什么是子网掩码,子网掩码的作用,子网掩码的介绍

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子网掩码:

IP地址是以网络号和主机号来标示网络上的主机的,我们把网络号相同的主机称之为本地网络,网络号不相同的主机称之为远程网络主机,本地网络中的主机可以直接相互通信;远程网络中的主机要相互通信必须通过本地网关(Gateway)来传递转发数据。

1、子网掩码的概念及作用

①、子网掩码(Subnet Mask)又叫网络掩码、地址掩码,必须结合IP地址一起对应使用。

②、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。

③、子网掩码和IP地址做“与”运算,分离出IP地址中的网络地址和主机地址,用于判断该IP地址是在本地网络上,还是在远程网络网上。

④、子网掩码还用于将网络进一步划分为若干子网,以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。

2、子网掩码的组成

①、同IP地址一样,子网掩码是由长度为32位二进制数组成的一个地址。

②、子网掩码32位与IP地址32位相对应,IP地址如果某位是网络地址,则子网掩码为1,否则为0。

③、举个栗子:如:11111111.11111111.11111111.00000000

注:左边连续的1的个数代表网络号的长度,(使用时必须是连续的,理论上也可以不连续),右边连续的0的个数代表主机号的长度。

3、子网掩码的表示方法

①、点分十进制表示法

二进制转换十进制,每8位用点号隔开

例如:子网掩码二进制11111111.11111111.11111111.00000000,表示为255.255.255.0

②、CIDR斜线记法

IP地址/n

例1:192.168.1.100/24,其子网掩码表示为255.255.255.0,二进制表示为11111111.11111111.11111111.00000000

例2:172.16.198.12/20,其子网掩码表示为255.255.240.0,二进制表示为11111111.11111111.11110000.00000000

不难发现,例1中共有24个1,例2中共有20个1,所以n是这么来的。运营商ISP常用这样的方法给客户分配IP地址。

注:n为1到32的数字,表示子网掩码中网络号的长度,通过n的个数确定子网的主机数=2^(32-n)-2(-2的原因:主机位全为0时表示本网络的网络地址,主机位全为1时表示本网络的广播地址,这是两个特殊地址)。

3、为什么要使用子网掩码?

前面说道,子网掩码可以分离出IP地址中的网络地址和主机地址,那为什么要分离呢?因为两台主机要通信,首先要判断是否处于同一网段,即网络地址是否相同。如果相同,那么可以把数据包直接发送到目标主机,否则就需要路由网关将数据包转发送到目的地。

可以这么简单的理解:A主机要与B主机通信,A和B各自的IP地址与A主机的子网掩码进行And与运算,看得出的结果:

1、结果如果相同,则说明这两台主机是处于同一个网段,这样A可以通过ARP广播发现B的MAC地址,B也可以发现A的MAC地址来实现正常通信。

2、如果结果不同,ARP广播会在本地网关终结,这时候A会把发给B的数据包先发给本地网关,网关再根据B主机的IP地址来查询路由表,再将数据包继续传递转发,最终送达到目的地B。

计算机的网关(Gateway)就是到其他网段的出口,也就是路由器接口IP地址。路由器接口使用的IP地址可以是本网段中任何一个地址,不过通常使用该网段的第一个可用的地址或最后一个可用的地址,这是为了尽可能避免和本网段中的主机地址冲突。

4、子网掩码的分类

①、缺省子网掩码

也叫默认子网掩码,即未划分子网,对应的网络号的位都置 1 ,主机号都置 0 。

未做子网划分的IP地址:网络号+主机号

A类网络缺省子网掩码: 255.0.0.0,用CIDR表示为/8

B类网络缺省子网掩码: 255.255.0.0,用CIDR表示为/16

C类网络缺省子网掩码: 255.255.255.0,用CIDR表示为/24

②、自定义子网掩码

将一个网络划分子网后,把原本的主机号位置的一部分给了子网号,余下的才是给了子网的主机号。其形式如下:

做子网划分后的IP地址:网络号+子网号+子网主机号

举个栗子:

如:192.168.1.100/25,其子网掩码表示:255.255.255.128

意思就是将192.168.1.0这个网段的主机位的最高1位划分为了子网。关于子网划分将在下篇文章讲到,这里不在阐述。

5、子网掩码和IP地址的关系

子网掩码是用来判断任意两台主机的IP地址是否属于同一网络的依据,就是拿双方主机的IP地址和自己主机的子网掩码做与运算,如结果为同一网络,就可以直接通信。

And按位与运算:

与运算是计算机中一种基本的逻辑运算方式,符号表示为&,也可以表示为 and。

参加运算的两个数据,按二进制位进行“与”运算。

运算规则:0&0=0;0&1=0;1&0=0;1&1=1;

即:两位同时为“1”,结果才为“1”,否则为0

如何根据IP地址和子网掩码,计算网络地址:

①、将IP地址与子网掩码转换成二进制数。

②、将二进制形式的 IP 地址与子网掩码做“与”运算。

③、将得出的结果转化为十进制,便得到网络地址。

如下图:

网络地址计算小技巧: IP地址和子网掩码做与运算,把IP地址的主机位直接归0,就快速得到网络地址。所以只要一看到IP地址和子网掩码,就能马上确认网络地址。

二、CIDR与VLSM

理解和掌握了子网掩码这部分知识后,这里要补充下CIDR和VLSM,这对于我们下篇讲述的子网划分,简直了就是放大招啊!

1、有类和无类网络,超网和子网

,我们先了解这几个概念,对于CIDR和VLSM以及子网划分都是很有用的。

有类网络:也叫主类网络或标准网络,就是指把IP地址能归结到的A类、B类、C类IP,使用的是标准的默认子网掩码。

无类网络:相对于有类网络,无类网络IP地址的掩码是变长的。在有类网络的基础上,拿出一部分主机ID作为子网ID。

超网:把多个小网络组合成一个大网络,称为超网(SuperNetting),也可以说子网掩码长度小于相对应的有类网络的叫超网。

子网:有类网络划分成更小后的网络,称为子网(Subnet),也可以说子网掩码长度大于相对应的有类网络的叫子网。

2、CIDR无类别域间路由

CIDR(Classless Inter-Domain Routing,无类别域间路由)本质是消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念,将多个地址块聚合在一起生成一个更大的网络,从而包含更多的主机。

CIDR采用8-30位可变网络ID(最大可用的只能为30位,即保留2位给主机位),而不是A、B、C类网络ID所用的固定的8、16和24位。

CIDR表示方法:IP地址/n,n表示IP地址中的前n位代表网络部分(n个二进制数1),其余(32-n)位代表主机部分。这种方法称为“斜线记法”,它又称为CIDR记法。

举个栗子:子网掩码255.255.255.192,用CIDR表示是多少呢?

①、首先确认的是这是个C类网络地址(C类的默认子网掩码为255.255.255.0)

②、前面三个字节都是255,转换成二进制都为1,即11111111.11111111.11111111,即24位1。

③、后面一个字节是192,转换成二进制为11000000,即1占用了2位。

④、子网掩码共占用了26位1,所以用CIDR表示为/26。

⑤、如果网络地址为192.168.10.0,再加上CIDR,最后表示为192.168.10.0/26。

CIDR支持路由聚合,能够将路由表中的许多路由条目合并为成更少的数目,因此可以限制路由器中路由表的增大,减少路由通告,减轻路由器的负担。

3、VLSM可变长子网掩码

VLSM(Variable Length Subnet Mask,可变长子网掩码)规定了在一个有类(A、B、C类)网络内包含多个子网掩码的能力,以及对一个子网的再进行子网划分的能力。

每一个IP地址都包含了2部分:网络号和主机号。在有类网络中,32bit的IP地址被分为4段,每段8bit来表示。这使得作为网络号的前缀必须是8位,16位或者24位。当网络号是24位的时候,主机号只有8位,也就是说,可分配的最小的地址块是256个(2^8=256,而实际可分配的主机地址还要减去两个,一个是网络地址,一个是广播地址,最后为254个),这个数量对于大多数企业来说是不够的。

而比这个大一点的IP地址块是网络号为16位的时候,这个时候可分配的地址块是65536(2^16=65536),这个数量对于大多数公司又太多了。这导致无论公司选择哪种类型的网络,都可能对IP地址造成大量的浪费。

IP地址如果只使用有类(A、B、C类)来划分,会造成大量的浪费或者不够用。VLSM的诞生有效的解决了这个问题,可以在有类网络的基础上,通过对IP地址的主机号进行再划分,把一部分划入网络号,就能划分各种类型大小的网络了。网络号也不再仅局限在8、16和24位这几个数,而是灵活变化的大小了.

4、CIDR与VLSM的区别

在使用CIDR聚合地址时,将原来有类IP地址中的网络位划出一部分作为主机位使用。

在使用VLSM划分子网时,将原来有类IP地址中的主机位按照需要划出一部分作为网络位使用。

CIDR:子网掩码往左边移,掩码netmask缩短了。

VLSM:子网掩码往右边移,掩码netmask增长了。

CIDR是把几个有类网络合成一个大的网络(超网),用于路由地址聚合。

VLSM是把一个有类网络分成几个小型网络(子网),用于更高效划分子网。

CIDR与VLSM总结:

在某种程度上来说,CIDR和VLSM它们之间可以看做是逆过程。

CIDR是把几个小网络聚合成一个大网络来做表示,而VLSM则是把一个大网络继续细分为几个小网络进行IP地址分配。

CIDR能让路由器的路由条目得到有效的减少,从而减少路由通告,降低路由器负担,而VLSM则是充分利用IP进行地址分配来解决IP地址不被浪费的问题,节约IP地址空间,更为有效的使用。

所以在这里总结一下:

ipv4有32位,由网络号+主机号构成。

子网掩码的作用:

1.判断两ip地址是否在同一网段。是判断ip地址的网段的必要元素。

2.如果想为ip划分子网,需向ip地址的主机部分借位,借几位,子网掩码也相应的向右移动几位,这样子可以缓解C类地址2^8-2=254个主机数较少,B类地址2^16-2=65534个主机数又过多的尴尬场面(减去的2的情况是本网络的网络地址,全为0的情况,和本网络的广播地址全为1的情况。)。

网关的作用:计算机的网关(Gateway)就是到其他网段的出口,也就是路由器接口IP地址。路由器接口使用的IP地址可以是本网段中任何一个地址,不过通常使用该网段的第一个可用的地址或最后一个可用的地址,这是为了尽可能避免和本网段中的主机地址冲突。

子网掩码是做什么用的,一般都是自动的,自己可以设不?
答:子网划分的问题看起来很复杂,其实也不是很复杂。只要把IP地址的位数、网络位数、主机位数、子网掩码的位数这几个概念搞清楚,就觉得很简单了。IP地址位数=网络位数+主机位数=32位。子网掩码的位数就是网络的位数。A类网络的网络位数是8位,子网掩码就是255.0.0.0,B类网络的网络位数是16位,子网...

子网掩码是什么意思,它的计算规则是什么?
答:某单位 IP 地址需求数如下表所示,给定地址192.168.1.0/24,按照可变长子网掩码的设计思想,部门3的子网掩码为()。A、255.255.255.128 B、255.255.255.192 C、255.255.255.224 D、255.255.255.240 分析: 题中一共有5个部门,如果是常规的划分子网的方法,需要向主机位借3...

子网掩码的作用和设置方法?
答:子网掩码的作用:一个IP地址必然属于某一个网络,或者叫子网。子网掩码就是用来指定某个IP地址的网络地址的,换一句话说,就是用来划分子网的。子网掩码的设置方法:1.开始,打开控制面板,网络和 Internet,再打开网络连接 2.设置子网掩码按照以下方式,默认子网掩码225.225.225.0 ...

子网掩码的作用是什么?
答:子网掩码:是一种用来指明一个IP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码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和...

子网掩码是什么
答:IPV6与子网掩码的关系 如果是都是使用的IPV6的话是没有子网掩码的概念。IPV6是端到端的连接通信,不需要子网了。但是,目前似乎更多都是在IPV4上使用隧道的方式使用IPV6。完全消灭IPV4还需要相当长的时间,子网掩码目前还是要的。IPv6中没有子网掩码的概念,也没有网络号与主机号的概念。在IPV6中...

掩码的作用是
答:但为了使系统在对A、B、C这三种主类网进行了子网的划分,或者采用无类别的域间选路技术(Classless Inter-Domain Routing,CIDR)对网段进行汇总的情况下,也能对IP地址的网络及子网部分与主机部分作正确的区分,就必须依赖于子网掩码的帮助。子网掩码使用与IP相同的编址格式,子网掩码为1的部分对应于...

子网掩码是做什么用的?
答:4、子网一个最显著的特征就是具有子网掩码。与IP地址相同,子网掩码的长度也是32位,也可以使用十进制的形式。例如,为二进制形式的子网掩码:1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000,采用十进制的形式为:255.255.255.0。5、通过计算机的子网掩码判断两台计算机是否属于同一网段的方法是,将...

...采用的子网掩码是什么,有没有尝试更改子网掩码,更改的后果是什么...
答:举个例子:一个ip地址为192.168.0.1,子网掩码为255.255.255.0,求网络地址和主机地址。这个例子中,子网掩码的二进制数为:11111111 11111111 11111111 00000000 ip地址的二进制数为:11000000 10101000 00000000 00000001 子网掩码为1的位,对应ip地址的网络地址部分,因此这个ip地址的网络地址为:110...

子网掩码的作用和设置方法?
答:下面就来以实例来说明子网掩码的算法: 对于无须再划分成子网的IP地址来说,其子网掩码非常简单,即按照其定义即可写出:如某B类IP地址为 10.12.3.0,无须再分割子网,则该IP地址的子网掩码为255.255.0.0。如果它是一个C类地址,则其子网掩码为 255.255.255.0。其它类推,不再详述。下面我们关键要介绍的是一个IP...

子网掩码的作用是什么
答:子网掩码的作用是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分 子网掩码:是一种用来指明一个IP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码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。子网...