子網路遮罩及子網劃分

子網路遮罩
- 什麼是子網路遮罩？
- 子網路遮罩的作用
- 子網路遮罩的組成
- 子網路遮罩的表示方法
- 子網路遮罩的分類
子網劃分
- 子網劃分的定義
- 子網劃分後子網路遮罩的計算

子網路遮罩

什麼是子網路遮罩？

子網路遮罩是一個32位的2進制數，其對應網絡位址的所有位都置為1，對應于主機位址的所有位都置為0。
子網路遮罩一定是配合IP位址來使用的。
子網路遮罩可以通過與IP位址“與”計算，分離出IP位址中的網絡位址和主機位址，用于判斷該IP位址是在區域網路上，還是在廣域網上。
子網路遮罩一般用于将網絡進一步劃分為若幹子網，以避免主機過多而擁堵或過少而IP浪費。

子網路遮罩的作用

它的主要作用有兩個，一是用于屏蔽IP位址的一部分以差別網絡辨別和主機辨別，并說明該IP位址是在區域網路上，還是在遠端網上。二是用于将一個大的IP網絡劃分為若幹小的子網絡。

子網路遮罩的組成

同IP位址一樣，子網路遮罩是由長度為32位二進制數組成的一個位址。
子網路遮罩32位與IP位址32位相對應，IP位址如果某位是網絡位址，則子網路遮罩為1，否則為0。
舉個栗子：如：11111111.11111111.11111111.00000000

子網路遮罩的表示方法

點分十進制表示法

二進制轉換十進制，每8位用點号隔開

例如：子網路遮罩二進制11111111.11111111.11111111.00000000，表示為255.255.255.0
CIDR斜線記法

IP位址/n

例1：192.168.1.100/24，其子網路遮罩表示為255.255.255.0，二進制表示為11111111.11111111.11111111.00000000

例2：172.16.198.12/20，其子網路遮罩表示為255.255.240.0，二進制表示為11111111.11111111.11110000.00000000

不難發現，例1***有24個１，例2***有20個１，是以n是這麼來的。營運商ISP常用這樣的方法給客戶配置設定IP位址。

子網路遮罩的分類

預設子網路遮罩

預設子網路遮罩即未劃分子網，對應的網絡号的位都置1，主機号都置0。

A類網絡預設子網路遮罩：255.0.0.0

B類網絡預設子網路遮罩：255.255.0.0

C類網絡預設子網路遮罩：255.255.255.0
自定義子網路遮罩

自定義子網路遮罩是将一個網絡劃分為幾個子網，需要每一段使用不同的網絡号或子網号，實際上我們可以認為是将主機号分為兩個部分：子網号、子網主機号。

形式如下：

未做子網劃分的IP位址：網絡号+主機号

做子網劃分後的IP位址：網絡号+子網号+子網主機号

也就是說IP位址在劃分子網後，以前的主機号位置的一部分給了子網号，餘下的是子網主機号。子網路遮罩是32位二進制數，它的子網主機辨別用部分為全“0”。利用子網路遮罩可以判斷兩台主機是否在同一子網中。若兩台主機的IP位址分别與它們的子網路遮罩相“與”後的結果相同，則說明這兩台主機在同一子網中。

子網劃分

子網劃分的定義

子網劃分是通過借用IP位址中若幹位主機位址來充當子網的網絡位址，進而将原網絡劃分為若幹子網。

劃分子網時，随着子網位址借用主機位數的增多，子網的數目随之增加，但每個子網中的可用主機數逐漸減少。

比如一個C類網絡，未劃分子網時，子網路遮罩為255.255.255.0，二進制表示 11111111.11111111.11111111.00000000

借用2位主機位，産生22個子網，可用子網數為22-2個，每個子網有26個主機位址，可用主機位址為26-2個。

借用3位主機位，産生23個子網，可用子網數位23-2個，每個子網有25個主機位址,可用主機位址為25-2個

……

根據子網ID借用的主機位數，我們可以計算出劃分的子網數、掩碼、每個子網主機數，清單如下：

為什麼子網數和主機數要減2？
子網位全0，代表的是網絡号；子網位全1，代表的是廣播位址。

既然随着子網的不斷劃分，每個子網的可用主機數不斷減少，那子網劃分的意義何在？

每個子網劃分後，都要留出在該子網下全0和全1的IP位址，這些位址是要作為廣播位址或其他用途的，主機不能用。是以看上去浪費了一些位址。

但這種浪費是值得的。最明顯的一個特征是，和虛拟區域網路一樣，子網劃分避免了廣播風暴。廣播隻在各自子網内進行，不會影響到其他子網。另外一個是有效避免通信擁堵，好比一條路上我們為什麼要劃分機動車道和人行道。機動車道和人行道間還有隔離帶，隔離帶不是浪費和占用馬路空間嗎？

子網劃分後子網路遮罩的計算

1. 根據子網數來計算

在求子網路遮罩之前必須先搞清楚要劃分的子網數目，以及每個子網内的所需主機數目。

将子網數目轉化為二進制來表示
取得該二進制的位數，為 N
取得該IP位址的類子網路遮罩，将其主機位址部分的前N位置1 即得出該IP位址劃分子網的子網路遮罩。

如欲将B類IP位址168.195.0.0劃分成27個子網：

1)27=11011

2)該二進制為五位數，N = 5

3)将B類位址的子網路遮罩255.255.0.0的主機位址前5位置1（B類位址的主機位包括後兩個位元組，是以這裡要把第三個位元組的前5位置1），得到 255.255.248.0

即為劃分成27個子網的B類IP位址 168.195.0.0的子網路遮罩（實際上是劃成了32-2=30個子網，隻不過我們用其中的27個）。

2.根據主機數計算

1)将主機數目轉化為二進制來表示

2)如果主機數小于或等于254（注意去掉保留的兩個IP位址），則取得該主機的二進制位數，為 N，這裡肯定N<8。如果大于254，則 N>8，這就是說主機位址将占據不止8位。

3)使用255.255.255.255來将該類IP位址的主機位址位數全部置1，然後從後向前的将N位全部置為 0，即為子網路遮罩值。

如欲将B類IP位址168.195.0.0劃分成若幹子網，每個子網内有主機700台：

700=1010111100

2)該二進制為十位數，N = 10

3)将該B類位址的子網路遮罩255.255.0.0的主機位址全部置1，得到255.255.255.255

然後再從後向前将後10位置0，即為： 11111111.11111111.11111100.00000000

即255.255.252.0。這就是該欲劃分成主機為700台的B類IP位址168.195.0.0的子網路遮罩。