IP地址和子网掩码的关系

1、IP地址和子网掩码的基础知识地址的概念地址组成地址源于，是一种层次结构的地址，适合于众多的互联网。在网络寻址时只需要网络号，从网络中经过多个网络（网关）最终到达目的网络，用网络号即能判断是否到达目的网络，与主机号无关，主机号用于在目的网络中区分某台主机。一个基本的地址分配原则：要为同一网络的所有主机分配相同的网络标识号，同一网络内不同主机必须分配不同的主机标识号（主机号）以区分主机。不同网络内的每台主机必须有不同的网络标识号。要使自己的主机加入，为了避免地址与其他网络相冲突，必须向（网络信息中心）获得地址和域名。地址的类别因特网标准定义了五种类型的地址。三种基本种类是类、类和类。如表1-所1示

2、：种类地址网络主机表地址的八位组图显示了根据地址种类划分网络和主机的情况。类网络地址为主机分配了4机分配了4位，为网络设备提供了更多可用的主机类网络地址提供的网络数与每个网络的主机数目是一样的，使管理员能够配置大量的网络，但每个网络允许拥有较少的主机数；类网络地址提供的网络较多，但允许每个网络拥有的主机数目很少。（）类地址：一个字节的网络地址，最高位为，允许有个网络，每个网络中用个字节表示主机地址，能够容纳多达个主机D其格表类地址格式（）类地址：两个字节网络地址，最高两位为0接下来的位为网络地址，允许163个8网4络，每个网络允许655台3主4机，其格式如表1-所3表类地址格式（）类地址：最高

3、位为1接下来的位为网络地址，允许有个网络，每个网络主机数为5其格式如表所示。类地址适合小型网络。表类地址格式（）类地址：多地址，实现一点对多点的传送，常用于、帧中继（R和等使用点对点协议的网络。这类地址不支持全网广播，需要配置类地表类地址格式（）类地址：用于将来扩展，同时也用于实验目的。它们不能分配给主机。表类地址格式（）赋予主机地址：表总结了类、类、类网络编址。如表所示，一个地址的种类可以从最高三位来判断，用两位就足以区分三个主要类型（类、类、类)。定义网络位网络范围可定义网络的数目用于主机的范围互联网上定义的主机数目类类类表1-7因特网地址的类型起始范围终止范围类类类表主机的有效范围()私

4、有地址：地址按用途分为私有地址和公有地址两种。所谓私有地址就是在A、三类地址中保留下来为组织机构内部分配地址时所使用的地址。私有地址主要用于在局域网中进行分配，在上是无效的。这样可以很好的隔离局域网和。私有地址在公网上是不能被识别的，必须通过将内部地址转换成公网上可用的地址，从而实现内部地址与外部公网的通信。公有地址是在广域网上使用的地址，但在局域网中同样也可以使用。类表定义的类私有地址段特殊用途地址（1）网络地址：主机号全0。（）广播地址：主机号全1含这类地址的分组被广播到网络上的每一个节点。4.子网的划分出于管理、性能和安全方面的考虑，许多单位把单一的网络划分为多个物理网络，并使用路由器把

5、它们连接起来。子网划分（）技术能够使单个网络地址横跨几个物理网络，如图1-所1示。互联网中的每个物理网络都被称为子网。图1-大1型网络可被分成多个子网来创建一个互联网络互联网络（）这个词通常简化为互联网（r指由路由器连接的一个或多个网络，它通常是指单位的内部网络。而因特网（，为大写）这个词，则指连接着世界上数百万台计算机的网络。进行子网划分的原因有很多。其中一个原因是类网或类网的地址空间太大，以至于单一的未使用路由的网络中无法使用全部地址。为了有效地使用地址空间，有必要把可用的地址分配给更多较小的网络。随着网络的增长，容纳了更多的主机，因而网络通信变得更为繁忙。就像高峰期的快车道，由于交通过于

6、繁忙而出现堵塞。繁忙的网络通信信号导致冲突、丢失数据包以及重传，因而降低了主机之间的通信效率。路由器像一堵墙把子网隔离开来，这样本地通信就不会转发的其他子网，同一子网中主机之间的广播和通信，只能在它们所属的子网中进行。图1-2路由器作为子网之间的桥，降低广播通信量对于需要相互通信的不同子网上的主机，可以配置路由器筛选通信，以使需要传送到其他子网上的信息被转发，如图1-所3示。图1-3路由器使要发送到远程子网主机上的信息被转发出于安全的考虑，单位也可以创建隔离网络的子网。一个部门也许会把信息放在存有敏感信息的网络服务器上，可以配置子网，以阻止来自互联网内部其他子网的通信，如图1-所4示。图1-4

7、出于安全原因可以隔离子网1）子网编址理解子网编址最容易的方法是，假设一个网站，其用于分配给它的单个网络地址，但这个网站包含两个以上的物理网络，每个物理网络使用可用主机的一部分。当一个网络被正确划分为子网时，只有路由器知道有多个物理网络存在，并且知道如何路由它们之间的通信。（）划分地址。地址的主机部分则由管理员进一步划分，以标识主机所在的某个子网，如图1-所5示。这就产生了一个层次型的编址方案，它支持互联网中子网间的路由，而且在更高一层，它支持互联网与因特网之间的路由。在互联网中，三部分分为网络（r子网（）及主机（）。网络主机网络子网主机图地址可以进一步划分，以支持子网的划分把地址的主机部分划成

8、两部分，就能够建立另外的子网地址。然后，使用地址的一部分把子网标识为互联网中唯一的网络。这就是子网划分。网络管理员必须通过给子网中的每台主机指定子网掩码，来确定如何来进行这种划分。子网中的所有主机必须配置相同的子网掩码。子网编址涉及地址的认真管理以及正确地定义子网掩码。如何划分主机地址（为子网部分保留的位数），取决于具体需要。如图1-所示，为子网部分保留的位数越多，可分配的主机的位数就越少，这就意味着在一个子网中可容纳的主机就越少。需要较少的子网且拥有大量主机的网站，应定义使用较少位数划分子网的子网掩码；而需要较多子网且拥有主机较少的网站，应定义使用较多位数划分子网的子网掩码。类地址网络子网主

9、机图1-6可以指定用于子网划分的位数（）子网掩码。子网掩码是一个位的二进制数，它告诉主机，地址的那些位对应于网络地址，哪些位对应于主机地址。协议使用子网掩码判断目标主机地址是位于本网段，还是位于远程子网。屏蔽（）网络地址即可以实现以上判断，屏蔽只是简单地指定网络和主机的分界点。子网掩码中对应于网络地址的所有位都被设为1而对应于主机地址的所有位都被设为0。如：比较子网掩码和地址时，所进行的运算是“逻辑位与（）”。下面的例子说明了这种运算是如何进行的。假定一台主机的配置如下（使用二进制数来说明其内部工作原理）：例1172251地址子网掩码网络主机请注意，子网掩码是如何在第三个八位组之前划分地址的。

10、把子网掩码的前面两个八位组的位全部设为1即可以做到这一点。这个子网掩码导致按如下方式理解地址：网络ID172.25主机ID16.51例2172地址子网掩码网络主机“看到”的地址是不同的。子网掩码导致协议按下列方式解释地址：主机ID51下述例子没有在八位组边界上准确地划分子网：例3172地址子网掩码网络主机在此例中，第三个八位组被细分，前三位属于网络，而剩下的位属于主机。如下所示，按八位组划分的地址看起来与以前的例子完全相同，然而，主机上运行的软件限制了可以在单个物理网络中痛心的地址范围。网络ID172.25.0主机ID16.51在这个例子中，分配三位用于子网编址，使得网络管理员可以用下面的网络

11、配置个子网：101011000001)100110000000172.25(.11061011000001)100110每个子网有13位可用于主机编址。(3)子网划分规则。(3)子网划分规则。是9定5义0子网编址的规范，其中有两条规则适用于网络的子网部分：。由于按照惯例，全为的网络代表“本网络”，所以网络的子网部分则不能全为0，因为那就表示“本子网”。由于全为的网络是一个广播地址，所以网络的子网部分不能全为1，因为全为1的地址用于向子网广播。这些规则限制了能创建的子网种类。在上面的例子中，请注意以下的两个子网从可用子网中忽略了：172.25.（1001011000001）1子0网0部1分全为0

12、0005.子网划分实例讲解需要进行子网规划一般两种情况：给定一个网络，整网络地址可知，需要将其划分为若干个小的子网。全新网络，自由设计，需要自己指定整网络地址。后者多了一个根据主机数目确定主网络地址的过程，其他都一样。我们先来讨论第一种情况：分析：要划分为4个子网必须要向最后的八位主机号借位，那借几位呢？我们来看要求：4个机房，每个机房25台机器，那就是需要4个子网，每个子网下面最少25台主机。考虑到扩展性，一般机房能够容纳的机器数量是固定的，建设好之后向机房增加机器的情况很少，增加新机房（新子网）情况较多。注明：当然对于我们这题，考虑主机和子网最后的结果都是相同的，但如果要组建较大规模网络的

13、时候，这点要特别注意）我们依据子网内最大主机数来确定借几位。使用公式?l最大主机数2L2、所以主机位数为：相对应的子网需要借3位确定了子网部分，后面的就简单了，前面的网络部分不变看最后的这八位。得到6个可用的子网地址：全部转换成点分十进制表示这就得出了所有子网的网络地址，那个子网的主机地址呢？注意：在一个网络中主机地址全为的是网络地址，全为的是网络广播地址，不可用。所以我们的子网地址和子网主机地址如下：接下来我们再来讨论第二种情况：这当然可以，但那就会浪费太多的地址了，在局域网中当然可由你随便设置，但在广域网里可没有那么多的地址给你分配，所以从开始就应该养成好的习惯。那如何选择呢？和划分子网的

14、时候一样，通过公式计算（2n-）,我们知道划分子网越多浪费的地址就越多。还记得上面我们每个子网内都有两个不能用吗？（主机位全为或全为每次划分子网一般都有两个子网的地址要浪费掉（子网部分全为0或全为1）所以，我们需要建设一个拥有4个子网，每个子网有25台主机的网络，那我们一共需要（）（+2数的网络来划分。（）（+2一个类网络可以拥有的主机地址，所以我们选择类地址来作为整个网络的网络号。如果我们现在有6个机房，每个机房有50台主机呢？（）（+2显然我们就要用到类地址的网络了。后面划分子网的步骤和上面一样，这里就不多说了。6.如何快速计算网络号例：某台主机的地址是子网掩码248试给出：该主机所在网络的网络号；该子网的广播号；该子网的范围。（要求用十进制运算）计算：得到该子网一