基于子网掩码

基于子网掩码（精选五篇）

基于子网掩码 篇1

我们知道IP地址是一个4字节(共32bit)的数字,被分为4段,每段8位,段与段之间用句点分隔。为了便于表达和识别,IP地址是以十进制形式表示的,如210.52.207.2,每段所能表示的十进制数最大不超过255。IP地址由两部分组成,即网络号(networkid)和主机号(hostid)。网络号标识的是Internet上的一个子网,而主机号标识的是子网中的某台主机。网际地址分解成两个域后,带来了一个重要的优点:IP数据包从网际上的一个网络到达另一个网络时,选择路径可以基于网络而不是主机。在大型的网际中,这一点优势特别明显,因为路由表中只存储网络信息而不是主机信息,这样可以大大简化路由表。IP地址可以分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C类是三种主要的类型地址;D类专供多目传送用的组播地址,E类作为保留地址,用于扩展备用地址;D类、E类不能分配使用。

A类IP地址:用8位(bit)来标识网络号,24位标识主机号,最前面一位为"0",即A类地址的第一段取值介于1~126之间。A类地址通常为大型网络而提供,全世界总共只有126个只可能的A类网络,每个A类网络最多可以连接16777214台主机。(A类网络地址中最高的8位地址段“127”的是一个保留地址,用于网络软件测试及本地机进程间通信,称为回路地址,这类地址不能用做计算机的IP地址。)

B类IP地址:用16位来标识网络号,16位标识主机号,前面两位是"10"。B类地址的第一段取值介于128~191之间,第一段和第二段合在一起表示网络号。B类地址适用于中等规模的网络,全世界大约有16000个B类网络,每个B类网络最多可以连接65534台主机。

C类IP地址:用24位来标识网络号,8位标识主机号,前面三位是"110"。C类地址的第一段取值介于192~223之间,第一段、第二段、第三段合在一起表示网络号。最后一段标识网络上的主机号。C类地址适用于校园网等小型网络,每个C类网络最多可以有254台主机。(C类IP地址段中,有一个地址段是指定专用于局域网连接的,它就是192.168.0.0~192.168.255.254。)

A、B、C三类IP地址有效范围如右表。

2 引入子网缘由

一个大的网络中所有的设备都处于一个广播域中,随着设备的增多,网络的干扰也会越来越大,以B类网络为例:一个B类网络,如果不进行网络细分,整个网络中将有65534台主机,这么多的设备不便于管理,而且网络中大量的广播信息将会导致网络效率下降,甚至瘫痪。为了合理配置系统,减少资源浪费,人们经常把一个大的网络,划分为若干小的网络,把网络中设备之间的互相广播范围尽量减少,这种把一个大的网络划分变小的过程称为子网划分。

3 子网划分的优点

把大的网络中划分成小的子网络,有利于系统维护,使IP地址的应用更加有效,无论是在网络管理还是网络信息流量的控制,都表现出很多优点。具体来说子网划分的优点表现在:减少网络信息流量;提高网络性能;简化网络管理;易于扩大地理范围。

4 划分子网的方法

划分子网前,网络中的地址由网络部分和主机部分组成。划分子网后,网络中的地址由网络部分、子网部分和主机部分组成,相应的地址为网络地址、子网地址和主机地址。划分子网时,原来主机部分中的高位变为子网部分,主机部分中的低位保持不变,子网技术使得网络地址的层次结构更加合理,便于IP地址分配和管理,既能适应各种现实的物理网络规模,又能充分利用IP地址空间。

5 子网掩码

引入子网后,地址中的网络部分包含了子网部分。为了区分地址中的网络部分和主机部分,可以把网络部分用1来标识,主机部分用0来标识,这样就得到了子网掩码。子网掩码可以清晰地显示IP地址的结构,还可以判断两个IP地址是否属于同一网络。

右表给出了划分子网前后不同掩码的结果,划分子网后的掩码就是子网掩码,一般掩码的表示方法采用十进制数。

6 确定子网掩码方法

子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。所以可以利用子网数目和利用主机数目来计算子网掩码。

6.1 利用子网数来计算

在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目,以及每个子网内的所需主机数目。

1)将子网数目转化为二进制来表示;

2)取得该二进制的位数,为n;

3)取得该IP地址的类子网掩码,将其主机地址部分的的前n位置1即得出该IP地址划分子网的子网掩码。

如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网:

1)27=11011;

2)该二进制为五位数,n=5;

3)将b类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置1,得到255.255.248.0;

即为划分成27个子网的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。

6.2 利用主机数来计算

1)将主机数目转化为二进制来表示;

2)如果主机数小于或等于254(注意去掉保留的两个IP地址),则取得该主机的二进制位数,为n,这里肯定n<8。如果大于254,则n>8,这就是说主机地址将占据不止8位;

3)使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1,然后从后向前的将n位全部置为0,即为子网掩码值。

如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网,每个子网内有主机700台:

1)700=1010111100;

2)该二进制为十位数,n=10;

3)将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置1,得到255.255.255.255。

然后再从后向前将后10位置0,即为:11111111.11111111.11111100.00000000,即255.255.252.0。这就是该欲划分成主机为700台的B类IP地址168.195.0.0的子网掩码。

7 附录

下面列出各类IP地址所能划分出的所有子网,其划分后的主机和子网占位数,以及主机和子网的(最大)数目,注意要去掉保留的IP地址(即划分后有主机位或子网位全为“0”或全为“1”的):

摘要：我们知道在Internet中广泛使用的TCP/IP协议就是利用IP地址来区别不同的主机的。如果你曾经进行过TCP/IP协议设置,那么你一定会遇到子网掩码(subnetmask)这一名词,那么你知道什么是子网掩码吗?它有什么作用呢?如何划分子网呢,如何计算子网掩码呢?那就跟我们走进这个课堂吧!

关键词：IP地址,子网掩码,子网

参考文献

[1]王达.网管员必读——网络基础[M].北京:电子工业出版社,2005,5:132-140.

[2]谢希仁.计算机网络[M]4版.辽宁:大连理工大学出版社,2008,5:174.

浅议子网掩码与子网划分方法 篇2

关键词：子网掩码,网络地址,主机地址

Internet组织机构定义了五种IP地址，用于主机的有A、B、C三类地址。其中A类网络有126个，每个A类网络可能有16,777,214台主机，它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多结点是不可能的，网络会因为广播通信而饱和，结果造成16,777,214个地址大部分没有分配出去，形成了浪费。而另一方面，随着互连网应用的不断扩大，IP地址资源越来越少。为了实现更小的广播域并更好地利用主机地址中的每一位，可以把基于类的IP网络进一步分成更小的网络，每个子网由路由器界定并分配一个新的子网网络地址,子网地址是借用基于类的网络地址的主机部分创建的。划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。

1 子网掩码

RFC 950定义了子网掩码的使用，子网掩码是一个32位的2进制数，其对应网络地址的所有位都置为1，对应于主机地址的所有位都置为0。由此可知，A类网络的缺省的子网掩码是255.0.0.0,B类网络的缺省的子网掩码是255.255.0.0,C类网络的缺省的子网掩码是255.255.255.0。将子网掩码和IP地址按位进行逻辑“与”运算，得到IP地址的网络地址，剩下的部分就是主机地址，从而区分出任意IP地址中的网络地址和主机地址。子网掩码常用点分十进制表示，我们还可以用网络前缀法表示子网掩码，即“/<网络地址位数>”。如138.96.0.0/16表示B类网络138.96.0.0的子网掩码为255.255.0.0。

子网掩码告知路由器，地址的哪一部分是网络地址，哪一部分是主机地址，使路由器正确判断任意IP地址是否是本网段的，从而正确地进行路由。例如，有两台主机，主机一的IP地址为222.21.160.6，子网掩码为255.255.255.192，主机二的IP地址为222.21.160.73，子网掩码为255.255.255.192。现在主机一要给主机二发送数据，先要判断两个主机是否在同一网段。

主机一：

222.21.160.6即：11011110.00010101.10100000.00000110

255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000

按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.00000000

主机二：

222.21.160.73即：11011110.00010101.10100000.01001001

255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000

按位逻辑与运算结果为：11011110.00010101.10100000.01000000

两个结果不同，也就是说，两台主机不在同一网络，数据需先发送给默认网关，然后再发送给主机二所在网络。那么，假如主机二的子网掩码误设为255.255.255.128，会发生什么情况呢?

让我们将主机二的IP地址与错误的子网掩码相“与”：

222.21.160.73即：11011110.00010101.10100000.01001001

255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000

结果为：11011110.00010101.10100000.00000000

这个结果与主机的网络地址相同，主机与主机二将被认为处于同一网络中，数据不再发送给默认网关，而是直接在本网内传送。由于两台主机实际并不在同一网络中，数据包将在本子网内循环，直到超时并抛弃。数据不能正确到达目的机，导致网络传输错误。

反过来，如果两台主机的子网掩码原来都是255.255.255.128，误将主机二的设为255.255.255.192，主机一向主机二发送数据时，由于IP地址与错误的子网掩码相与，误认两台主机处于不同网络，则会将本来属于同一子网内的机器之间的通信当作是跨网传输，数据包都交给缺省网关处理，这样势必增加缺省网关的负担，造成网络效率下降。所以，子网掩码不能任意设置，子网掩码的设置关系到子网的划分。

2 子网划分与掩码的设置

子网划分是通过借用IP地址的若干位主机位来充当子网地址从而将原网络划分为若干子网而实现的。划分子网时，随着子网地址借用主机位数的增多，子网的数目随之增加，而每个子网中的可用主机数逐渐减少。以C类网络为例，原有8位主机位，28即256个主机地址，默认子网掩码255.255.255.0。借用1位主机位，产生21个子网，每个子网有27个主机地址;借用2位主机位，产生22个子网，每个子网有26个主机地址……根据子网ID借用的主机位数,我们可以计算出划分的子网数、掩码、每个子网主机数,列表如表1。

如表1所示的C类网络中，若子网占用7位主机位时，主机位只剩一位，无论设为0还是1，都意味着主机位是全1或全1。由于主机位全0表示本网络，全1留作广播地址，这时子网实际没有可用主机地址，所以主机位至少应保留2位。

从表1可总结出子网划分的步骤或者说子网掩码的计算步骤：

1)确定要划分的子网数目以及每个子网的主机数目。

2)求出子网数目对应二进制数的位数N及主机数目对应二进制数的位数M。

3)对该IP地址的原子网掩码，将其主机地址部分的前N位置1或后M位置0即得出该IP地址划分子网后的子网掩码。

例如，对B类网络135.41.0.0/16需要划分为20个能容纳200台主机的网络。因为16<20<32，即24<20<25，所以，子网位只须占用5位主机位就可划分成32个子网，可以满足划分成20个子网的要求。B类网络的默认子网掩码是255.255.0.0，转换为二进制为11111111.11111111.00000000.00000000。现在子网又占用了5位主机位，根据子网掩码的定义，划分子网后的子网掩码应该为11111111.11111111.11111000.00000000，转换为十进制应该为255.255.248.0。现在我们再来看一看每个子网的主机数。子网中可用主机位还有11位，211=2048，去掉主机位全0和全1的情况，还有2046个主机ID可以分配，而子网能容纳200台主机就能满足需求，按照上述方式划分子网，每个子网能容纳的子网数目远大于需求的主机数目，造成了IP地址资源的浪费。为了更有效地利用资源，我们也可以根据子网所需主机数来划分子网。还以上例来说，128<200<256，即27<200<28，也就是说，在B类网络的16位主机位中,保留8位主机位，其它的16-8=8位当成子网位，可以将B类网络138.96.0.0划分成256(28)个能容纳256-1-1-1=253台(去掉全0全1情况和留给路由器的地址)主机的子网。此时的子网掩码为11111111.11111111.11111111.00000000，转换为十进制为255.255.255.0。

在上例中，我们分别根据子网数和主机数划分了子网，得到了两种不同的结果，都能满足要求，实际上，子网占用5～8位主机位时所得到的子网都能满足上述要求，那么，在实际工作中，应按照什么原则来决定占用几位主机位呢?

在划分子网时，不仅要考虑目前需要，还应了解将来需要多少子网和主机。对子网掩码使用比需要更多的主机位，可以得到更多的子网，节约了IP地址资源，若将来需要更多子网时，不用再重新分配IP地址，但每个子网的主机数量有限;反之，子网掩码使用较少的主机位，每个子网的主机数量允许有更大的增长，但可用子网数量有限。一般来说，一个网络中的节点数太多，网络会因为广播通信而饱和，所以，网络中的主机数量的增长是有限的，也就是说，在条件允许的情况下，会将更多的主机位用于子网位。

综上所述,子网掩码的设置关系到子网的划分。子网掩码设置的不同，所得到的子网不同，每个子网能容纳的主机数目不同。若设置错误，可能导致数据传输错误。

参考文献

[1]Vito Amato.思科网络技术学院教程(上册)[M].北京:人民邮电出版社,2000.

子网掩码的划分与设置详解 篇3

为使网络中大量计算机有效正常地通信, 其IP地址的设置就必须十分的讲究, 没有子网设计的网络是远远满足不了通信需要的, 利用子网掩码技术可以充分利用有限的IP资源。以B类网络为例, 主机号和网络号都是16, 可以容纳216-2=65534台主机 (去掉全0和全1的保留IP地址) , 这么多的设备可以想象其干扰是很严重的, 大量的信息会降低网络效率甚至导致瘫痪, 还会使很多IP地址分配不出去, 造成浪费。为合理配备资源, 人们把大的网络分成若干小网络, 同一网络中的设备之间的广播范围尽量减少, 这样系统维护工作量减少, IP地址的应用效率更高, 网络管理变得较为简单, 也便于扩大地理范围, 这种把大网络分成若干小网络的方法就叫子网掩码技术。子网掩码使网络层次结构更加合理, 还可以判断两个IP地址是否属于同一网络。以10.217.123.7即00001010.11011001.01111011.00000111和10.218.102.31即00001010.11011010.01100110.00011111两个IP资源为例, 选取子网掩码11111111.11000000.00000000.00000000进行运算后, 得到网络ID都为00001010.11000000.00000000.00000000即10.192.0.0, 所以10.217.123.7/10和10.218.102.31/10在同一网络工作。

1 子网掩码的划分

A类网络缺省子网掩码格式为:11111111.00000000.00000000.00000000, 即:255.0.0.0;B类网络缺省子网掩码格式为:11111111.11111111.00000000.00000000, 即:255.255.0.0;C类网络缺省子网掩码格式为:11111111.11111111.11111111.00000000, 即:255.255.255.0。子网掩码由连续的1和0组成, 1对应于网络位, 0对应于主机位。注意11111111.00000000.11111111.00000000即255.0.255.0就不是一个有效的子网掩码Ⅰ。A类网络能容纳的主机数为224-2=16777214, B类网络能容纳的主机数为216-2=65534, C类网络能容纳的主机数为28-2=254, 属同一网络的主机处于同一广播域, 如果保持同一网络, 会因为广播通信饱和造成大量地址没有分配, 从而形成浪费。我们把IP地址分配给更小的网络, 每个子网有相应的路由器管理, 并分配一个新的子网网址, 子网通过掩码隐藏, 从外面看网络没有变化。

比如192.168.10.1即11000000.10101000.00001010.00000001为例, 与其共用子网掩码255.255.240.0的有4094个 (含自身) IP地址, 因为与11111111.11111111.11110000.00000000相与后结果等于11000000.10101000.00000000.00000000的IP地址有216-2=4094个。

IP地址与子网掩码得到该IP地址的网络地址, 而子网掩码取反再与IP地址逻辑与则得该IP地址的主机地址。对于存在多处不同地区的网络且每个网络数量不多的情况下, 如果给每个网络申请IP资源会造成IP资源的浪费, 通过申请子网掩码, 将网络进一步划分成子网, 以少量网络地址解决多个网络的标识问题。以C类网络为例, 其最多只能支持28-2=254台主机, 如果某企业某网络要求主机数达到800台, 就必须将子网掩码设置为255.255.252.0即11111111.11111111.11111100.00000000, 其容纳的主机数为:210-2=1022台, 满足800台主机的需要。

假设某B类网络要求子网占3位, 选掩码255.255.224.0即11111111.11111111.11100000.00000000, 容纳的子网数为:23-2=6个, 子网中能容纳的主机数为213-2=8190 (右边13个0) 。

2 子网掩码的设置

子网掩码不能随意设置, 若将实际并不在同一网络的主机误认为在同一网络, 数据会在本网络内传送, 数据包在本子网络内循环, 直到超时并抛弃, 使网络传输错误。反过来, 若两台主机本来子网掩码相同, 但在传送数据时, 操作失误, 使IP地址与错误的子网掩码相与, 误认为两台主机处于不同网络, 将本来在同一网络传输的数据当作跨网传输, 增加缺省网关负担造成网关效率下降。子网掩码的设置关系到子网的划分, 不同的子网掩码造成不同的子网数量, 也造成每个子网能容纳的主机数不同, 设置不当, 会导致数据传输错误。

我们可以利用子网数目和主机数目来设置子网掩码。比如将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网:离27即11011最近的全1数为:11111。对应的子网掩码为:11111111.11111111.11111000即:255.255.248.0。这是利用子网数来计算子网掩码的方法。

再比如将B类IP地址168.195.0.0划分成若干子网, 要求每个子网有主机700台。700即:1010111100, 其最近的全1数是:1111111111。因为子网掩码取反再与IP地址逻辑与则得该IP地址的主机地址。所以其对应的子网掩码为:11111111.11111111.11111100.00000000即255.255.252.0。这是利用主机数来计算子网掩码的方法。

再看一个例子:A类13/11/255.255.248.0 8190/2046代表的意思是:子网为=13, 主机位=11, 子网掩码255.255.248.0, 子网最大数=8190, 主机最大数=2046。

计算方法如下:因为A类缺省掩码为:11111111.00000000.00000000.00000000, 加13个子网成为11111111.11111111.11111000.00000000, 右边11个0代表主机为位11, 子网最大数=213-2=8190, 主机最大数=211-2=2046 (注意去掉全0和全1的保留数) 。

实际工作中, C类网用得最多, 其子网掩码理论上有以下几种:

最后一组主机位只有1位, 如果设为1则是全1, 而全1在工作中是留作广播地址的, 此时子网没有可用主机地址, 所以最后一组子网掩码不可使用。我们得出结论是:主机位至少要保留两位。

子网掩码划分方法如下表。

步骤如下, 先确定划分的子网数目以及每个子网的主机数, 譬如子网位数为1, 主机位数为8-1=7, 每个子网的主机数为27=128, 能用的主机数为128-2=126;再譬如子网位数为2, 主机位数为8-2=6, 每个子网的主机数为26=64, 能用的的主机数为64-2=62;其余类推。第二步求出子网数目对应的二进制位数n及主机对应的二进制位数m, 子网位数为1, 其子网数目对应的二进制位数为n=1, 主机对应的二进制位数为m=8-1=7;子网位数为2, 其子网数目对应的二进制位数为n=2, 主机对应的二进制位数为m=8-2=6;其余类推。第三步将IP地址的原子网掩码的主机部分前n为置1、后m位置0, 即得该IP地址划分子网后的子网掩码:n=1, m=7时, 子网掩码为11111111.11111111.11111111.10000000;n=2, m=6时, 子网掩码为11111111.11111111.11111111.11000000;其余类推。至于划分子网数的计算方法如下:子网位数为1, 其排列只有0和1两个数;子网位数为2, 其排列最多只有22=4种, 最少的排列要去掉子网位数为1的排列, 即有21+1=3种排列;子网位数为3, 其排列最多只有23=8种, 最少的排列要去掉子网位数为2和子网位数为1的排列, 即有23- (22-1) =5种排列;子网位数为4, 其排列最多只有24=8种, 最少的排列要去掉子网位数为3和子网位数为2以及子网位数为1的排列, 即有24- (23-1) ) =9种排列;;其余类推, 假设n为子网位数, 其能划分的子网数为:2n- (2n-1-1) ~2n (n=1为特例) 。

子网掩码的设置关系到子网的划分, 不同的设置得到的子网数量不同, 每个子网能容纳的主机数目也不同。设置不当, 可能导致数据传输错误。子网掩码使IP地址分为三部分:网络、子网和主机 (IP地址原本只有网络和主机两部分) , 也就是屏蔽IP地址一部分以区分网络标识和主机标识, 以说明该IP地址是在局域网上还是在远程网上;设置子网掩码可以提高网络寻址效率。

3 结束语

通过以上分析, 我们得出结论, 子网掩码不能任意设置, 其设置关系到子网的划分。设置不当, 数据将不能正确传输。

参考文献

[1]悟空.悟空也谈子网掩码[J].电脑知识与技术, 2004 (5) .

IP地址和子网掩码的分析及整合 篇4

关键词：IP地址,子网,子网掩码

在Internet通信过程中, 双方是通过IP地址来识别对方的, IP地址是Internet中主机的唯一身份标示, 通信活动都是通过I P地址来完成的。因此, Internet中的主机必须有一个确定的I P地址。

在实际应用中, 由于地域比较分散或便于单独管理, 需将一个网络分成若干个子网, 就需划分子网和指定子网掩码, 使网络中的主机有效的进行通信。

1 IP地址

I P地址是网络中计算机的I D, 采用3 2位分隔的十进制来表示, 习惯上把它称作“点分十进制”, 比如:2 0 2.1 1 5.1 3 5.2 2 5, 共占用3 2位, 用点号分成4组, 每台主机都有一个在Internet范围内唯一的IP地址对主机进行标识。

1.1 IP地址的结构

I P地址采用了2层结构, 即:网络号+网络中主机号, (如图1) 。

通过逐层寻址的方式, 即:先找网络号, 再找网络中的主机号, 就能准确的定位每一台主机。

1.2 IP地址的分类

IP地址分为A、B、C、D、E5类, 层次结构如图2所示。

在A类地址中, 网络号占1字节, 且第一位为0, 故网络号范围为0 0 0 0 0 0 0 1.00000000.00000000.00000000—01111111.00000000.00000000.00000000, 用“点分十进制”表示为:0.0.0.0—1 2 7.0.0.0, 但由于0和1 2 7号网络是特殊号不能被使用, 故Internet中能用的A类网络为:1.0.0.0—1 2 6.0.0.0;主机号占3字节, 因此, 理论上主机的数目应该为2的2 4次方台, 但作为主机号要除去全1和全0, 实际上可以用主机号为1—16777214。

在B类地址中, 网络号占2字节, 前2位为1 0。除去特殊号后网络号范围为:10000000.00000001.00000000.00000000—10111111.11111110.00000000.00000000, 用“点分十进制”表示为:1 2 8.1.0.0—1 9 1.2 5 4.0.0;主机号占2字节, 除去全1和全0特殊号, 实际可用主机号为1—6 5 5 3 4。

在C类地址中, 网络号占3字节, 前3位为1 1 0, 除去特殊号后C类网络的范围为:11000000.00000000.00000001.00000000—11011111.11111111.11111110.00000000, 用“点分十进制”表示为:1 9 2.0.1.0—2 2 3.255.254.0, 主机号占1字节, 除去全1和全0特殊号, 实际可用主机号为1—2 5 4。

在以上三类地址中, I P地址不连续, 因为有些是特殊号, 有特殊的意义或用途, 将在下面叙述。

D类地址以1 1 1 0开头, 主要用于多重广播组, 一般用户不采用;而E类地址主要是预留以备后用的实验性地址。

对于各类地址的网络号, 网络的数目, 网络中的主机号如表1所示。

通过表1, 判断网络分类的简便方法就看第一个字节的范围, 同时, 还可以快速的找到网络中的最大主机数等信息。

1.3 特殊IP地址

(1) 在以上几类地址中, 发现1 2 7号网络既非全0也非全1, 却不能使用, 因为1 2 7.0.0.0是回送地址, 主要用于本地机网络协议的测试或进程间的通信实验。

(2) 三个特殊的网络地址段, 10.0.0.0—10.255.255.255, 172.16.0.0—172.31.2 5 5.2 5 5, 1 9 2.1 6 8.0.0—192.168.255.2 5 5。这三个网络是由于I P地址资源紧缺, 为了在各部门内部构建Intranet环境, 方便测试而预留, 这三个网段只能用于内部网, 不能跨网段和路由, 即:在I n t e r n e t上无法直接找到属于这三个网段的I P地址, 那么如何让这三个网段的主机在I n t e r n e t上实现通信呢?需要采用代理 (p r o x y) 或N A T经过I P地址转换才能实现通信。

(3) 网络号不为空, 主机号全为1表示直接广播地址, 实现广播通信。

(4) 网络号和主机号全为1的地址是有限广播地址, 即:2 5 5.2 5 5.2 5 5.2 5 5。当需要网络广播但是不知道本网络号时则可以使用。

(5) 网络号和主机号全0的I P地址表示本机地址, 适用于主机想在本子网内通信但又不知道本子网号是, 则用全0地址。

以上5种情况的I P地址因有特殊用途而不能被一般的Internet用户使用。

2 子网的划分和子网掩码

2.1 划分子网的必要性和结构

子网划分技术将一个网络分成多个子网, 使单位位于不同地理位置的分支机构分配不同的子网, 而不必单独申请网络号, 独立管理子网, 子网间采用连接设备互连, 对外仍然是一个网络。

在网络号不变的情况下划分子网, 只能占用部分主机号作为子网号, 于是, 主机号地址分为2部分, 一部分表示子网号, 其余作为子网内主机号, 于是I P地址形成了三层结构:网络号+子网号+主机号。

究竟占用多少位才能满足子网的个数?子网号和主机号如何区分开呢?接下来分析这些问题。

2.1.1 子网划分的原则

子网划分的原则概括起来:以实际所需子网数兼顾子网内主机数的原则。即:当我们的网络分散成n个小的区域, 应分为n个网络。同时, 我们一定要兼顾子网能够容纳主机数目。当子网太少, 会使子网内主机地址多造成浪费;当子网数太多, 子网内主机地址少不够分配。

2.1.2 划分子网的作用

(1) 使网络划分成若干个子网, 便于管理, 避免I P地址浪费。

(2) 网络中使用混合技术。

(3) 间接保护子网用户不被非法访问。

(4) 防止网络风暴。

2.2 子网掩码的定义和形式

子网掩码间接标识子网的最大数目, 同时, 区分子网号和主机号, 是一个3 2位的编码, 它用连续的1表示网络号 (包括子网号) , 连续的0表示主机号。

没有划分子网的A、B、C类网络, 默认的子网掩码是:255.0.0.0;255.255.0.0;255.255.255.0。

2.2.1 子网掩码的作用

在Internet中采用TCP/IP通信时, 利用子网掩码来区分主机号和子网号, 从判断源主机和目的主机是否在同一个网段, 以决定是否转发, 从而顺利的完成通信。

2.2.2 子网掩码的确定

子网划分后, 子网掩码究竟为多少?则要看划分子网的个数, 只有子网数决定占用多少位主机号作为子网号, 如下所示:

Min (sub) 网号所占位数最小值;-2:减去子网号为全0和全1两种情况。通过上式便可推导出子网号所占的位数, 将所有位赋全1, 再转化成十进制便得到子网掩码。

如:要划分4个子网, 按照公式1, 先取s u b为4位, 满足条件, 那么就要考察还有没有更小的s u b满足上式呢, 再取3, 仍满足上式, 当取s u b为2时, 上式不满足, 所以s u b应取值为3。按照子网掩码的规则, 对应的网络号和子网号为1, 如下表示:1 1 11 1 1 1 1.1 1 1 1 1 1 1 1.1 1 1 11 1 1 1.1 1 10 0 0 0 0, 用点分十进制表示为:255.255.255.224。由于占用3位主机号作为子网号, 每个子网最多容纳3 2台主机, 除去全0和全1的情况, 每个子网只能拥有3 0台主机, 主机的I P地址范围便得到, 如下所示:

第一个子网段为0 0 1, I P地址范围为202.115.135.33—202.115.135.62

第二个子网段为0 1 0, I P地址范围为202.115.135.65—202.115.135.94

第三个子网段为0 1 1, I P地址范围为202.115.135.97—202.115.135.126

第四个子网段为1 0 0, I P地址范围为202.115.135.129—202.115.135.158

在以上的讨论中, 子网号是除了全0和全1两种情况, 而在实际上应用中, 子网号的全0和全1的情况已经可以采用了, 再考察子网数时就不必减2。

2.3 子网掩码的工作原理

在通信过程中, 首先判断双方是否在同一网段, 如果在同一网段, 直接发送, 否则就要转发。

工作原理:将宿主机的I P地址和源主机所在子网掩码“逻辑与”运算, 得出网段号 (网络号+子网号) , 若该网段号和源主机的网络号相同, 则源、宿在同一网段而不用转发;否则双方不在同一网段, 源主机将信息发往连接设备 (网关) 转发出去;用子网掩码的反码和I P地址“逻辑与”, 便得到所属子网的内部主机号。

3 结语

通过以上论述, 对I P地址、子网和子网掩码进行了全面、集中的分析讲解和汇总, 便于读者全面的对该部分知识进行理解和掌握;对于特殊应用做了特别论述, 使该部分知识在网络配置中更方便, 为教学提供了全面可靠的资料。

参考文献

[1]相万让.计算机网络应用基础[M] (第二版) [M].人民邮电出版社.

[2]黄燕.计算机网络教程[M].人民邮电出版社.

[3]段水福.计算机网一络规划与设计[M].浙江大学出版社.

[4]朱根宜.计算机网络与Internet应用基础教程[M].清华大学出版社.

基于子网掩码 篇5

在《计算机网络》中就有如下一案例分析题,也是这几年在单招高考中经常出现的,下面针对本案例谈谈我的解题技巧,希望能给读者一点启发。

[案例分析题]:

某集团公司有10个子公司,每个公司又有4个部门,每个部门预设计有50台电脑上网,上级分配的ip是172.16.0.0。现在为该公司的每台电脑分配ip。现要求按每个子公司属于一个子网,每个子网的各部门再属于下级子网。以题中已经规定的ip为准,顺序编码填写相关内容。

1) 填写指定子公司的网络地址和子网掩码。

2) 以序号为1的子公司为例,填写各部门的电脑ip的相关设置。

本案例分析题目,涉及到有关网络的ip地址、子网、子网掩码的含义。所以首先了解有关这些知识,为解答下面的案例分析做好准备。

1梳理理论知识,把握解题命脉

1) ip地址的含义

Internet上的每台主机(Host)都有一个唯一的ip地址。ip协议就是使用这个地址在主机之间传递信息,这是Internet能够运行的基础。ip地址是由32位无符号二进制数组成,分为四个字节,每个字节8位,字节之间用圆点隔开,每个字节用十进制数字表示,表示范围为0~255,例如159.226.1.1。

2) ip地址的组成

ip地址有两部分组成,一部分为网络地址,用来标识一个物理网络。另一部分为主机地址,用来标识这个网络中的一台主机。ip地址分为A、B、C、D、E 5类。常用的是A、B和C三类。

3) ip地址的分类比较(表3)

其中:网络数、主机数要去掉全0与全1情况,全0全1情况有作特殊的ip地址用。

4) 子网的作用

使用子网是为了减少ip的浪费。因为随着互联网的发展,越来越多的网络产生,有的网络多则几百台,有的只有区区几台,这样就浪费了很多ip地址,所以要划分子网。

5) 子网掩码的含义

子网掩码是一个32位地址,是与ip地址结合使用的一种技术。子网掩码一共分为两类。一类是缺省(自动生成)子网掩码,一类是自定义子网掩码。缺省子网掩码即未划分子网,缺省子网掩码确定方法是使对应的网络号位都置1,主机号都置0。即:

A类网络缺省子网掩码:255.0.0.0

B类网络缺省子网掩码:255.255.0.0

C类网络缺省子网掩码:255.255.255.0

自定义子网掩码是将一个网络划分为几个子网,需要每一段使用不同的网络号或子网号,实际上我们可以认为是将主机号分为两个部分:子网号、子网主机号。形式如下:

未做子网划分的ip地址:网络号+主机号

子网划分后的ip地址:网络号+子网号+子网主机号

也就是说ip地址在化分子网后,从以前的主机号的最高位借一部分作为子网号,这样划分前的网络号与子网号构成新的网络地址,余下的是子网主机地址。子网掩码也是32位二进制数,确定划分子网后的各子网的子网掩码方法与默认子网掩码的确定方法是一样:新的网络地址全为1,子网主机地址全为0。

2把握解题步骤,提高解题技巧

掌握了上面的基本理论知识,下面我就从以下七个步骤对此案例作分析,只要把握这七个步骤,就可以做到准确无误。

第一步骤:首先要理清本集团的组织结构,这样才能把ip地址具体细划到每个子网与主机,本集团的组织结构图如下:

第二步骤:确定本集团ip地址属于的类型:本集团分配到的ip地址为:172.16.0.0,根据前面表一对照ip的范围,第一个字节为172,属于B类ip的范围,网络地址、主机地址分别占2个字节,默认的子网掩码为:255.255.0.0。此步骤的目的是为下面求划分子网后子网掩码做准备。

第三步骤:划分子网,确定子网位数;本集团又划分为10个子公司,即10个子网,所以要向主机地址的最高位借位,借位的方法为:首先确定划分为几个子网,还要去掉子网位为全0、全1情况,所以10个子网最少需要向主机最高位借4位做为子网位,即能表示24-2=14个子网,如下图所示:

此时子网的网络地址为:2个字节+第三个字节的高4位,子网主机地址为:12位。

第四步骤:确定划分子网后的子网掩码,方法与确定默认子网掩码相同,所有网络地址设置为1,所有主机地址设置为0,如下图所示:

所以10个子公司拥有的子网掩码为:255.255.240.0。

第五步骤:确定10个子公司的网络地址,此时子网网络地址的四个字节应该为:

其中最初网络地址两个字节为172.16的值是不变的,主机地址为0也是不变的,变的是第三个字节的前四位:子网位,子网位从0000~1111,但要去掉0000、1111这两种情况,所子网位从0001~1110,10个子公司可以取前10个,即从0001~1010;所以10个子公司的子网络地址为:

公司1:172.16.00010000.0即:172.16.16.0

公司2:172.16.00100000.0即:172.16.32.0

公司3:172.16.00110000.0即:172.16.48.0

公司4:172.16.01000000.0即:172.16.64.0

公司5:172.16.01010000.0即:172.16.80.0

公司6:172.16.01100000.0即:172.16.96.0

公司7:172.16.01110000.0即:172.16.112.0

公司8:172.16.10000000.0即:172.16.128.0

公司9:172.16.10010000.0即:172.16.144.0

公司10:172.16.10100000.0即:172.16.160.0

第六步骤:按前面第一步骤到第四步骤方法,确定每个公司中各个部门的网络地址与子网掩码,每个公司拥有五个部门,所以对每个公司又划分为五个子网,以公司1为例,公司1的网络地址为:172.16.16.0,根据前面的分析,它的网络地址与主机地址结构图为:

其中第三个字节高4位属于网络地址,低四位属于主机地址,现在要对此ip地址再次划分给五个子网,所以仍然采用向主机地址借位法,从主机位的最高位借起,借3位,因为23-2=6个子网,满足五个子网的需要。所以第一公司划分为五个部门子网后的ip地址的结构变化如图所示:

这时第三个字节7位都属于为子网网络地址,这时各部门的子网掩码确定为:

四个字节用十进制表示为:255.255.254.0即为五个部门的子网掩码。

五个部门的网络地址及主机ip地址的范围为:

部门1:172.16.00010010.0即:172.16.18.0

部门2:172.16.00010100.0即:172.16.20.0

部门3:172.16.00010110.0即:172.16.22.0

部门4:172.16.00011000.0即:172.16.24.0

部门5:172.16.00011010.0即:172.16.26.0

根据上图所示确定各部门ip地址,也就是子网主机地址从全0到全1,最后去掉全0、全1两种情况,即:

部门1主机ip地址范围:

对应十进制为:

其中部门1中50台电脑就可以从以上范围中任意选取。

部门2主机ip地址范围:

对应十进制为:

其中部门2中50台电脑就可以从以上范围中任意选取。

下面以此类推,就可以算出部门3、部门4、部门5中主机ip地址的范围。

大家根据此方法是否能计算出其它几个公司的各部门的网络地址及每个部门的主机ip地址的范围了呢?

案例分析题主要是考查学生对所学知识的理解和灵活运用能力,是有规律可循的,有很强的技巧性,只要找准了规律,掌握了技巧,这类题就可以迎刃而解,就能大大提高在高考中的得分率。

参考文献

[1]郭庆强.单招生——相约在高校[M].北京:原子能出版社,2010.