[電腦網路]IP和子網路遮罩

命令 

subnet 166.173.197.131 netmask 255.255.255.192{ range 166.173.197.10 166.173.197.107; default-lease-time 600; max-lease-time 7200; } 表示。（）

向166.173.197.10網路分配從166.173.197.133到166.173.197.255

一個兩小時的最大租用時間

指定了一個十分鐘的預設租用時間

網路地址166.173.197.0

該報文表示的意義：        對子網166.173.197.131（其子網路遮罩為255.255.255.192，即網路號占高26位，主機號占低6位），該子網的網路地址為：166.173.197.128，其主機範圍為166.173.197.128-166.173.197.191.        現在對該可選擇範圍內申請主機號範圍在166.173.197.10-166.173.197.107的IP地址；        該申請預設租用時間為600s，最大租用時間不超過7200秒       至於申請和分配是否成功在這裡並不關心。

我們都知道， IP 是由四段數字組成，在此，我們先來瞭解一下 3 類常用的 IP

A 類 IP 段 0.0.0.0 到 127.255.255.255 (0 段和 127 段不使用 )

B 類 IP 段 128.0.0.0 到 191.255.255.255

C 類 IP 段 192.0.0.0 到 223.255.255.255

XP 預設分配的子網路遮罩每段只有 255 或 0

A 類的預設子網路遮罩 255.0.0.0 一個子網最多可以容納 1677 萬多台電腦

B 類的預設子網路遮罩 255.255.0.0 一個子網最多可以容納 6 萬台電腦

C 類的預設子網路遮罩 255.255.255.0 一個子網最多可以容納 254 台電腦

我們必須有一個子網路遮罩，因為：

1 ）當配置 IP 時，所有電腦都必須填寫子網路遮罩

2 ）我們必須在我們的網路中設定一些邏輯邊界

3 ）我們必須至少輸入所使用 IP 類的預設子網路遮罩

我以前認為，要想把一些電腦搞在同一網段，只要 IP 的前三段一樣就可以了，今天，我才知道我錯了。如果照我這樣說的話，一個子網就只能容納 254 台電腦。真是有點笑話。我們來說詳細看看吧。

要想在同一網段，只要網路標識相同就可以了，那要怎麼看網路標識呢。首先要做的是把每段的 IP 轉換為二進位。（有人說，我不會轉換耶，沒關係，我們用 Windows 內建計算機就行。開啟計算機，點查看 > 程式員，輸入十進位的數字，再點一下“二進位”這個單選點，就可以切換至二進位了。）

把子網路遮罩切換至二進位，我們會發現，所有的子網路遮罩是由一串聯續的 1 和一串聯續的 0 組成的（一共 4 段，每段 8 位，一共 32 位元）。

255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000

255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000

255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000

這是 A/B/C 三類預設子網路遮罩的二進位形式，其實，還有好多種子網路遮罩，只要是一串聯續的 1 （不少於 8 個）和一串聯續的 0 就可以了（每段都是 8 位）。如 11111111.11111111.11111000.00000000 ，這也是一段合法的子網路遮罩。子網路遮罩決定的是一個子網的電腦數目，電腦公式是 2 的 m 次方，其中，我們可以把 m 看到是後面的多少個 0 。如 255.255.255.0 轉換成二進位，那就是11111111.11111111.11111111.00000000 ，後面有 8 個 0 ，那 m 就是 8 ， 255.255.255.0 這個子網路遮罩可以容納 2 的 8 次方（台）電腦，也就是 256 台，但是有兩個 IP 是不能用的，那就是最後一段不能為 0 和 255 ，減去這兩台，就是 254 台。

劃分方法

 

子網的劃分，實際上就是設計子網路遮罩的過程。子網路遮罩主要是用來區分 IP 地址中的網路 ID 和主機 ID ，它用來屏蔽 IP 地址的一部分，從 IP 地址中分離出網路 ID 和主機 ID. 子網路遮罩是由 4 個十進位數組成的數值 " 中間用 "." 分隔，如 255.255.255.0 。若將它寫成二進位的形式為 :11111111.11111111.11111111.00000000 ，其中為 "1" 的位分離出網路 ID, 為 "0" 的位分離出主機 ID ，也就是通過將 IP 地址與子網路遮罩進行 " 與 " 邏輯操作，得出網路號。

例如，假設 IP 地址為 192.160.4.1 ，子網路遮罩為 255.255.255.0 ，則網路 ID 為 192.160.4.0, 主機 ID 為 0.0.0.1 。電腦網路 ID 的不同，則說明他們不在同一個物理子網內，需通過路由器轉寄才能進行資料交換。

每類地址具有預設的子網路遮罩 : 對於 A 類為 255.0.0.0 ，對於 B 類為 255.255.0.0 ，對於 C 類為 255.255.255.0 。除了使用上述的表示方法之外，還有使用子網路遮罩中 "1" 的位元來表示的，在預設情況下， A 類地址為 8 位， B 類地址為 16 位， C 類地址為 24 位。例如，A 類的某個地址為 12.10.10.3/8 ，這裡的最後一個 "8" 說明該地址的子網路遮罩為 8 位，而 199.42.26.0/28 表示網路 199.42.26.0 的子網路遮罩位元有 28 位。

如果希望在一個網路中建立子網，就要在這個預設的子網路遮罩中加入一些位，它減少了用於主機地址的位元。加入到掩碼中的位元決定了可以配置的子網。因而，在一個劃分了子網的網路中，每個地址包含一個網路地址、一個子網位元和一個主機地址

樣本

 

255.255.248.0 這個子網路遮罩可以最多容納多少台電腦。

計算方法

 

把將其轉換為二進位的四段數字（每段要是 8 位，如果是 0 ，可以寫成 8 個 0 ，也就是 00000000 ）

11111111.1111111.11111000.00000000

然後，數數後面有幾顆 0 ，一共是有 11 顆，那就是 2 的 11 次方，等於 2048 ( 注意：主機號中全 0 是保留地址，全 1 是廣播位址，所以它們不算可用主號地址。網路號也是一樣的。子網號是可以用全 0 和全 1 的 ) ，所以這個子網路遮罩最多可以容納 2048-2=2046 台電腦。

一個子網最多可以容納多少台電腦你會算了吧，下面我們來個逆向演算法的題。

一個公司有 530 台電腦，組成一個對等區域網路，子網路遮罩設多少最合適。

首先，無疑， 530 台電腦用 B 類 IP 最合適（ A 類不用說了，太多， C 類又不夠，肯定是 B 類），但是 B 類預設的子網路遮罩是255.255.0.0 ，可以容納 6 萬台電腦，顯然不太合適，那子網路遮罩設多少合適呢。我們先來列個公式。

公式

 

2 的 m 次方 >=560

首先，我們確定 2 的 m 次方一定是大於 2 的 8 次方的，因為我們知道 2 的 8 次方是 256 ，也就是 C 類 IP 的最大容納電腦的數目，我們從 9 次方一個一個試， 2 的 9 次方是 512 ，不到 560 ， 2 的 10 次方是 1024 ，看來 2 的 10 次方最合適了。子網路遮罩一共由 32 位組成，已確定後面 10 位是 0 了，那前面的 22 位就是 1 ，最合適的子網路遮罩就是： 11111111.11111111.11111100.00000000 ，轉換成 10進位，那就是 255.255.252.0 。

分配和計運算元網掩碼你會了吧，下面，我們來看看 IP 地址的網段。

相信好多人都和我一樣，認為 IP 只要前三段相同，就是在同一網段了，其實，不是這樣的，同樣，我也把 IP 的每一段轉換為一個位元，這裡就拿 IP ： 192.168.0.1 ，子網路遮罩： 255.255.255.0 做實驗吧。

192.168.0.1

11000000.10101000.00000000.00000001

（這裡說明一下，和子網路遮罩一樣，每段 8 位，不足 8 位的，前面加 0 補齊。）

IP 11000000.10101000.00000000.00000001

子網路遮罩 11111111.11111111.11111111.00000000

同一網段

 

在這裡，向大家說一下到底怎麼樣才算同一網段。

要想在同一網段，必需做到網路標識相同，那網路標識怎麼算呢。各類 IP 的網路標識演算法都是不一樣的。 A 類的，只算第一段。 B 類，只算第一、二段。 C 類，算第一、二、三段。

演算法只要把 IP 和子網路遮罩的每位元 AND 就可以了。

AND 方法： 0 和 1=0 0 和 0=0 1 和 1=1

如： And 192.168.0.1 ， 255.255.255.0 ，先轉換為二進位，然後 AND 每一位

IP 11000000.10101000.00000000.00000001

子網路遮罩 11111111.11111111.11111111.00000000

得出 AND 結果 11000000.10101000.00000000.00000000

轉換為十進位 192.168.0.0 ，這就是網路標識，

再將子網路遮罩反取，也就是 00000000.00000000.00000000.11111111 ，與 IP AND

得出結果 00000000.00000000.00000000.00000001 ，轉換為 10 進位，即 0.0.0.1 ，

這 0.0.0.1 就是主機標識。要想在同一網段，必需做到網路標識一樣。

我們再來看看這個改為預設子網路遮罩的 B 類 IP

如 IP ： 188.188.0.111 ， 188.188.5.222 ，子網路遮罩都設為 255.255.254.0 ，在同一網段嗎。

先將這些轉換成二進位

188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111

188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011110

255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000

分別 AND ，得

10111100.10111100.00000000.00000000

10111100.10111100.00000100.00000000

網路標識不一樣（看 255.255.254.0 轉換成二進位後 1 的數位，所以可以看到不一樣），即不在同一網段。

判斷是不是在同一網段，你會了吧，下面，我們來點實際的。

一個公司有 530 台電腦，組成一個對等區域網路，子網路遮罩和 IP 設多少最合適。

子網路遮罩不說了，前面算出結果來了 11111111.11111111.11111100.00000000 ，也就是 255.255.252.0

B 類地址

 

選一個 B 類 IP 段，這裡就選 188.188.x.x 吧

這樣， IP 的前兩段確定的，關鍵是要確定第三段，只要網路標識相同就可以了。我們先來確定網路號。（我們把子網路遮罩中的 1 和 IP中的 ? 對就起來， 0 和 * 對應起來，如下：）

255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000

188.188.x.x 10111100.10111100.??????**.********

網路標識 10111100.10111100.??????00.00000000

由此可知， ? 處隨便填（只能用 0 和 1 填，不一定全是 0 和 1 ），我們就用全填 0 吧， * 處隨便，這樣呢，我們的 IP 就是

10111100.10111100.000000**.******** ，一共有 530 台電腦， IP 的最後一段 1 ～ 254 可以分給 254 台電腦， 530/254=2.086 ，採用進 1 法，得整數 3 ，這樣，我們確定了 IP 的第三段要分成三個不同的數字，也就是說，把 000000** 中的 ** 填三次數字，只能填 1 和 0，而且每次的數字都不一樣，至於填什麼，就隨我們便了，如 00000001 ， 00000010 ， 00000011 ，轉換成十進位，分別是 1 ， 2 ， 3，這樣，第三段也確定了，這樣，就可以把 IP 分成 188.188.1.y ， 188.188.2.y ， 188.188.3.y ， y 處隨便填，只要在 1 ～ 254 範圍之內，並且這 530 台電腦每台和每台的 IP 不一樣，就可以了。

有人也許會說，既然演算法這麼麻煩，乾脆用 A 類 IP 和 A 類預設子網路遮罩得了，偶要告訴你的是，由於 A 類 IP 和 A 類預設子網路遮罩的主機數目過大，這樣做無疑是大海撈針，如果同時區域網路訪問量過頻繁、過大，會影響效率的，所以，最好設定符合自己的 IP 和子網路遮罩^_^

舉個執行個體：比如公司分配到的網段是 192.168.1.0/24 ，首先我要分一個 8 個主機的網段出來，那麼這個網段的首地址是什麼 ? 之後，我又要劃分一個 16 個主機的地址出來，那麼 16 個主機的首地址是什麼。

劃分執行個體

 

C 類地址例子 : 網路地址 192.168.10.0; 子網路遮罩 255.255.255.192(/26)

1. 子網數 =2*2=4

2. 主機數 =2 的 6 次方 -2=62

3. 有效子網 ?:block size=256-192=64; 所以第一個子網為 192.168.10.64, 第二個為 192.168.10.128

4. 廣播位址 : 下個子網 -1. 所以 2 個子網的廣播位址分別是 192.168.10.127 和 192.168.10.191

5. 有效主機範圍是 : 所以第一個子網為 192.168.10.0 ，第二個為 192.168.10.64 ，第三個為 192.168.10.128 ，第四個為192.168.10.192

B 類地址例子 1: 網路地址 :172.16.0.0; 子網路遮罩 255.255.192.0(/18)

1. 子網數 =2*2=4

2. 主機數 =2 的 14 次方 -2=16382

3. 有效子網 ?:block size=256-192=64; 所以第一個子網為 172.16.64.0, 最後 1 個為 172.16.128.0