[轉]子網路遮罩與子網劃分

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一 摘要二 子網路遮罩的概念及作用三 為什麼需要使用子網路遮罩四 如何用子網路遮罩得到網路/主機地址五 子網路遮罩的分類六 子網編址技術七 如何劃分子網及確定子網路遮罩八 相關判斷方法  一 摘要　　關於子網路遮罩與子網劃分的教程，學這篇教程需要一定的基礎（高手當然除外），建議讀過前面的關於ip的教程後，再讀本教程。　　準備好了嗎？我們開始吧！！二 子網路遮罩的概念及作用　　子網路遮罩是一個應用於TCP/IP網路的32位二進位值，它可以屏蔽掉ip地址中的一部分，從而分離出ip地址中的網路部分與主機部分，基於子網路遮罩，管理員可以將網路進一步劃分為若干子網。 三 為什麼需要使用子網路遮罩　　雖然我們說子網路遮罩可以分離出ip地址中的網路部分與主機部分，可大家還是會有疑問，比如為什麼要區分網路地址與主機地址？區分以後又怎樣呢？那麼好，讓我們再詳細的講一下吧！ 　　在使用TCP/IP協議的兩台電腦之間進行通訊時，我們通過將原生子網路遮罩與接受方主機的ip地址進行‘與‘運算，即可得到目標主機所在的網路號，又由於每台主機在配置TCP/IP協議時都設定了一個本機ip地址與子網路遮罩，所以可以知道本機所在的網路號。通過比較這兩個網路號，就可以知道接受方主機是否在本網路上。如果網路號相同，表明接受方在本網路上，那麼可以通過相關的協議把資料包直接發送到目標主機；如果網路號不同，表明目標主機在遠程網路上，那麼資料包將會發送給本網路上的路由器，由路由器將資料包發送到其他網路，直至到達目的地。在這個過程中你可以看到，子網路遮罩是不可或缺的！ 四 如何用子網路遮罩得到網路/主機地址　　既然子網路遮罩這麼重要，那麼它是如何分離出ip地址中的網路地址和主機地址的呢？ 過程如下：1將ip地址與子網路遮罩轉換成二進位；2將二進位形式的ip地址與子網路遮罩做‘與‘運算，將答案化為十進位便得到網路地址；3將二進位形式的子網路遮罩取‘反‘；4將取‘反‘後的子網路遮罩與ip地址做‘與‘運算，將答案化為十進位便得到主機地址。 下面我們用一個例子給大家示範：假設有一個　　I P 地址：192.168.0.1　　子網路遮罩為255.255.255.0 化為二進位為：　　I P 地址11000000.10101000.00000000.00000001 　　子網路遮罩11111111.11111111.11111111.00000000 將兩者做‘與‘運算得：　　11000000.10101000.00000000.00000000 將其化為十進位得：　　192.168.0.0這便是上面ip的網路地址，主機地址以此類推。小技巧：由於觀察到上面的子網路遮罩為C類地址的預設子網路遮罩（即未劃分子網），便可直接看出網路地址為ip地址的前三部分，即前三個位元組。 解惑：　　什嗎？你還是不懂？問我為什麼要做‘與‘運算而不是別的？其實你仔細觀察一下上面的例子就應該能明白。　　‘1‘在做‘與‘運算時，不影響結果，‘0‘在做‘與‘運算時，將得到0，利用‘與‘的這個特性，當管理員設定子網路遮罩時，即將子網路遮罩上與網路地址所對應的位都設為‘1‘,其他位都設為‘0‘,那麼當作‘與‘時，ip地址中的網路號將被保留到結果中，而主機號將被置0，這樣就解析出了網路號，解析主機號也一樣，只需先把子網路遮罩取‘反‘,在做‘與‘。  五 子網路遮罩的分類1）預設子網路遮罩：即未劃分子網，對應的網路號的位都置1，主機號都置0。 A類網路預設子網路遮罩：255.0.0.0 B類網路預設子網路遮罩：255.255.0.0 C類網路預設子網路遮罩：255.255.255.0  2）自訂子網路遮罩：將一個網路劃分為幾個子網，需要每一段使用不同的網路號或子網號，實際上我們可 以認為是將主機號分為兩個部分：子網號、子網主機號。 形式如下：未做子網劃分的ip地址：網路號＋主機號做子網劃分後的ip地址：網路號＋子網號＋子網主機號也就是說ip地址在化分子網後，以前的主機號位置的一部分給了子網號，餘下的是子網主機號。 六 子網編址技術　　前面幾點介紹了子網路遮罩的一些知識，下面我們來看看子網劃分，不要認為子網劃分與子網路遮罩沒有關係喲，子網劃分也是靠子網路遮罩來實現的。子網是指一個ip地址上產生的邏輯網路，它可以讓一個網路地址跨越多個物理網路，即一個網路地址代表多個網路（很明顯這樣做可以節省ip地址）。呵呵，聽起來是不是很蹊蹺？一個網路就這樣被莫名其妙的劃分成了許多子網？那麼這樣做有什麼用呢？我舉個例子來跟你說吧：比如你是某個學校的網管，你的學校有四個處於不同物理位置的網路教室，每個網路教室25台機器，你的任務是給這些機器配置ip地址和子網路遮罩。你可能會覺得這再簡單不過了，申請4個C類地址，每個教室一個，然後在一一配置不就搞定了。嗯，這樣做理論上沒錯，但你有沒有想到這樣做很浪費，你一共浪費了(254-25)*4=916個ip地址，如果所有的網管都像你這樣做，那麼internet上的ip地址將會在極短的時間內枯竭，顯然，你是不能這樣做，你應該做子網劃分。 　　子網劃分說白了是這樣一個事情：因為在劃分了子網後，ip地址的網路號是不變的，因此在區域網路外部看來，這裡仍然只存在一個網路，即網路號所代表的那個網路；但在網路內部卻是另外一個景象，因為我們每個子網的子網號是不同的，當用化分子網後的ip地址與子網路遮罩（注意，這裡指的子網路遮罩已經不是預設子網路遮罩了，而是自訂子網路遮罩，是管理員在經過計算後得出的）做‘與‘運算時，每個子網將得到不同的子網地址，從而實現了對網路的劃分（得到了不同的地址，當然就能區別出各個子網了，有趣吧）。 子網編址技術，即子網劃分將會有助於以下問題的解決：1）巨大的網路地址管理耗費：如果你是一個A類網路的管理員，你一定會為管理數量龐大的主機而頭痛的；2）路由器中的選路表的急劇膨脹：當路由器與其他路由器交換選路表時，互連網的負載是很高的，所需的計算量也很高；3）IP地址空間有限並終將枯竭：這是一個至關重要的問題，高速發展的internet,使原來的編址方法不能適應，而一些ip地址卻不能被充分的利用，造成了浪費。因此，在配置區域網路或其他網路時，根據需要劃分子網是很重要的，有時也是必要的。現在，子網編址技術已經被絕大多數區域網路所使用。 七 如何劃分子網及確定子網路遮罩 在動手劃分之前，一定要考慮網路目前的需求和將來的需求計劃。劃分子網主要從以下方面考慮:1．網路中物理段的數量（即要劃分的子網數量） 2．每個物理段的主機的數量  確定子網路遮罩的步驟：第一步：確定物理網段的數量，並將其轉換為位元，並確定位元n。如：你需要6個子網，6的二進位值為110，共3位,即n=3；第二步：按照你ip地址的類型寫出其預設子網路遮罩。如C類，則預設子網路遮罩為11111111.11111111.11111111.00000000;第三步：將子網路遮罩中與主機號的前n位對應的位置置1，其餘位置置0。若n=3且為C類地址：則得到子網路遮罩為11111111.11111111.11111111.11100000化為十進位得到255.255.255.224B類地址：則得到子網路遮罩為11111111.11111111.11100000.00000000化為十進位得到255.255.224.0A類地址：則得到子網路遮罩為11111111.11100000.00000000.00000000化為十進位得到255.224.0.0另：由於網路被劃分為6個子網，佔用了主機號的前3位，若是C類地址，則主機號只能用5位來表示主機號，因此每個子網內的主機數量＝（2的5次方）－2＝30，6個子網總共所能標識的主機數將小於254，這點請大家注意！ 解惑：1你可能有這樣的疑問，比如在上面的例子裡，6的二進位值為110，那麼為什麼要將子網路遮罩中與主機號的前n位對應的位置都置1，而不是用6的二進位110去替代前n位呢？呵呵，這個問題提的很好，答案是這樣的：我們計運算元網掩碼的目的是什嗎？就是希望它在做‘與‘的時候能夠解析出網路號，也就是說它與網路號所對應的位置都應該是1（當然包括與子網號所對應的位置），那麼很顯然，你寫上110是不對的，如果你這麼寫，那麼它的意義是主機號的前兩位作為子網號，那麼這樣將最多劃分2個子網（不明白沒關係，下面有計運算元網數量的方法），與我們當初所要劃分的6個子網顯然是不一致的。這樣解釋你能明白馬？2細心的人可能會發現，劃分4個子網，5個子網和6個子網的子網路遮罩是一樣的，同為255.255.255.224，是不是錯了呢？三個子網路遮罩應該不同呀？呵呵，是這樣的，因為4，5，6的二進位值都是3為，因此在子網路遮罩中這三位都置1，劃分是沒有問題的，只是你的理解上有一點小小的問題，劃分為4個子網，其實可以理解為劃分為6個子網，但你只使用了其中的4個。比如你想劃分8個子網，與劃分14個子網所得到的子網路遮罩是一樣的，都佔用了4位作為子網號。 八 相關判斷方法1）如何判斷是否做了子網劃分？這個問題很簡單，如果它使用了預設子網路遮罩，那麼表示沒有作子網劃分；反之，則一定作了子網劃分。2）如何計運算元網地址？還是老辦法，將ip地址與子網路遮罩的二進位形式做‘與‘，得到的結果即為子網地址。3）如何計算主機地址？這個也不用說了吧，先將子網路遮罩的二進位取‘反‘，再與ip地址做‘與‘。4）如何計運算元網數量？這個問題大家會常常提到，還是從子網路遮罩入手，主要有兩個步驟：1觀察子網路遮罩的二進位形式，確定作為子網號的位元n；2子網數量為2的n次方－2。（為什麼減2，呵呵，往下看）舉個例子來說，比如有這樣一個子網路遮罩：255.255.255.224其二進位為：11111111.11111111.11111111.11100000可見n=3,2的3次方為8，說明子網地址可能有如下8種情況：000001010011100101110111但其中代表網路自身的000；代表廣播位址的111是被保留的，所以要減2，明白了嗎？ 5）如何計算總主機數量，子網內主機數量？總主機數量＝子網數量×子網內主機數量再用一個例子給大家說明，比如子網路遮罩為255.255.255.224上面的討論知道它最多可以劃分6個子網，那麼每個子網內最多有多少個主機呢？其實上面我已經給大家算過了，由於網路被劃分為6個子網，佔用了主機號的前3位，且是C類地址，則主機號只能用5位來表示主機號，因此子網內的主機數量＝（2的5次方）－ 2＝30.因此通過這個子網路遮罩我們可以算出這個網路最多可以標識6*30=180個主機（可見，在化分子網後，整個網路所能標識的主機數量將減少）。 6）計算ip位址範圍通過一個自訂子網路遮罩，我們可以得到這個網路所有可能的ip位址範圍。具體步驟：1寫出二進位子網地址；2將子網地址化為十進位；3計運算元網所能容納主機數；4得出ip範圍（起始地址：子網地址＋1；終止地址：子網地址＋主機數） 假設一個子網路遮罩為：255.255.255.224，可知其最多可以劃分6個子網，子網內主機數為30，那麼所有可能的ip地址及計算流程如下：子網－子網地址（二進位）－－－－－－－－－－子網地址－－－－－實際ip範圍1號－－11001010.01110000.00001010.00100000－－202.112.10.32－－ 202.112.10.33-202.112.10.622號－－11001010.01110000.00001010.01000000－－202.112.10.64－－ 202.112.10.65-202.112.10.943號－－11001010.01110000.00001010.01100000－－202.112.10.96－－ 202.112.10.97-202.112.10.1264號－－11001010.01110000.00001010.10000000－－202.112.10.128－－ 202.112.10.129-202.112.10.1585號－－11001010.01110000.00001010.10100000－－202.112.10.160－－ 202.112.10.161-202.112.10.1906號－－11001010.01110000.00001010.11000000－－202.112.10.192－－ 202.112.10.193-202.112.10.222

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