導(dǎo)語(yǔ)：子網(wǎng)掩碼與劃分管理論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以區(qū)別網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)劃分時(shí)，子網(wǎng)掩碼設(shè)置的不同，所得到的子網(wǎng)不同，每個(gè)子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目不同，若設(shè)置錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。

[關(guān)鍵詞]子網(wǎng)掩碼；網(wǎng)絡(luò)地址；主機(jī)地址

Internet組織機(jī)構(gòu)定義了五種IP地址，用于主機(jī)的有A、B、C三類地址。其中A類網(wǎng)絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)可能有16，777，214臺(tái)主機(jī)，它們處于同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多結(jié)點(diǎn)是不可能的，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，結(jié)果造成16，777，214個(gè)地址大部分沒(méi)有分配出去，形成了浪費(fèi)。而另一方面，隨著互連網(wǎng)應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，IP地址資源越來(lái)越少。為了實(shí)現(xiàn)更小的廣播域并更好地利用主機(jī)地址中的每一位，可以把基于類的IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)子網(wǎng)由路由器界定并分配一個(gè)新的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址,子網(wǎng)地址是借用基于類的網(wǎng)絡(luò)地址的主機(jī)部分創(chuàng)建的。劃分子網(wǎng)后，通過(guò)使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來(lái)，使得從外部看網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有變化，這就是子網(wǎng)掩碼。

1子網(wǎng)掩碼

RFC950定義了子網(wǎng)掩碼的使用，子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位的2進(jìn)制數(shù)，其對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1，對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址的所有位都置為0。由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算，得到IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是主機(jī)地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址。子網(wǎng)掩碼常用點(diǎn)分十進(jìn)制表示，我們還可以用網(wǎng)絡(luò)前綴法表示子網(wǎng)掩碼，即“/<網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)>”。如138.96.0.0/16表示B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。

子網(wǎng)掩碼告知路由器，地址的哪一部分是網(wǎng)絡(luò)地址，哪一部分是主機(jī)地址，使路由器正確判斷任意IP地址是否是本網(wǎng)段的，從而正確地進(jìn)行路由。例如，有兩臺(tái)主機(jī)，主機(jī)一的IP地址為222.21.160.6，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，主機(jī)二的IP地址為222.21.160.73，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192?，F(xiàn)在主機(jī)一要給主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)，先要判斷兩個(gè)主機(jī)是否在同一網(wǎng)段。

主機(jī)一

222.21.160.6即：11011110.00010101.10100000.00000110

255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000

按位邏輯與運(yùn)算結(jié)果為：11011110.00010101.10100000.00000000

主機(jī)二

222.21.160.73即：11011110.00010101.10100000.01001001

255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000

按位邏輯與運(yùn)算結(jié)果為：11011110.00010101.10100000.01000000

兩個(gè)結(jié)果不同，也就是說(shuō)，兩臺(tái)主機(jī)不在同一網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)需先發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，然后再發(fā)送給主機(jī)二所在網(wǎng)絡(luò)。那么，假如主機(jī)二的子網(wǎng)掩碼誤設(shè)為255.255.255.128，會(huì)發(fā)生什么情況呢？

讓我們將主機(jī)二的IP地址與錯(cuò)誤的子網(wǎng)掩碼相“與”：

222.21.160.73即：11011110.00010101.10100000.01001001

255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000

結(jié)果為11011110.00010101.10100000.00000000

這個(gè)結(jié)果與主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址相同，主機(jī)與主機(jī)二將被認(rèn)為處于同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)不再發(fā)送給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，而是直接在本網(wǎng)內(nèi)傳送。由于兩臺(tái)主機(jī)實(shí)際并不在同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，直到超時(shí)并拋棄。數(shù)據(jù)不能正確到達(dá)目的機(jī)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯(cuò)誤。

反過(guò)來(lái)，如果兩臺(tái)主機(jī)的子網(wǎng)掩碼原來(lái)都是255.255.255.128，誤將主機(jī)二的設(shè)為255.255.255.192，主機(jī)一向主機(jī)二發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由于IP地址與錯(cuò)誤的子網(wǎng)掩碼相與，誤認(rèn)兩臺(tái)主機(jī)處于不同網(wǎng)絡(luò)，則會(huì)將本來(lái)屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機(jī)器之間的通信當(dāng)作是跨網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理，這樣勢(shì)必增加缺省網(wǎng)關(guān)的負(fù)擔(dān)，造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。所以，子網(wǎng)掩碼不能任意設(shè)置，子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。

2子網(wǎng)劃分與掩碼的設(shè)置

子網(wǎng)劃分是通過(guò)借用IP地址的若干位主機(jī)位來(lái)充當(dāng)子網(wǎng)地址從而將原網(wǎng)絡(luò)劃分為若干子網(wǎng)而實(shí)現(xiàn)的。劃分子網(wǎng)時(shí)，隨著子網(wǎng)地址借用主機(jī)位數(shù)的增多，子網(wǎng)的數(shù)目隨之增加，而每個(gè)子網(wǎng)中的可用主機(jī)數(shù)逐漸減少。以C類網(wǎng)絡(luò)為例，原有8位主機(jī)位，28即256個(gè)主機(jī)地址，默認(rèn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0。借用1位主機(jī)位，產(chǎn)生21個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有27個(gè)主機(jī)地址；借用2位主機(jī)位，產(chǎn)生22個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)有26個(gè)主機(jī)地址……根據(jù)子網(wǎng)ID借用的主機(jī)位數(shù)，我們可以計(jì)算出劃分的子網(wǎng)數(shù)、掩碼、每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)，列表如下：

劃分子網(wǎng)數(shù)

子網(wǎng)位數(shù)

子網(wǎng)掩碼（二進(jìn)制）

子網(wǎng)掩碼（十進(jìn)制）

每個(gè)子網(wǎng)主機(jī)數(shù)

1～2

1

11111111.11111111.11111111.10000000

255.255.255.128

128

3～4

2

11111111.11111111.11111111.11000000

255.255.255.192

64

5～8

3

11111111.11111111.11111111.11100000

255.255.255.224

32

9～16

4

11111111.11111111.11111111.11110000

255.255.255.240

16

17～32

5

11111111.11111111.11111111.11111000

255.255.255.248

8

33～64

6

11111111.11111111.11111111.11111100

255.255.255.252

4

如上表所示的C類網(wǎng)絡(luò)中，若子網(wǎng)占用7位主機(jī)位時(shí)，主機(jī)位只剩一位，無(wú)論設(shè)為0還是1，都意味著主機(jī)位是全1或全1。由于主機(jī)位全0表示本網(wǎng)絡(luò)，全1留作廣播地址，這時(shí)子網(wǎng)實(shí)際沒(méi)有可用主機(jī)地址，所以主機(jī)位至少應(yīng)保留2位。

從上表可總結(jié)出子網(wǎng)劃分的步驟或者說(shuō)子網(wǎng)掩碼的計(jì)算步驟：

2.1確定要?jiǎng)澐值淖泳W(wǎng)數(shù)目以及每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)目。

2.2求出子網(wǎng)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)N及主機(jī)數(shù)目對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)M。

2.3對(duì)該IP地址的原子網(wǎng)掩碼，將其主機(jī)地址部分的前N位置1或后M位置0即得出該IP地址劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼。

例如，對(duì)B類網(wǎng)絡(luò)135.41.0.0/16需要?jiǎng)澐譃?0個(gè)能容納200臺(tái)主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)?6＜20＜32，即24＜20＜25，所以，子網(wǎng)位只須占用5位主機(jī)位就可劃分成32個(gè)子網(wǎng)，可以滿足劃分成20個(gè)子網(wǎng)的要求。B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制為11111111.11111111.00000000.00000000。現(xiàn)在子網(wǎng)又占用了5位主機(jī)位，根據(jù)子網(wǎng)掩碼的定義，劃分子網(wǎng)后的子網(wǎng)掩碼應(yīng)該為11111111.11111111.11111000.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制應(yīng)該為255.255.248.0。現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)看一看每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)。子網(wǎng)中可用主機(jī)位還有11位，211＝2048，去掉主機(jī)位全0和全1的情況，還有2046個(gè)主機(jī)ID可以分配，而子網(wǎng)能容納200臺(tái)主機(jī)就能滿足需求，按照上述方式劃分子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)能容納的子網(wǎng)數(shù)目遠(yuǎn)大于需求的主機(jī)數(shù)目，造成了IP地址資源的浪費(fèi)。為了更有效地利用資源，我們也可以根據(jù)子網(wǎng)所需主機(jī)數(shù)來(lái)劃分子網(wǎng)。還以上例來(lái)說(shuō)，128＜200＜256，即27＜200＜28，也就是說(shuō)，在B類網(wǎng)絡(luò)的16位主機(jī)位中,保留8位主機(jī)位，其它的16－8＝8位當(dāng)成子網(wǎng)位，可以將B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0劃分成256(28)個(gè)能容納256－1－1－1=253臺(tái)（去掉全0全1情況和留給路由器的地址）主機(jī)的子網(wǎng)。此時(shí)的子網(wǎng)掩碼為11111111.11111111.11111111.00000000，轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制為255.255.255.0。

在上例中，我們分別根據(jù)子網(wǎng)數(shù)和主機(jī)數(shù)劃分了子網(wǎng)，得到了兩種不同的結(jié)果，都能滿足要求，實(shí)際上，子網(wǎng)占用5~8位主機(jī)位時(shí)所得到的子網(wǎng)都能滿足上述要求，那么，在實(shí)際工作中，應(yīng)按照什么原則來(lái)決定占用幾位主機(jī)位呢？

在劃分子網(wǎng)時(shí)，不僅要考慮目前需要，還應(yīng)了解將來(lái)需要多少子網(wǎng)和主機(jī)。對(duì)子網(wǎng)掩碼使用比需要更多的主機(jī)位，可以得到更多的子網(wǎng)，節(jié)約了IP地址資源，若將來(lái)需要更多子網(wǎng)時(shí)，不用再重新分配IP地址，但每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量有限；反之，子網(wǎng)掩碼使用較少的主機(jī)位，每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)量允許有更大的增長(zhǎng)，但可用子網(wǎng)數(shù)量有限。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)太多，網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)閺V播通信而飽和，所以，網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)量的增長(zhǎng)是有限的，也就是說(shuō)，在條件允許的情況下，會(huì)將更多的主機(jī)位用于子網(wǎng)位。

綜上所述,子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。子網(wǎng)掩碼設(shè)置的不同，所得到的子網(wǎng)不同，每個(gè)子網(wǎng)能容納的主機(jī)數(shù)目不同。若設(shè)置錯(cuò)誤，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。

[參考文獻(xiàn)]

[1]VitoAmato．思科網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院教程（上冊(cè)）[M]．北京：人民郵電出版社，2000.

[2]方程．操作系統(tǒng)——Windows2000[M]．北京:高等教育出版社，2003.