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Internet組織機構定義了五種IP地址，用于主機的有A、B、C三類地址。其中A類網絡有126個，每個A類網絡可能有16，777，214臺主機，它們處于同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多結點是不可能的，網絡會因為廣播通信而飽和，結果造成16，777，214個地址大部分沒有分配出去，形成了浪費。而另一方面，隨著互連網應用的不斷擴大，IP地址資源越來越少。為了實現更小的廣播域并更好地利用主機地址中的每一位，可以把基于類的IP網絡進一步分成更小的網絡，每個子網由路由器界定并分配一個新的子網網絡地址,子網地址是借用基于類的網絡地址的主機部分創建的。劃分子網后，通過使用掩碼，把子網隱藏起來，使得從外部看網絡沒有變化，這就是子網掩碼。
1. 子網掩碼
RFC 950定義了子網掩碼的使用，子網掩碼是一個32位的2進制數，其對應網絡地址的所有位都置為1，對應于主機地址的所有位都置為0。由此可知，A類網絡的缺省的子網掩碼是255.0.0.0，B類網絡的缺省的子網掩碼是255.255.0.0，C類網絡的缺省的子網掩碼是255.255.255.0。將子網掩碼和IP地址按位進行邏輯“與”運算，得到IP地址的網絡地址，剩下的部分就是主機地址，從而區分出任意IP地址中的網絡地址和主機地址。子網掩碼常用點分十進制表示，我們還可以用網絡前綴法表示子網掩碼，即“/<網絡地址位數>”。如138.96.0.0/16表示B類網絡138.96.0.0的子網掩碼為255.255.0.0。子網掩碼告知路由器，地址的哪一部分是網絡地址，哪一部分是主機地址，使路由器正確判斷任意IP地址是否是本網段的，從而正確地進行路由。例如，有兩臺主機，主機一的IP地址為222.21.160.6，子網掩碼為255.255.255.192，主機二的IP地址為222.21.160.73，子網掩碼為255.255.255.192。現在主機一要給主機二發送數據，先要判斷兩個主機是否在同一網段。
主機一
222.21.160.6即：11011110.00010101.10100000.00000110
255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000
按位邏輯與運算結果為： 11011110.00010101.10100000.00000000
主機二
222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001
255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000
按位邏輯與運算結果為：11011110.00010101.10100000.01000000
兩個結果不同，也就是說，兩臺主機不在同一網絡，數據需先發送給默認網關，
然后再發送給主機二所在網絡。那么，假如主機二的
子網掩碼誤設為255.255.255.128，會發生什么情況呢？
讓我們將主機二的IP地址與錯誤的子網掩碼相“與”：
222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001
255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000
結果為 11011110.00010101.10100000.00000000
這個結果與主機的網絡地址相同，主機與主機二將被認為處于同一網絡中，數據不再發送給默認網關，而是直接在本網內傳送。由于兩臺主機實際并不在同一網絡中，數據包將在本子網內循環，直到超時并拋棄。數據不能正確到達目的機，導致網絡傳輸錯誤。反過來，如果兩臺主機的子網掩碼原來都是255.255.255.128，誤將主機二的設為255.255.255.192，主機一向主機二發送數據時，由于IP地址與錯誤的子網掩碼相與，誤認兩臺主機處于不同網絡，則會將本來屬于同一子網內的機器之間的通信當作是跨網傳輸，數據包都交給缺省網關處理，這樣勢必增加缺省網關的負擔，造成網絡效率下降。所以，子網掩碼不能任意設置，子網掩碼的設置關系到
子網的劃分。
2. 子網劃分與掩碼的設置
子網劃分是通過借用IP地址的若干位主機位來充當子網地址從而將原網絡劃分為若干子網而實現的。劃分子網時，隨著子網地址借用主機位數的增多，子網的數目隨之增加，而每個子網中的可用主機數逐漸減少。以C類網絡為例，原有8位主機位，2^8即256個主機地址，默認子網掩碼255.255.255.0。借用1位主機位，產生2^1個子網，每個子網有2^7個主機地址；借用2位主機位，產生2^2個子網，每個子網有2^6個主機地址……根據子網ID借用的主機位數，我們可以計算出劃分的子網數、掩碼、每個子網主機數，列表如下：
劃分子網數
子網位數 子網掩碼（二進制） 子網掩碼（十進制） 每個子網主機數 1～2
1 11111111.11111111.11111111.10000000 255.255.255.128 128
3～4
2 11111111.11111111.11111111.11000000 255.255.255.192 64 5～8
3 11111111.11111111.11111111.11100000 255.255.255.224 32 9～16
4 11111111.11111111.11111111.11110000 255.255.255.240 16 17～32
5 11111111.11111111.11111111.11111000 255.255.255.248 8 33～64
6 11111111.11111111.11111111.11111100 255.255.255.252 4 如上表所示的C類網絡中，若子網占用7位主機位時，主機位只剩一位，無論設為0還是1，都意味著主機位是全0或全1。由于主機位全0表示本網絡，全1留作廣播地址，這時子網實際沒有可用主機地址，所以主機位至少應保留2位。從上表可總結出子網劃分的步驟或者說子網掩碼的計算步驟： 2.1 確定要劃分的子網數目以及每個子網的主機數目。
2.2 求出子網數目對應二進制數的位數N及主機數目對應二進制數的位數M。
2.3 對該IP地址的原子網掩碼，將其主機地址部分的前N位置 1或后M位置0 即得出該IP地址劃分子網后的子網掩碼。
例如，對B類網絡135.41.0.0/16需要劃分為20個能容納200臺主機的網絡。因為16＜20＜32，即2^4＜20＜2^5，所以，子網位只須占用5位主機位就可劃分成32個子網，可以滿足劃分成20個子網的要求。B類網絡的默認子網掩碼是255.255.0.0，轉換為二進制為11111111.11111111.00000000.00000000。現在子網又占用了5位主機位，根據子網掩碼的定義，劃分子網后的子網掩碼應該為11111111.11111111.11111000.00000000，轉換為十進制應該為255.255.248.0?，F在我們再來看一看每個子網的主機數。子網中可用主機位還有11位，2^11＝2048，去掉主機位全0和全1的情況，還有2046個主機ID可以分配，而子網能容納200臺主機就能滿足需求，按照上述方式劃分子網，每個子網能容納的子網數目遠大于需求的主機數目，造成了IP地址資源的浪費。為了更有效地利用資源，我們也可以根據子網所需主機數來劃分子網。還以上例來說，128＜200＜256，即2^7＜200＜2^8，也就是說，在B類網絡的16位主機位中,保留8位主機位，其它的16－8＝8位當成子網位，可以將B類網絡138. 96.0.0劃分成256(2^8)個能容納256－1－1－1=253臺（去掉全0全1情況和留給路由器的地址）主機的子網。此時的子網掩碼為11111111.11111111.11111111.00000000，轉換為十進制為255.255.255.0。
在上例中，我們分別根據子網數和主機數劃分了子網，得到了兩種不同的結果，都能滿足要求，實際上，子網占用5~8位主機位時所得到的子網都能滿足上述要求，那么，在實際工作中，應按照什么原則來決定占用幾位主機位呢？在劃分子網時，不僅要考慮目前需要，還應了解將來需要多少子網和主機。對子網掩碼使用比需要更多的主機位，可以得到更多的子網，節約了IP地址資源，若將來需要更多子網時，不用再重新分配IP地址，但每個子網的主機數量有限；反之，子網掩碼使用較少的主機位，每個子網的主機數量允許有更大的增長，但可用子網數量有限。一般來說，一個網絡中的節點數太多，網絡會因為廣播通信而飽和，所以，網絡中的主機數量的增長是有限的，也就是說，在條件允許的情況下，會將更多的主機位用于子網位。綜上所述,子網掩碼的設置關系到子網的劃分。子網掩碼設置的不同，所得到的子網不同，每個子網能容納的主機數目不同。若設置錯誤，可能導致數據傳輸錯誤。
⊙子網掩碼的計算方法 一、利用子網數來計算
在求子網掩碼之前必須先搞清楚要劃分的子網數目，以及每個子網內的所需主機數目。 1)將子網數目轉化為二進制來表示 2)取得該二進制的位數，為 N 3)取得該IP地址的類子網掩碼，將其主機地址部分的的前N位置 1 即得出該IP地址劃分子網的子網掩碼。 如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成27個子網： 1)27=11011 2)該二進制為五位數，N = 5 3)將B類地址的子網掩碼255.255.0.0的主機地址前5位置 1，得到 255.255.248.0，即為劃分成 27個子網的B類IP地址 168.195.0.0的
子網掩碼。
二、利用主機數來計算 1)將主機數目轉化為二進制來表示 2)如果主機數小于或等于254（注意去掉保留的兩個IP地址），則取得該主機的二進制位數，為 N，這里肯定 N8，這就是說主機地址將占據不止8位。 3)使用255.255.255.255來將該類IP地址的主機地址位數全部置1，然后從后向前的將N位全部置為 0，即為子網掩碼值。 如欲將B(c)類IP地址168.195.0.0劃分成若干子網，每個子網內有主機700臺(17)： 1) 700=1010111100 2)該二進制為十位數，N = 10(1001) 3)將該B類地址的子網掩碼255.255.0.0的主機地址全部置1，得到255.255.255.255，然后再從后向前將后10位置0，即為：11111111.11111111.11111100.00000000(10個0)，即255.255.252.0。這就是該欲劃分成主機為700臺的B類IP地址 168.195.0.0的子網掩碼。♂一個很容易算子網掩碼的方法。（個人覺得沒什么用?。。∵€是掌握上面的方法好?。。。?span lang=EN-US> 大家都應該知道2的0次方到10次方是多少把？也給大家說一下，分別是： 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024。如果你希望每個子網中只有5個ip地址可以給機器用，那么你就最少需要準備給每個子網7個ip地址，因為需要加上兩頭的不可用的網絡和廣播ip，所以你需要選比7多的最近的那位，也就是8，就是說選每個子網8個ip。好，到這一步，你就可以算掩碼了，這個方法就是：最后一位掩碼就是256減去你每個子網所需要的ip地址的數量，那么這個例子就是256-8=248，那么算出這個，你就可以知道那些ip是不能用的了，看：0-7,8-15,16-23,24-31依此類推，寫在上面的0、7、8、15、16、23、24、31（依此類推）都是不能用的，你應該用某兩個數字之間的IP，那個就是一個子網可用的IP，怎么了？是不是不相信？太簡單了。。。 我再試驗一下，就拿200臺機器分成4個子網來做例子吧。 200臺機器，4個子網，那么就是每個子網50臺機器，設定為192.168.10.0，C類的IP，大子網掩碼應為255.255.255.0，對巴，但是我們要分子網，所以按照上面的，我們用32個IP一個子網內不夠，應該每個子網用64個IP（其中62位可用，足夠了吧），然后用我的辦法：子網掩碼應該是256-64=192，那么總的子網掩碼應該為：255.255.255.192。不相信？算算：0-63，64-127，128-191，192-255，這樣你就可以把四個區域分別設定到四個子網的機器上了，是不是很簡單？不需要軟件算了吧。。。呵呵。。希望大家能看懂我寫的。。。。 子網的再劃分就是這樣：比如一個c類地址192。168。1。0/24，這個子網中可用主機地址為255－2＝253個，一個網絡地址和一個廣播地址不可分配給主機用，網絡地址是1。0，廣播地址是1。255。那么如果我有些機器，ip都是這個子網中的地址，那么他們互ping，可以通，不用經過路由，因為是一個子網內的通信。如果我的規劃是這樣的：公司每個部門占用一個子網，為了安全性考慮，部門之間不能通信，那么如果一個部門只有2臺機器，怎么辦？一個c類子網有253個地址，就只讓那兩臺機器給占用了嗎？難道就這么浪費？私網地址也就罷了，隨便用吧，反正用不完，如果這是公網地址呢？所以出現了子網劃分，就是將一個子網，劃分稱更多的小子網，但是子網數目有規定，就是2的n次方，也就是一個子網可以分成2，4，8，16，32，64，128個子網，如果分成2個，那么原先的256個地址除2等于128，就是說每個小子網有128個地址了，而掩碼原來是24位的，現在分了一次，變成兩個小子網，那么掩碼就加1，變長了，變成25了，這就叫vlsm，如果又分了一次，就是說在原來的基礎上分成4個子網（也可以把25位的小子網再分一次，就和細胞分裂一樣的。），那么256除4就是64，也就是一個小子網有64個地址，掩碼再次加1，變成26了，同樣，再分，再加，每子網32個（掩碼27），16個（28），8個（29），4個（30），2個（31），1個（32），31位的子網已經沒有可用地址了，只有一個網絡地址和一個廣播地址了（每個子網開頭第一個地址為網絡地址，最后一個為廣播地址,這是規定），32位的就不叫網了，叫單主機了。如果不用24，25，26，等表示掩碼，也可以用256－子網地址數的值來表示（見樓上）。這樣，如果給一個有28臺主機的部門分一個子網，那么用那個子網好呢？看看來，1，2，4，8，16，32。。。。。。。。28介于16和32之間所以只能分一個比32大的子網給他，為了節約地址，分一個32地址的，所以，掩碼為256－32＝224，如果用位數表示，好，256÷32＝8，所以分了8個子網，也就是分了3次，所以24+3=27。地址范圍：0－31，32－63，64－127，128－159，160－191，192－223，224－256，分哪一個子網都行，但是掩碼一定要帶著，否則按照默認的abc類地址掩碼算！就像切豆腐一樣，一塊大的，切成若干小的，小的還可以再分，不過一定要是2的n次方。 |
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