子網划分及子網掩碼計算方法

一、子網掩碼的概述及作用

1. 子網掩碼是一個應用於TCP/IP網絡的32位二進制值，每節8位，必須結合IP地址對應使用。
2. 子網掩碼32位都與IP地址32位對應，如果某位是網絡地址，則子網掩碼為1，否則為0。
3. 子網掩碼可以通過與IP地址“與”計算，分離出IP地址中的網絡地址和主機地址，用於判斷該IP地址是在局域網上，還是在廣域網上。
4. 子網掩碼一般用於將網絡進一步划分為若干子網，以避免主機過多而擁堵或過少而IP浪費。

二、為什么要使用子網掩碼？

子網掩碼可以分離出IP地址中的網絡地址和主機地址，那為什么要分離呢？因為兩台計算機要通訊，首先要判斷是否處於同一個廣播域內，即網絡地址是否相同。如果網絡地址相同，表明接受方在本網絡上，那么可以把數據包直接發送到目標主機，否則就需要路由網關將數據包轉發送到目的地。

三、子網掩碼的分類

1）缺省子網掩碼：

(未划分子網)

子網掩碼32位與IP地址32位對應,如果某位是網絡地址，則子網掩碼為1，否則為0。例如A類IP地址，第一節為網絡地址，其余三節為主機地址，故掩碼為“11111111.00000000.00000000.00000000”

A類網絡缺省子網掩碼：255.0.0.0
B類網絡缺省子網掩碼：255.255.0.0
C類網絡缺省子網掩碼：255.255.255.0

2）自定義子網掩碼：

(用於划分子網)

將一個網絡划分為若干子網，希望每個子網擁有不同的網絡地址或子網地址。因為IP是有限的，實際上我們是將主機地址分為兩個部分：子網網絡地址、子網主機地址。 形式如下：

未做子網划分的ip地址：網絡地址＋主機地址
做子網划分后的ip地址：網絡地址＋（子網網絡地址＋子網主機地址）

四、子網掩碼和ip地址的關系

子網掩碼是用來判斷任意兩台計算機的IP地址是否屬於同一子網絡的根據。具體說就是兩台計算機各自的IP地址與子網掩碼進行“與”運算后，如果得出的結果是相同的，則說明這兩台計算機是處於同一個子網絡上的，可以進行直接的通訊。

例如：設IP地址為192.168.10.2，子網掩碼為255.255.255.240，那么子網掩碼是怎樣來區分網絡地址和主機地址的呢。

網絡地址： 192.168.10.0 （IP和子網掩碼 與運算）

主機地址為：0.0.0.2（子網掩碼取反，然后和IP 與運算）

 

五、為什么要要划分子網？

例如：在A類IP地址中，每個A類網絡可能有16777214 台主機，它們處於同一廣播域。在同一廣播域中有這么多主機是不可能的，網絡會因為廣播通信而飽和。另一方面，IP地址資源越來越少。為實現更小的廣播域，就需要進一步分成更小的網絡。划分子網后，通過使用掩碼，把子網隱藏起來，使得從外部看網絡沒有變化，這就是子網掩碼。

六、子網划分簡述

子網划分是通過借用IP地址中若干位主機地址來充當子網的網絡地址，從而將原網絡划分為若干子網。

划分子網時，隨着子網地址借用主機位數的增多，子網的數目隨之增加，但每個子網中的可用主機數逐漸減少。

如：C類地址，原有8位主機位，2^8-2即254個主機地址，默認子網掩碼255.255.255.0。(全0或全1不可用）
借用1位主機位，產生2^1-2=0個子網，每個子網有2^7-2個主機地址；
借用2位主機位，產生2^2-2=2個子網，每個子網有2^6-2個主機地址;
……
根據子網ID借用的主機位數，我們可以計算出划分的子網數、掩碼、每個子網主機數，列表如下：

拿 C類子網掩碼 舉例：

① 划分子網數 ② 子網位數 ③子網掩碼（二進制） ④ 子網掩碼（十進制） ⑤ 每個子網主機數

① 1～2        ② 1   ③ 11111111.11111111.11111111.10000000   ④ 255.255.255.128   ⑤ 126

① 3～4        ② 2   ③ 11111111.11111111.11111111.11000000   ④ 255.255.255.192   ⑤ 62

① 5～8        ② 3   ③ 11111111.11111111.11111111.11100000   ④ 255.255.255.224    ⑤ 30

① 9～16      ② 4   ③ 11111111.11111111.11111111.11110000    ④ 255.255.255.240   ⑤ 14

① 17～32    ② 5   ③ 11111111.11111111.11111111.11111000    ④ 255.255.255.248    ⑤ 6

① 33～64    ② 6   ③ 11111111.11111111.11111111.11111100    ④ 255.255.255.252     ⑤ 2

借位：從左到右借的，不是從右到左，所以只能是 128，192，224，240，248，252，254，255。但在這里 254，255 沒啥意義，因為每個子網中，第一個IP地址（即主機部分全部為0的IP）和最后一個IP（即主機部分全部為1的IP）不能分配給主機使用。

 

七、子網掩碼計算（不一定適用當前）

1、利用子網數來計算

在求子網掩碼之前必須先搞清楚要划分的子網數目，以及每個子網內的所需主機數目。
1)  將子網數目轉化為二進制來表示
2)  取得該二進制的位數，為 N
3)  取得該 IP地址的類子網掩碼，將其主機地址部分的的前N位置 1 即得出該IP地址划分子網的子網掩碼。

如欲將 C類 IP地址192.168.10.0划分成4個子網：
1)  4=100
2)  該二進制為三位數，N = 3 （現在可能只需要占用2位主機位即可）
3)  將C類地址的子網掩碼255.255.255.0的主機地址前3位置 1，得到子網掩碼255.255.255.224。

 

2、利用主機數來計算

1)  將主機數目轉化為二進制來表示
2)  如果主機數小於或等於254（注意去掉保留的兩個IP地址），則取得該主機的二進制位數。
3)  將該類IP地址的主機地址位數全部置1，然后從后向前的將N位全部置為 0，即為子網掩碼值。

如欲將C類IP地址192.168.10.0划分成若干子網，每個子網內有主機25台：
1)  25=11001
2)  該二進制為5位數，N = 5
3)  將該C類地址的子網掩碼 255.255.255.0的主機地址全部置 1，得到255.255.255.255，然后再從后向前將后5位置0，即為：11111111.11111111.11111111.11100000，即255.255.252.224。

 

步驟總結：

1. 子網數和主機數都可以計算子網掩碼

2. 取得子網/主機的二進制位數

3. 網絡地址置1主機地址置0

4. 換成十進制

轉載自：https://blog.csdn.net/u012219045/article/details/60466352