導(dǎo)語：子網(wǎng)掩碼與劃分管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]子網(wǎng)掩碼是一個32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。子網(wǎng)劃分時，子網(wǎng)掩碼設(shè)置的不同，所得到的子網(wǎng)不同，每個子網(wǎng)能容納的主機數(shù)目不同，若設(shè)置錯誤，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤。

[關(guān)鍵詞]子網(wǎng)掩碼；網(wǎng)絡(luò)地址；主機地址

Internet組織機構(gòu)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(wǎng)絡(luò)有126個，每個A類網(wǎng)絡(luò)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(jié)點是不可能的，網(wǎng)絡(luò)會因為廣播通信而飽和，結(jié)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(wǎng)應(yīng)用的不斷擴大，IP地址資源越來越少。為了實現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)進一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，每個子網(wǎng)由路由器界定并分配一個新的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址,子網(wǎng)地址是借用基于類的網(wǎng)絡(luò)地址的主機部分創(chuàng)建的。劃分子網(wǎng)后，通過使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來，使得從外部看網(wǎng)絡(luò)沒有變化，這就是子網(wǎng)掩碼。

1子網(wǎng)掩碼

RFC950定義了子網(wǎng)掩碼的使用，子網(wǎng)掩碼是一個32位的2進制數(shù)，其對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1，對應(yīng)于主機地址的所有位都置為0。由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位進行邏輯“與”運算，得到IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是主機地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。子網(wǎng)掩碼常用點分十進制表示，我們還可以用網(wǎng)絡(luò)前綴法表示子網(wǎng)掩碼，即“/<網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)>”。如138.96.0.0/16表示B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。

子網(wǎng)掩碼告知路由器，地址的哪一部分是網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)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(wǎng)掩碼為255.255.255.192，主機二的IP地址為222.21.160.73，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192?，F(xiàn)在主機一要給主機二發(fā)送數(shù)據(jù)，先要判斷兩個主機是否在同一網(wǎng)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(jié)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(jié)果為：11011110.00010101.10100000.01000000

兩個結(jié)果不同，也就是說，兩臺主機不在同一網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)需先發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，然后再發(fā)送給主機二所在網(wǎng)絡(luò)。那么，假如主機二的子網(wǎng)掩碼誤設(shè)為255.255.255.128，會發(fā)生什么情況呢？

讓我們將主機二的IP地址與錯誤的子網(wǎng)掩碼相“與”：

222.21.160.73即：11011110.00010101.10100000.01001001

255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000

結(jié)果為11011110.00010101.10100000.00000000

這個結(jié)果與主機的網(wǎng)絡(luò)地址相同，主機與主機二將被認(rèn)為處于同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)不再發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，而是直接在本網(wǎng)內(nèi)傳送。由于兩臺主機實際并不在同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，直到超時并拋棄。數(shù)據(jù)不能正確到達(dá)目的機，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯誤。

反過來，如果兩臺主機的子網(wǎng)掩碼原來都是255.255.255.128，誤將主機二的設(shè)為255.255.255.192，主機一向主機二發(fā)送數(shù)據(jù)時，由于IP地址與錯誤的子網(wǎng)掩碼相與，誤認(rèn)兩臺主機處于不同網(wǎng)絡(luò)，則會將本來屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機器之間的通信當(dāng)作是跨網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理，這樣勢必增加缺省網(wǎng)關(guān)的負(fù)擔(dān)，造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。所以，子網(wǎng)掩碼不能任意設(shè)置，子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。

2子網(wǎng)劃分與掩碼的設(shè)置

子網(wǎng)劃分是通過借用IP地址的若干位主機位來充當(dāng)子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實現(xiàn)的。劃分子網(wǎng)時，隨著子網(wǎng)地址借用主機位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個子網(wǎng)中的可用主機數(shù)逐漸減少。以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機位，28即256個主機地址，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。借用1位主機位，產(chǎn)生21個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有27個主機地址；借用2位主機位，產(chǎn)生22個子網(wǎng)，每個子網(wǎng)有26個主機地址……根據(jù)子網(wǎng)ID借用的主機位數(shù)，我們可以計算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個子網(wǎng)主機數(shù)，列表如下：

劃分子網(wǎng)數(shù)

子網(wǎng)位數(shù)

子網(wǎng)掩碼（二進制）

子網(wǎng)掩碼（十進制）

每個子網(wǎng)主機數(shù)

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(wǎng)絡(luò)中，若子網(wǎng)占用7位主機位時，主機位只剩一位，無論設(shè)為0還是1，都意味著主機位是全1或全1。由于主機位全0表示本網(wǎng)絡(luò)，全1留作廣播地址，這時子網(wǎng)實際沒有可用主機地址，所以主機位至少應(yīng)保留2位。

從上表可總結(jié)出子網(wǎng)劃分的步驟或者說子網(wǎng)掩碼的計算步驟：

2.1確定要劃分的子網(wǎng)數(shù)目以及每個子網(wǎng)的主機數(shù)目。

2.2求出子網(wǎng)數(shù)目對應(yīng)二進制數(shù)的位數(shù)N及主機數(shù)目對應(yīng)二進制數(shù)的位數(shù)M。

2.3對該IP地址的原子網(wǎng)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(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼。

例如，對B類網(wǎng)絡(luò)135.41.0.0/16需要劃分為20個能容納200臺主機的網(wǎng)絡(luò)。因為16＜20＜32，即24＜20＜25，所以，子網(wǎng)位只須占用5位主機位就可劃分成32個子網(wǎng)，可以滿足劃分成20個子網(wǎng)的要求。B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，轉(zhuǎn)換為二進制為11111111.11111111.00000000.00000000。現(xiàn)在子網(wǎng)又占用了5位主機位，根據(jù)子網(wǎng)掩碼的定義，劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼應(yīng)該為11111111.11111111.11111000.00000000，轉(zhuǎn)換為十進制應(yīng)該為255.255.248.0。現(xiàn)在我們再來看一看每個子網(wǎng)的主機數(shù)。子網(wǎng)中可用主機位還有11位，211＝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(wǎng)能容納200臺主機就能滿足需求，按照上述方式劃分子網(wǎng)，每個子網(wǎng)能容納的子網(wǎng)數(shù)目遠(yuǎn)大于需求的主機數(shù)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(jù)子網(wǎng)所需主機數(shù)來劃分子網(wǎng)。還以上例來說，128＜200＜256，即27＜200＜28，也就是說，在B類網(wǎng)絡(luò)的16位主機位中,保留8位主機位，其它的16－8＝8位當(dāng)成子網(wǎng)位，可以將B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0劃分成256(28)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(wǎng)。此時的子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11111111.00000000，轉(zhuǎn)換為十進制為255.255.255.0。

在上例中，我們分別根據(jù)子網(wǎng)數(shù)和主機數(shù)劃分了子網(wǎng)，得到了兩種不同的結(jié)果，都能滿足要求，實際上，子網(wǎng)占用5~8位主機位時所得到的子網(wǎng)都能滿足上述要求，那么，在實際工作中，應(yīng)按照什么原則來決定占用幾位主機位呢？

在劃分子網(wǎng)時，不僅要考慮目前需要，還應(yīng)了解將來需要多少子網(wǎng)和主機。對子網(wǎng)掩碼使用比需要更多的主機位，可以得到更多的子網(wǎng)，節(jié)約了IP地址資源，若將來需要更多子網(wǎng)時，不用再重新分配IP地址，但每個子網(wǎng)的主機數(shù)量有限；反之，子網(wǎng)掩碼使用較少的主機位，每個子網(wǎng)的主機數(shù)量允許有更大的增長，但可用子網(wǎng)數(shù)量有限。一般來說，一個網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)會因為廣播通信而飽和，所以，網(wǎng)絡(luò)中的主機數(shù)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(wǎng)位。

綜上所述,子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。子網(wǎng)掩碼設(shè)置的不同，所得到的子網(wǎng)不同，每個子網(wǎng)能容納的主機數(shù)目不同。若設(shè)置錯誤，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯誤。

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