子网掩码与子网的划分
浅谈子网掩码与子网划分
浅谈子网掩码与子网划分随着互联网的发展，越来越多的人开始了解网络的相关知识。
在网络中，子网掩码和子网划分是两个关键的概念。
1. 子网掩码子网掩码是一种32位的二进制数，用于标识IP地址中网络部分和主机部分的分界线。
它与IP地址一起使用，用来确定在同一个局域网（也就是一个子网）内哪些IP地址可以被直接访问，哪些IP地址需要通过路由器进行访问。
子网掩码是由连续的位0和1组成的，其中1表示网络部分，0表示主机部分。
例如，在默认子网掩码255.255.255.0中，前24位为1，后8位为0，这意味着前24位表示网络部分，后8位表示主机部分。
因此，在同一个子网中，IP地址只有后8位不同才能被认为是不同的主机。
子网掩码的选择非常重要，它可以影响到网络的性能和安全。
如果子网掩码太小，子网中的主机数量将增加，这可能会导致网络拥堵和安全风险。
反之，如果子网掩码太大，网络的利用率将下降，这也会对性能造成影响。
因此，设计和选择合适的子网掩码是网络管理员必须解决的一个关键问题。
2. 子网划分子网划分是将一个大的IP地址块划分成多个较小的IP地址块的过程。
它可以帮助网络管理员有效地管理网络，提高网络性能和安全性。
在传统的网络中，一个IP地址块通常会被划分为一个子网，并使用默认的子网掩码进行分割。
但是，这种划分方式可能会浪费IP地址，因为有些子网中的IP地址可能不会被使用。
而且，在大型网络中，一个子网可能会包含大量的主机，这会导致网络拥堵和性能下降。
为了解决这些问题，网络管理员可以使用变长子网掩码（VLSM）技术对IP地址块进行更细粒度的划分。
VLSM允许每个子网使用不同的子网掩码，以便更好地适应不同大小的子网。
这样就可以更有效地利用IP地址，并使网络更加灵活和安全。
在进行子网划分时，还需要考虑网络拓扑结构和路由器的位置。
子网与子网之间应该使用路由器进行连接，以便减少网络拥堵和提高网络性能。
网络管理员还需要合理的规划网络拓扑结构，以确保网络的可靠性和稳定性。
子网划分及子网掩码计算方法
⼦⽹划分及⼦⽹掩码计算⽅法⼀、⼦⽹掩码的概述及作⽤1. ⼦⽹掩码是⼀个应⽤于TCP/IP⽹络的32位⼆进制值，每节8位，必须结合IP地址对应使⽤。
2. ⼦⽹掩码32位都与IP地址32位对应，如果某位是⽹络地址，则⼦⽹掩码为1，否则为0。
3. ⼦⽹掩码可以通过与IP地址“与”计算，分离出IP地址中的⽹络地址和主机地址，⽤于判断该IP地址是在局域⽹上，还是在⼴域⽹上。
4. ⼦⽹掩码⼀般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。
⼆、为什么要使⽤⼦⽹掩码？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？因为两台计算机要通讯，⾸先要判断是否处于同⼀个⼴播域内，即⽹络地址是否相同。
如果⽹络地址相同，表明接受⽅在本⽹络上，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。
三、⼦⽹掩码的分类1）缺省⼦⽹掩码：(未划分⼦⽹)⼦⽹掩码32位与IP地址32位对应,如果某位是⽹络地址，则⼦⽹掩码为1，否则为0。
例如A类IP地址，第⼀节为⽹络地址，其余三节为主机地址，故掩码为“11111111.00000000.00000000.00000000”A类⽹络缺省⼦⽹掩码：255.0.0.0B类⽹络缺省⼦⽹掩码：255.255.0.0C类⽹络缺省⼦⽹掩码：255.255.255.02）⾃定义⼦⽹掩码：(⽤于划分⼦⽹)将⼀个⽹络划分为若⼲⼦⽹，希望每个⼦⽹拥有不同的⽹络地址或⼦⽹地址。
因为IP是有限的，实际上我们是将主机地址分为两个部分：⼦⽹⽹络地址、⼦⽹主机地址。
形式如下：未做⼦⽹划分的ip地址：⽹络地址＋主机地址做⼦⽹划分后的ip地址：⽹络地址＋（⼦⽹⽹络地址＋⼦⽹主机地址）四、⼦⽹掩码和ip地址的关系⼦⽹掩码是⽤来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同⼀⼦⽹络的根据。
具体说就是两台计算机各⾃的IP地址与⼦⽹掩码进⾏“与”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的，可以进⾏直接的通讯。
子网划分和子网掩码的计算
子网划分和子网掩码的计算在计算机网络中，子网划分和子网掩码是非常重要的概念。
子网划分是将一个网络划分为多个更小的子网，而子网掩码则用于指示IP地址中哪些位是网络地址，哪些是主机地址。
本文将详细介绍子网划分和子网掩码的计算方法。
一、子网划分子网划分是将一个网络划分为多个更小的子网。
它可以帮助我们更好地管理网络资源和提高网络效率。
在划分子网之前，我们首先需要确定以下几个参数：1. 原网络地址：假设我们有一个网络地址为192.168.0.0的网络。
2. 子网掩码：子网掩码用于指示IP地址中哪些位是网络地址，哪些是主机地址。
常见的子网掩码有255.255.255.0和255.255.0.0等。
3. 所需子网数量：根据实际需求确定需要划分的子网数量。
根据上述参数，我们可以开始计算子网划分。
以下是子网划分的步骤：步骤1：确定所需子网数量根据实际需求确定需要划分的子网数量，假设我们需要划分4个子网。
步骤2：确定所需子网的主机数量根据实际需求确定每个子网所需的主机数量。
假设我们需要每个子网支持100个主机。
步骤3：确定所需子网的子网掩码根据所需子网的主机数量确定子网掩码。
假设每个子网需要支持100个主机，根据主机数量找到最接近的2的幂次方，并将其减1，得到子网掩码的主机位数。
在本例中，需要7位主机位来支持100个主机。
将子网掩码的主机位数转换为子网掩码的十进制形式，得到子网掩码为255.255.255.128。
步骤4：子网地址的计算根据子网掩码将原网络地址划分成多个子网。
每个子网的第一个可用地址是子网地址，最后一个可用地址是广播地址，其余是主机地址。
以192.168.0.0网络为例，子网掩码为255.255.255.128，我们可以进行如下子网划分：子网1：子网地址192.168.0.0，广播地址192.168.0.127，主机地址范围192.168.0.1 - 192.168.0.126。
子网2：子网地址192.168.0.128，广播地址192.168.0.255，主机地址范围192.168.0.129 - 192.168.0.254。
计算机网络子网划分
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。
《子网掩码和子网划分》
南京工业职业技术学院
2020/3/1
３.16 子网掩码和子网划分
教学目标
掌握: ➢ 子网掩 码的组成； ➢ 子网划分的方法
３.16 子网掩码和子网划分 知识复习 IP地址定义与分类
IP地址（Internet Protocol Address），缩写为IP Adress，是 一种在Internet上的给主机统一编址的地址格式，也称为网络 协议（IP协议）地址。它为互联网上的每一个网络和每一台主 机分配一个逻辑地址，常见的IP地址，分为IPv4与IPv6两大类 ，当前广泛应用的是IPv4。
３.16 子网掩码和子网划分
新课学习 CIDR与VLSM
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。
子网掩码与子网的划分
10
网络地址
主机地址
128～191
0～255
0～255
0～255
• 前2字节标识网络地址，后2字节标识主机地址
• 每个网络最多可容纳（ 216－2）台主机
• 从高位起，前2位为“10”，第1字节用十进制表示的取值 范围为“128～191”
• 具有B类地址特征的网络总数为 2 14个
IP地址类别—C类地址
210.39.15.15 源地址
发送
210.39.15.127 目的地址
接收
不同子网中的主机之间通信
子网地址 210.39.15.0
转发
R 210.39.15.32
接收
210.39.15.15 源地址 发送
202.112.4.63 目的地址
子网地址 202.112.4.0
子网掩码的表示
① 直接的32bit的位模式（不常用） ② 点分整数法（常用）
IP地址结构：是一种层次型地址结构。
IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit) 整个地址分为两部分，即网络号(Net ID)和主 机号(Host ID)。
Net ID
Host ID
IP地址的表示方法：
方法：采用点分十进制记法（dotted decimal notation）即将32bit的IP地址中的每8位二进制 数用1个等效的十进制数表示，并每个十进制数之 间加上一个点。
例：255.255.255.192
子网掩码的斜杠表示法：斜杠表示的整数，就是子网
掩码中所有1的个数 例： 带点十进制数表示 斜杠表示
255.255.255.0
/24
例：IP地址/子网掩码对：
156.26.30.60/255.255.240.0
子网掩码与子网划分 子网掩码是一个32位地址,用
[关键词]子网掩码；网络地址；主机地址
Internet组织机构定义了五种IP地址，用于主机的有A、B、C三类地址。其中A类网络有126个，每个A类网络可能有16，777，214台主机，它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多结点是不可能的，网络会因为广播通信而饱和，结果造成16，777，214个地址大部分没有分配出去，形成了浪费。而另一方面，随着互连网 应用 的不断扩大，IP地址资源越来越少。为了实现更小的广播域并更好地利用主机地址中的每一位，可以把基于类的IP网络进一步分成更小的网络，每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于类的网络地址的主机部分创建的。划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。
1子网掩码
RFC 950定义了子网掩码的使用，子网掩码是一个32位的2进制数，其对应网络地址的所有位都置为1，对应于主机地址的所有位都置为0。由此可知，A类网络的缺省的子网掩码是255.0.0.0，B类网络的缺省的子网掩码是255.255.0.0，C类网络的缺省的子网掩码是255.255.255.0。将子网掩码和IP地址按位进行逻辑“与”运算，得到IP地址的网络地址，剩下的部分就是主机地址，从而区分出任意IP地址中的网络地址和主机地址。子网掩码常用点分十进制表示，我们还可以用网络前缀法表示子网掩码，即“/<网络地址位数>”。如138.96.0.0/16表示B类网络138.96.0.0的子网掩码为255.255.0.0。
222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001
255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000
IP地址的子网划分和子网掩码
IP地址的子网划分和子网掩码IP地址是互联网中常用的网络协议，用于标识网络上的设备。
网络管理员需要将IP地址分配给各个设备，以实现网络通信。
在这个过程中，子网划分和子网掩码扮演着重要的角色。
本文将详细介绍IP地址的子网划分和子网掩码的概念、原理及应用。
一、IP地址的基本概念IP地址（Internet Protocol Address）是一个用于标识通信节点或者主机地址的数值，由32位二进制数组成。
为了方便人们使用，IP地址通常被表示为四组用点分隔的十进制数（例如192.168.0.1）。
二、子网划分的概念与原理子网划分（Subnetting）是指将一个大的IP地址空间划分成若干个较小的子网，以便更有效地管理和利用IP地址。
通过子网划分，可以将网络划分成不同的子网，每个子网可以包含一定数量的IP地址。
子网划分的原理基于IP地址的二进制表示。
在IPv4中，32位的IP地址被分为网络部分和主机部分，其中网络部分用于标识网络，主机部分用于标识设备。
子网掩码则决定了IP地址中哪些位属于网络部分，哪些位属于主机部分。
三、子网掩码的概念与作用子网掩码（Subnet Mask）是一个32位的二进制数，用于将IP地址中的网络部分和主机部分进行分隔。
在二进制表示中，子网掩码中的1表示网络部分，0表示主机部分。
子网掩码的作用是定义了网络地址的范围，以及主机地址在网络中的唯一性。
通过与IP地址进行AND运算，可以判断一个IP地址属于哪一个子网。
四、子网划分和子网掩码的应用子网划分和子网掩码在网络管理和划分中发挥着重要的作用。
通过合理地划分子网，可以提高网络的安全性、管理性和性能。
在实际应用中，通过合理地选择子网掩码，网络管理员可以根据需求将IP地址按照不同的规模分配给各个子网。
例如，一个较大的网络可以划分成多个子网，不同的子网可以服务于不同的部门或者地区。
此外，子网划分和子网掩码还可以用于实现网络隔离和VLAN的划分。
子网掩码和子网划分
思考与练习
如果要划分6个子网怎么办？（用三位）
如果要考虑特殊的IP怎么办？ 如果想将一个B类网络划分为2 0 0个子 网，每个子网有1 0 0个地址，算出其子 网掩码？ 子网掩码为255.255.255.128每个子网里 面有127个地址一共可以划分512个子网
00xxxxxx：00000001----00111110 01xxxxxx：01000001----01111110 10xxxxxx：10000001----10111110 11xxxxxx：11000001----11111110 1--62 65--126 129--190 193--254
划分子网的实例
如一个组织有几个包括25台PC的相对大的子网， 又有一些只包含几台计算机的较小子网。这种情 况下，如果将一个C类地址分成6个子网，每个子 网可以包含30台PC,大的子网基本上利用了全部 的IP地址，但是小的子网却很浪费了许多IP地址， 为解决此问题，避免可能的地址浪费，出现了可 变长子网掩码的编址（VLSM）的编址方案， VLSM用直观方法在IP地址后面加上/网络及子 网编码比特数来表示。例如： 202.117.125.0/27，表示前27位表示网络号 和子网号，即子网掩码为27位长，主机地址为5 位长。
M :11111111.11111111.11111111.00000000 与: 11010010.00101001.11101101.00000000 M的反后再与: 00000000.00000000.00000000.00001010
子网的划分
什么时候需要划分子网？ 当需要将一个给定的网络划分为各个互 不相关的网络时，就需要划分子网。 怎样划分子网？ 将IP地址中的主机号部分再拿出某几位 来作为网络号，剩下的部分作为主机号。
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IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit) 整个地址分为两部分，即网络号(Net ID)和主 机号(Host ID)。
Net ID
Host ID
IP地址的表示方法：
方法：采用点分十进制记法（dotted decimal notation）即将32bit的IP地址中的每8位二进制 数用1个等效的十进制数表示，并每个十进制数之 间加上一个点。
例：10000001 00001011 00000011 00011111
129
11
3
31
IP = 129 . 11 . 3 . 31
IP地址分类：分为5类，见下图。
0
78
A类地址 0 网络号
15 16
23 24
31
主机号
B类地址 1 0
网络号
主机号
C类地址 1 1 0
网络号
主机号
D类地址 1 1 1 0
IP地址
Internet中能够唯一确定计算机位置的标识就
是IP地址。对于终端用于来说，IP地址还有另 一种表示方法：域名（网址）。
IP地址采用分层结构：
IP协议规定：IP地址的长度为四字节(32bit)， 整个地址分为两部分，即网络号(Network ID) 和主机号(Host ID)。
IP 地址
叫做回送地址(loopback address)。它是一个保留地址， 最常见的表示形式为127.0.0.1。
IP协议规定：当任何程序用回送地址作为目的地址时，计 算机上的协议软件不会把该数据报向网络上发送，而是把数据 直接返回给本主机。
回送地址的用途：实现对本机网络协议的测试或实现本地进 程间的通信。 以上地址从来不分配给任何一个单个的主机。
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
110
192～223
网络地址 0～255
0～255
主机地址 0～255
前3字节标识网络地址，后1字节标识主机地址
• 每个网络最多可容纳254台主机
10
网络地址
主机地址
128～191
0～255
0～255
0～255
• 前2字节标识网络地址，后2字节标识主机地址
• 每个网络最多可容纳（ 216－2）台主机
• 从高位起，前2位为“10”，第1字节用十进制表示的取值 范围为“128～191”
• 具有B类地址特征的网络总数为 2 14个
IP地址类别—C类地址
根据首字节的取值可以判断IP地址的类别。 例如202.112.14.161为C类地址
特殊用途的IP地址
主机号为全“0”的IP地址为网络地址，表示该网络本身。 主机号为全“1”的地址是广播(broadcast)地址。 任何一个以数字127开头的IP地址(127.any.any.any)都
• 前1字节标识网络地址，后3字节标识主机地址
• 每个网络最多可容纳（ 224 －2）台主机
• 从高位起，前1位为“0”，第1字节用十进制表 示的取值范围为“0～127”
• 具有A类地址特征的网络总数为126个
IP地址类别—B类地址
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
特殊IP地址举例
网络地址 • 主机地址部分全部定义为“0”，用于区分网络 例：主机212.111.44.136
– 所在网络的地址为212.111.44.0 – 全0的网络地址：0.0.0.0表示网络本身，用于网络初始化 广播地址 • 直接广播地址 – 主机地址部分为全“1”，用于向某个网络的所有主机广播 – 例：主机212.111.44.136
它们是：
A类：10.0.0.0 ---10.255.255.255 B类：172.16.0.0 ---172.31.255.255 C类：192.168.0.0---192.168.255.255
子网掩码与子网的划分
与运算
运算规则： 相与的两个数都为1，结果为1，否则结 果就为0。 例如： 1与1=1 1与0=0 0与1=0 0与0=0
Internet技术
目标
Internet概述 Internet的接入方法 Internet的基本使用
Internet的通信协议
TCP/IP
Internet以TCP/IP作为标准通信协议，只要计算 机系统支持TCP/IP，它就可以连入Internet，同 时由IP子协议为连入Internet的计算机分配一个 IP地址作为唯一标识。
• 从高位起，前3位为“110”，第1字节用十进制表示的 取值范围为“192～223”
• 具有C类地址特征的网络总数为 221个
A、B、C三类地址的网络数和主机数
类别 首字节值范围
A
1--126
B 128--191
C 192--223
网络数
126 16382 2097150
主机数
16777314 65534 254
组播地址
E类地址 1 1 1 1 0
保留
址格式
IP地址类别—A类地址
31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
网络地址
0～127
0～255
主机地址 0～255
0～255
子网掩码的作用
计算机是通过将子网掩码与IP地址相 “与运算”来区分出计算机的网络号和 主机号。 例如：IP地址为：210.41.237.10，其 子网掩码为255.255.255.0，则进行如 下“与运算”：
IP:11010010.00101001.11101101.00001010
M :11111111.11111111.11111111.00000000 与: 11010010.00101001.11101101.00000000 反: 00000000.00000000.00000000.00001010
所在网络的广播地址为212.111.44.255 • 有限广播地址（ 255.255.255.255）
– 在未知本网地址情况下用于本网广播
内部地址(私用地址)
IP地址范围内有一些未被InterNic指定，这些地址可分 配给未连接到Internet的主机使用，这些主机如果需要访问 Internet,可使用网络代理(proxy)服务器连接到公共网络上。