己修改默認的子網掩碼，在機器數量超過250臺的時候，才有必要自己修改子網掩碼。我們以450臺的機器一個網絡為例，說一下如何選擇合適的IP地址和子網掩碼。450臺機器的網絡，由于C類的IP地址只支持254臺主機，肯定不可以了。我們只能選擇B類的IP地址，如選擇使用188.188.X.X，默認的子網掩碼是255.255.0.0。我們通過公式主機數量＝2n-2可以看出，在B類IP地址可以容納的機器數量有65536臺主機，有點太大了，我們是否可以修改一下呢？我們用公式計算一下450＝2n-2，經過計算可以知道N的值最合適的值可以取9最合適了。我們將子網掩碼換算為二進制：

11111111.11111111.00000000.00000000，子網掩碼目前的主機位數是16，我們改成9后，子網掩碼成為：11111111.11111111.11111110.00000000，換算成十進制后是：255.255.254.0。成功了。用在網絡中測試一下，是否可能通訊，一切OK。

在自己計算子網掩碼的時候，一定要正確理解，在子網掩碼換算成為二進制后，主機位在哪里，網絡位在哪里，才能正確理解。