IP地址是以網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)來表示網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的，只有在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)下的計(jì)算機(jī)之間才能“直接”互通，不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算機(jī)要通過網(wǎng)關(guān)（Gateway）才能互通。但這樣的劃分在某些情況下顯得并不十分靈活。為此IP網(wǎng)絡(luò)還允許劃分成更小的網(wǎng)絡(luò)，稱為子網(wǎng)（Subnet），這樣就產(chǎn)生了子網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼的作用就是用來判斷任意兩個(gè)IP地址是否屬于同一子網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)只有在同一子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)才能"直接"互通。那么子網(wǎng)掩碼如何計(jì)算？

前面講到IP地址分網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，要將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)子網(wǎng)，因此網(wǎng)絡(luò)號(hào)將要占用原來的主機(jī)位，如對(duì)于一個(gè)C類地址，它用24位來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，要將其劃分為2個(gè)子網(wǎng)則需要占用1位原來的主機(jī)標(biāo)識(shí)位。此時(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)位變?yōu)?5位，主機(jī)標(biāo)示變?yōu)?位。同理借用2個(gè)主機(jī)位則可以將一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)劃分為4個(gè)子網(wǎng)……那計(jì)算機(jī)是怎樣才知道這一網(wǎng)絡(luò)是否劃分了子網(wǎng)呢？這就可以從子網(wǎng)掩碼中看出。子網(wǎng)掩碼和IP地址一樣有32bit，確定子網(wǎng)掩碼的方法是其與IP地址中標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的所有對(duì)應(yīng)位都用"1"，而與主機(jī)號(hào)對(duì)應(yīng)的位都是"0"。如分為2個(gè)子網(wǎng)的C類IP地址用25位來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，則其子網(wǎng)掩碼為：11111111 11111111 11111111 10000000即255.255.255.128。于是我們可以知道，A類地址的缺省子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0,B類為255.255.0.0,C類為255.255.255.0。下表是C類地址子網(wǎng)劃分及相關(guān)子網(wǎng)掩碼：

子網(wǎng)位數(shù) 　子網(wǎng)掩碼主機(jī)數(shù) 可用主機(jī)數(shù)

1 　255.255.255.128 　128 　 126

2 　255.255.255.192　 64 　 62

3 　255.255.255.224 　32 　 30

4 　255.255.255.240 　16 　14

5　 255.255.255.248 　8 　 6

6 　255.255.255.252 　4　 　 2

你可能注意到上表分了主機(jī)數(shù)和可用主機(jī)數(shù)兩項(xiàng)，這是為什么呢？因?yàn)楫?dāng)?shù)刂返乃兄鳈C(jī)位都為"0"時(shí)，這一地址為子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址，而當(dāng)所有主機(jī)位都為"1"時(shí)為廣播地址。

同時(shí)我們還可以使用可變長(zhǎng)掩碼（VLSM）就是指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以用不同的掩碼進(jìn)行配置。這樣做的目的是為了使把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)子網(wǎng)更加方便。在沒有VLSM的情況下，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能使用一種子網(wǎng)掩碼，這就限制了在給定的子網(wǎng)數(shù)目條件下主機(jī)的數(shù)目。例如你被分配了一個(gè)C類地址，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為192.168.10.0,而你現(xiàn)在需要將其劃分為三個(gè)子網(wǎng),其中一個(gè)子網(wǎng)有100臺(tái)主機(jī),其余的兩個(gè)子網(wǎng)有50臺(tái)主機(jī)。我們知道一個(gè)C類地址有254個(gè)可用地址，那么你如何選擇子網(wǎng)掩碼呢？從上表中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們?cè)谒凶泳W(wǎng)中都使用一個(gè)子網(wǎng)掩碼時(shí)這一問題是無法解決的。此時(shí)VLSM就派上了用場(chǎng)，我們可以在100個(gè)主機(jī)的子網(wǎng)使用255.255.255.128這一掩碼，它可以使用192.168.10.0到192.168.10.127這128個(gè)IP地址，其中可用主機(jī)號(hào)為126個(gè)。我們?cè)侔咽Ｏ碌?92.168.10.128到192.168.10.255這128個(gè)IP地址分成兩個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192。其中一個(gè)子網(wǎng)的地址從192.168.10.128到192.168.10.191,另一子網(wǎng)的地址從192.168.10.192到192.168.10.255。子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192每個(gè)子網(wǎng)的可用主機(jī)地址都為62個(gè)，這樣就達(dá)到了要求?？梢钥闯龊侠硎褂米泳W(wǎng)掩碼，可以使IP地址更加便于管理和控制。

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定義子網(wǎng)掩碼

用于子網(wǎng)掩碼的位數(shù)決定于可能的子網(wǎng)數(shù)目和每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目。在定義子網(wǎng)掩碼前，必須弄清楚本來使用的子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)目。

定義子網(wǎng)掩碼的步驟為：

A、確定哪些組地址歸我們使用。比如我們申請(qǐng)到的網(wǎng)絡(luò)號(hào)為 “210.73.a.b”，該網(wǎng)絡(luò)地址為c類IP地址，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)為“210.73.a”，主機(jī)標(biāo)識(shí)為“b”。

B、根據(jù)我們所需的子網(wǎng)數(shù)以及將來可能擴(kuò)充到的子網(wǎng)數(shù)，用宿主機(jī)的一些位來定義子網(wǎng)掩碼。比如我們需要12個(gè)子網(wǎng)，將來可能需要16個(gè)。用第四個(gè)字節(jié)的前四位確定子網(wǎng)掩碼。前四位都置為“1”，即第四個(gè)字節(jié)為“11110000”，這個(gè)數(shù)我們暫且稱作新的二進(jìn)制子網(wǎng)掩碼。

C、把對(duì)應(yīng)初始網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)位都置為“1”，即前三個(gè)字節(jié)都置為“1”，則子網(wǎng)掩碼的間斷二進(jìn)制形式為：“11111111.11111111.11111111.11110000” 。

D、把這個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為間斷十進(jìn)制形式為：“255.255.255.240” 。

計(jì)算方式

由于子網(wǎng)掩碼的位數(shù)決定于可能的子網(wǎng)數(shù)目和每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目。在定義子網(wǎng)掩碼前，必須弄清楚本來使用的子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)目。

根據(jù)子網(wǎng)數(shù)

利用子網(wǎng)數(shù)來計(jì)算

在求子網(wǎng)掩碼之前必須先搞清楚要?jiǎng)澐值淖泳W(wǎng)數(shù)目，以及每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)的所需主機(jī)數(shù)目。

1)將子網(wǎng)數(shù)目轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制來表示

2)取得該二進(jìn)制的位數(shù)，為 N

3)取得該IP地址的類子網(wǎng)掩碼，將其主機(jī)地址部分的前N位置1 即得出該IP地址劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。

如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成27個(gè)子網(wǎng)：

1)27=11011

2)該二進(jìn)制為五位數(shù)，N = 5

3)將B類地址的子網(wǎng)掩碼255.255.0.0的主機(jī)地址前5位置1（B類地址的主機(jī)位包括后兩個(gè)字節(jié)，所以這里要把第三個(gè)字節(jié)的前5位置1），得到 255.255.248.0

即為劃分成27個(gè)子網(wǎng)的B類IP地址 168.195.0.0的子網(wǎng)掩碼（實(shí)際上是劃成了32-2=30個(gè)子網(wǎng)）。

這一段介紹的是舊標(biāo)準(zhǔn)下計(jì)算的方法，關(guān)于舊的標(biāo)準(zhǔn)后文在介紹，在新標(biāo)準(zhǔn)中則可以先將27減去1，因?yàn)橛?jì)算機(jī)是從0開始計(jì)算的，從0到27實(shí)際上是有28個(gè)，所以說如果需要27個(gè)就需要將27減去1。

根據(jù)主機(jī)數(shù)

利用主機(jī)數(shù)來計(jì)算

1)將主機(jī)數(shù)目轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制來表示

2)如果主機(jī)數(shù)小于或等于254（注意去掉保留的兩個(gè)IP地址），則取得該主機(jī)的二進(jìn)制位數(shù)，為 N，這里肯定N<8。如果大于254，則 N>8，這就是說主機(jī)地址將占據(jù)不止8位。

3)使用255.255.255.255來將該類IP地址的主機(jī)地址位數(shù)全部置1，然后從后向前的將N位全部置為 0，即為子網(wǎng)掩碼值。

如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成若干子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)內(nèi)有主機(jī)700臺(tái)：

1. 700=1010111100

2)該二進(jìn)制為十位數(shù)，N = 10

3)將該B類地址的子網(wǎng)掩碼255.255.0.0的主機(jī)地址全部置1，得到255.255.255.255

然后再從后向前將后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(jī)為700臺(tái)的B類IP地址168.195.0.0的子網(wǎng)掩碼。

子網(wǎng)掩碼最直接的作用是判斷IP地址與另一個(gè)IP地址是否在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。

下面先簡(jiǎn)單看一個(gè)電腦上IP的基本配置

IP地址：192.168.0.5

子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0

默認(rèn)網(wǎng)關(guān)：192.168.0.1

如上的例子，IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)。假如現(xiàn)在上邊的電腦A（IP地址192.168.0.5）要給電腦B（IP地址為192.168.0.22）發(fā)送數(shù)據(jù)，首先A將數(shù)據(jù)發(fā)到路由器，路由器經(jīng)過判斷B的地址和A的地址在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，然后路由器就將數(shù)據(jù)直接發(fā)送給B。

路由器具體使用子網(wǎng)掩碼來判斷IP地址是先將這些IP地址和子網(wǎng)掩碼都換成二進(jìn)制，然后按照子網(wǎng)掩碼的最長(zhǎng)位數(shù)的1來比較。

第一步：轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制

A的IP地址：11000000，10101000，00000000，00000101

子網(wǎng)掩碼：11111111，11111111，11111111，00000000

B的IP地址：11000000，10101000，00000000，00010110

第二步：按照子網(wǎng)掩碼最長(zhǎng)1來比較

看上邊的內(nèi)容，子網(wǎng)掩碼在左邊一共有24位為1，那這樣的意思就是如果兩個(gè)IP地址的前24位都相同的話，那這兩個(gè)IP地址就是在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，看到我紅色標(biāo)記的A和B的地址都相同，那這就說明A和B在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。

再看一個(gè)例子，如果還是A地址的數(shù)據(jù)發(fā)到C地址，C的IP地址為192.168.56.21

第一步：轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制

A的IP地址：11000000，10101000，00000000，00000101

子網(wǎng)掩碼：11111111，11111111，11111111，00000000

C的IP地址：11000000，10101000，00111000，00010101

第二步：按照子網(wǎng)掩碼最長(zhǎng)1來比較

看上邊的A和C，按照子網(wǎng)掩碼的要求，如果C的前24位和A的前24位都相同的話，那么A和C才是同一網(wǎng)段的，看上邊C的地址，我用藍(lán)色來標(biāo)注不同的位數(shù)，這樣A 和C就不在同一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)，路由器就不能直接把A要發(fā)給C的數(shù)據(jù)直接經(jīng)過一個(gè)路由器給發(fā)送過去，這樣路由器就要先將A的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個(gè)路由器（一個(gè)不行就繼續(xù)往下發(fā)），然后再發(fā)到C上。

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