3月 5th, 2010

IP网络的子网掩码

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子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码是结合IP地址一起使用。
一般的,32位的IP地址分为两部分,即网络号和主机号,我们分别把他们叫做IP地址的”网间网部分”和”本地部分”。子网编址技术将本地部分进一步划分为”物理网络”部分和”主机”部分,
网间网部分物理网络主机
|←网间网部分→|←────本地部分─────→|
其中”物理网络”用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络,既是”子网”。

子网掩码IP协议标准规定:
每一个使用子网的网点都选择一个32位的位模式,若位模式中的某位置1,则对应IP地址中的某位为网络地址(包括网间网部分和物理网络号)中的一位;若位模式中的某位置0,则对应IP地址中的某位为主机地址中的一位。
例如位模式:
11111111 11111111 11111111 00000000中,前三个字节全1,代表对应IP地址中最高的三个字节为网络地址;后一个字节全0,代表对应IP地址中最后的一个字节为主机地址。这种位模式叫做子网模(subnet mask)或”子网掩码”。

通常使用”点分整数表示法”来表示一个IP地址和子网掩码,
例如B类地址子网掩码(11111111 11111111 11111111 00000000)为:
255.255.25.0

1)子网掩码与IP地址子网掩码与IP地址结合使用,可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。

例如:有一个C类地址为:
192.9.200.13其缺省的子网掩码为:255.255.255.0

则它的网络号和主机号可按如下方法得到:
①将IP地址192.9.200.13转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101
②将子网掩码255.255.255.0转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000
③将两个二进制数逻辑与(AND)运算后得出的结果即为网络部分
11000000 00001001 11001000 00001101 AND 11111111 11111111 11111111 00000000
11000000 00001001 11001000 00000000 结果为192.9.200.0,即网络号为192.9.200.0。
④将子网掩码取反再与IP地址逻辑与(AND)后得到的结果即为主机部分
11000000 00001001 11001000 00001101 AND 00000000 00000000 00000000 11111111
00000000 00000000 00000000 00001101结果为0.0.0.13,即主机号为13。

2)子网掩码与IP地址子网掩码与IP地址结合使用,可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。
例如:有一个C类地址为:
192.9.200.13 其缺省的子网掩码为:255.255.255.0
则它的网络号和主机号可按如下方法得到:
①将IP地址192.9.200.13转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101

②将子网掩码255.255.255.0转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000

③将两个二进制数逻辑与(AND)运算后得出的结果即为网络部分
11000000 00001001 11001000 00001101 AND 11111111 11111111 11111111 00000000
11000000 00001001 11001000 00000000结果为192.9.200.0,即网络号为192.9.200.0。

④将子网掩码取反再与IP地址逻辑与(AND)后得到的结果即为主机部分
11000000 00001001 11001000 00001101 AND 00000000 00000000 00000000 11111111
00000000 00000000 00000000 00001101 结果为0.0.0.13,即主机号为13。

定义子网掩码的步骤和方法。
1、将要划分的子网数目转换为2的m次方。如要分8个子网,8=2的3次方。
2、取上述要划分子网数的2的m次方的幂。如2的3次方,即m=3。
3、将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后转换为十进制。如m为3 则是11100000,转换为十进制为224,即为最终确定的子网掩码。
如果是C类网,则子网掩码为255.255.255.224;如果是B类网,则子网掩码为255.255.224.0;如果是A类网,则子网掩码为255.224.0.0。
在这里,子网个数与占用主机地址位数有如下等式成立:2的m次方=n。其中,m表示占用主机地址的位数;n表示划分的子网个数。

根据这些原则,将一个C类网络分成4个子网。若我们用的网络号为192.9.200,则该C类网内的主机IP地址就是192.9.200.1~192.9.200.254(因为全”0″和全”1″的主机地址有特殊含义,不作为有效的IP地址),现将网络划分为4个部分,按照以上步骤:
4=2的2次方,取2的2次方的幂,即2,则二进制为11,占用主机地址的高序位即为11000000,转换为十进制为192。

这样就可确定该子网掩码为:192.9.200.192,4个子网的IP地址范围分别为:

二进制 十进制
① 11000000 00001001 11001000 00000001 11000000 00001001 11001000 00111110 192.9.200.1
192.9.200.62
② 11000000 00001001 11001000 01000001 11000000 00001001 11001000 01111110 192.9.200.65
192.9.200.126
③ 11000000 00001001 11001000 10000001 11000000 00001001 11001000 10111110 192.9.200.129
192.9.200.190
④ 11000000 00001001 11001000 11000001 11000000 00001001 11001000 11111110 192.9.200.193
192.9.200.254

参考资料:

A、B、C三类网络子网数目与子网掩码的转换表

A类:

子网数目 占用位数    子网掩码    子网中主机数
2     1    255.128.0.0    8,388,606
4     2    255.192.0.0    4,194,302
8     3    255.224.0.0    2,097,150
16     4    255.240.0.0    1,048,574
32     5    255.248.0.0    524,286
64     6    255.252.0.0    262,142
128    7    255.254.0.0    131,070
128    8    255.255.0.0    65,534

B类:

子网数目 占用位数    子网掩码    子网中主机数
2     1    255.255.128.0   32,766
4     2    255.255.192.0   16,382
8     3    255.255.224.0   8,190
16     4    255.255.240.0   4,094
32     5    255.255.248.0   2,046
64     6    255.255.252.0   1,022
128    7    255.255.254.0   510
256    8    255.255.255.0   254

C类:

子网数目 占用位数    子网掩码    子网中主机数
2     1    255.255.255.128   126
4     2    255.255.255.192   62
8     3    255.255.255.224   30
16     4    255.255.255.240   14
32     5    255.255.255.248   6
64     6    255.255.255.252   2

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