子网掩码

一 子网掩码

将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

子网掩码作用：

（1）便于网络尽快寻址，区分本网段地址和非本网段地址

  （2）划分子网，充分利用IP地址

子网掩码使用过程：
1）将ip地址与子网掩码转换成二进制； 
2）将二进制形式的ip地址与子网掩码做’与’运算，将答案化为十进制便得到网络地址； 
3）将二进制形式的子网掩码取’反’； 
4）将取’反’后的子网掩码与ip地址做’与’运算，将答案化为十进制便得到主机地址。 

例：

I P 地址：192.168.0.1 
子网掩码为255.255.255.0  
化为二进制为： 
I P 地址11000000.10101000.00000000.00000001  
子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000  
将两者做’与’运算得： 
11000000.10101000.00000000.00000000  
将其化为十进制得： 
192.168.0.0 
这便是上面ip的网络地址，主机地址以此类推。 

二 子网划分

 比如你的学校有四个处于不同物理位置的网络教室，每个网络教室25台机器，你的任务是给这些机器配置ip地址和子网掩码。你可能会觉得这再简单不过了，申请4个C类地址，每个教室一个，然后在一一配置不就搞定了。 理论上没错，但你有没有想到这样做很浪费，你一共浪费了(254-25)*4=916个ip地址。

划分子网主要从以下方面考虑: 
1．网络中物理段的数量（即要划分的子网数量）  
2．每个物理段的主机的数量  

确定子网掩码的步骤： 
第一步：确定物理网段的数量，并将其转换为二进制数，并确定位数n。如：你需要6个子网，6的二进制值为110，共3位,即n=3； 
第二步：将子网掩码中与主机号的前n位对应的位置置1，其余位置置0。若n=3且为 
C类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11111111.11100000化为十进制得到 
255.255.255.224 
B类地址：则得到子网掩码为11111111.11111111.11100000.00000000化为十进制得到 
255.255.224.0 
A类地址：则得到子网掩码为11111111.11100000.00000000.00000000化为十进制得到 
255.224.0.0 
另：由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前3位，若是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此每个子网内的主机数量＝（2的5次方）－2＝30，6个子网
总共所能标识的主机数将小于254，这点注意！  

注意：划分4个子网，5个子网和6个子网的子网掩码是一样的，同为 255.255.255.224。因为 4，5，6的二进
制值都是3为，因此在子网掩码中这三位都置1，划分是 没有问题的，只 是你的理解上有一点小小的问题，划分为4个子网，其实可以理解为划分为6个子网， 但你只使用了其中的4个。比如你想划分8个子网，与划分14个子网所
得到的子网掩码 是一样的，都占用了4位作为子网号。 

三 相关判断方法 
1）如何判断是否做了子网划分？ 
如果使用了缺省子网掩码，那么表示没有作子网划分；反之，则 一定作了子网划分。 

2）如何计算子网地址？ 
将ip地址与子网掩码的二进制形式做’与’，得到的结果即为子网地址。 

3）如何计算主机地址？ 

先将子网掩码的二进制取’反’，再与ip地址做’与’。 

4）如何计算子网数量？ 
从子网掩码入手，主要有两个步骤： 

1）观察子网掩码的二进制形式，确定作为子网号的位数n； 
2）子网数量为2的n次方－2。（为什么减2，，往下看） 
举个例子来说，比如有这样一个子网掩码：255.255.255.224其二进制为： 
11111111.11111111.11111111.11100000可见n=3,2的3次方为8，说明子网地址可能有 
如下8种情况： 
000 
001 
010 
011 
100 
101 
110 
111 
但其中代表网络自身的000；代表广播地址的111是被保留的，所以要减2

5）如何计算总主机数量，子网内主机数量？ 
总主机数量＝子网数量×子网内主机数量 
比如子网掩码为255.255.255.224 上面的讨论知道它最多可以划分6个子网，那么每个子网内最多有多少个主机呢？由于网络被划分为6个子网，占用了主机号的前3位，且
是C类地址，则主机号只能用5位来表示主机号，因此子网内的主机数量＝（2的5次方）－2＝30. 
因此通过这个子网掩码我们可以算出这个网络最多可以标识6*30=180个主机（可见，在化分子网后，整个网络所能标识的主机数量将减少）。 

6）计算ip地址范围 通过一个自定义子网掩码，我们可以得到这个网络所有可能的ip地址范围。 
具体步骤： 
1写出二进制子网地址； 
2将子网地址化为十进制； 
3计算子网所能容纳主机数； 
4得出ip范围（起始地址：子网地址＋1；终止地址：子网地址＋主机数） 

假设一个子网掩码为：255.255.255.224，可知其最多可以划分6个子网，子网内主机数为30，那么所有可能的ip地址及计算流程如下： 
子网－子网地址（二进制）－－－－－－－－－－子网地址－－－－－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－－ 

202.112.10.65-202.112.10.94 
3号－－11001010.01110000.00001010.01100000－－202.112.10.96－－ 

202.112.10.97-202.112.10.126 
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－－ 

202.112.10.161-202.112.10.190 
6号－－11001010.01110000.00001010.11000000－－202.112.10.192－－ 

202.112.10.193-202.112.10.222 

第二步：按照你ip地址的类型写出其缺省子网掩码。如C类，则缺省子网掩码为 11111111.11111111.11111111.00000000;

小技巧：由于观察到上面的子网掩码为C类地址的默认子网掩码（即未划分子网），便可直接看出网络地址为ip地址的前三部
分，即前三个字节。 

四 解惑 

    为什么要做’与’运算而不是别的？

     ’1’在做’与’运算时，不影响结果，’0’在做’与’运算时，将得到0，利用’与’的这个特性，当管理员设置子网掩码时，即将子网掩码上与网络地址所对应的位都设为’1’,其他位都设为’0’,那么当作’与’时，ip地址中的网络号将被保留到结果中，而主机号将被置0，这样就解析出了网络号，解析主机号也一样，只需先把子网掩码取’反’,在做’与’