子网掩码与子网的划分

【摘 要】子网掩码是一组32位二进制数字，用于屏蔽IP地址的一部分，以区别网络地址和主机地址。划分子网时，子网掩码设置的不同，所得到的子网掩码不同，每个子网能容纳的主机数不同。

【关键词】子网掩码 网络地址 子网划分

【中图分类号】TP393 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）34-0181-02

随着计算机网络迅速发展，进入Internet的成千上万台主机，通过IP地址来标识每台计算机。IP地址是在网络上分配给每台计算机或网络设备的32位数字标识。在Internet上，每台计算机或网络设备的IP地址是全世界唯一的。在实际应用中，将这32位二进制数分成4段，每段包含8位二进制数。为了便于应用，将每段都转换为十进制数，段与段之间用“.”号隔开。IP地址采用两级结构，一部分表示主机所属的网络，另一部分代表主机。IP地址的用途有：确定设备或网络的唯一性;为访问网络上的资源提供标识。IP地址的网络号和主机号各是多少位？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AND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。子网掩码不是一个地址，但是可以确定一个网络层地址哪一部分是网络号，哪一部分是主机号。1的部分代表网络号，0的部分代表主机号。根据子网掩码格式可以发现，子网掩码有：0.0.0.0;255.0.0.0;255.255.0.0;255.255.255.0;255.255.255.255五种，其中A类地址的默认子网掩码为255.0.0.0;B类地址的默认子网掩码为255.255.0.0;C类地址的默认子网掩码为255.255.255.0。

一 子网掩码的概念

子网掩码也是一组32位二进制数字，它和IP地址配合，主要是声明IP地址的哪些位属于网络地址，哪些位属于主机地址。

二 子网掩码的表示

子网掩码通常有两种格式的表示方法：（1）通过与IP地址格式相同的点分十进制表示。如255.0.0.0或255.255.255.128。（2）在IP地址后加上“/”符号以及1～32的数字，其中1～32的数字表示子网掩码中网络标识位的长度。如192.168.1.1/24的子网掩码也可以表示为255.255.255.0。

三 子网掩码的作用

子网掩码是由32位数字组成的，与IP地址结合使用，它用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络ID和主机ID;判断目的主机的IP地址是在本局域网还是在远程网;将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。

1.子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号

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：

第一，将IP地址192.9.200.13转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101。

第二，将子网掩码255.255.255.0转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000。

第三，将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分。

结果为192.9.200.0，即网络号为192.9.200.0。

第四，将子网掩码二进制取反与IP地址进行逻辑与运算，结果为0.0.0.13，即主机号为13。

2.如何根据主机的IP地址判断是否属于同一个子网

最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上。

如主机1：156.26.27.71，主机2：156.26.27.110，子网掩码：255.255.255.192，判断是否在同一网段？

将子网掩码分别和主机1和主机2进行AND运算。结果得：主机1的网络号为156.26.27.64，主机2的网络号为156.26.27.64，即主机1和主机2属于同一子网。

3.子网划分

子网划分的作用。由于IPv4地址空间不同，通过划分子网可以节省IP地址，提高利用率，便于网络管理。

子网划分的方法。为了提高IP地址的利用效率，可将一个网络划分为子网，采用借位的方式，从主机位最高位开始借位变为新的子网位，所剩余的部分仍为主机位，这使得IP地址的结构分为三部分：网络位，子网位和主机位。

将一个C类IP地址202.112.10.0划分成6个子网为例，说明划分子网的方法。

第一，确定向主机位借几位。划分6个子网，6的二进制值为101，共3位，所以将主机标识部分的前3位改为标识网络。

第二，确定新的子网掩码。由于是C类地址，则缺省子网掩码为11111111.11111111.1111111.00000000。

将子网掩码中标识主机部分的前3位对应的位置改为1，其余位置不变，即11111111.11111111.11111111.11100000，转换为十进制得到：255.255.255.224。

确定每个子网的子网地址和IP地址的范围（见附表）。这种划分实际上将网络划分成8个子网，但子网号为000和111的两个子网不可用，因此，可用子网为6个。由于网络被划分为6个子网，占用了主机的前3位，对于C类地址来说，则主机号只能用5位来表示，因此每个子网内的主机数量为25-2=30，6个子网总共能标识的主机数小于254。

主机号全0是网络地址，网络地址加1是第1个主机地址，主机号全1是广播地址，广播地址减1是最后的主机地址。

附表：

子网

子网地址（二进制）

子网地址（十进制）

实际IP范围

1号

11001010.01110000.

00001010.00100000

202.112.10.32

202.112.10.33-202.112.10.62

2号

11001010.01110000.

00001010.01000000

202.112.10.64

202.112.10.64-202.112.10.94

3号

11001010.01110000.

00001010.01100000

202.112.10.96

202.112.10.96-202.112.10.126

4号

11001010.01110000.

00001010.10000000

202.112.10.128

202.112.10.129-202.112.10.158

5号

11001010.01110000.

00001010.10100000

202.112.10.160

202.112.10.160-202.112.10.190

6号

11001010.01110000.

00001010.11000000

202.112.10.192

202.112.10.192-202.112.10.222