原标题：网络基础的IP地址和子网掩码
今天我们来看看IP地址和子网掩码。
子网掩码是每个网络工程师必须掌握的基础知识，只有掌握了它才能真正理解TCP/IP协议的设置。 下次一起复习吧。
一. IP地址
IP是Internet Protocol的英文缩写，表示“网络互联的协议”，即为计算机网络互联设计的协议。 internet是一组允许所有连接到internet的计算机网络相互通信的规则，其中规定了计算机在internet上进行通信时必须遵守的规则。 任何制造商生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与互联网相互连接。 由于IP协议，互联网迅速发展成为世界上最大的开放计算机通信网络。 因此，IP协议也称为“互联网协议”。
互联网由许多小网络组成，每个网络有许多主机，构成了层次结构。 IP地址的设计考虑了地址分配的分层特性，将每个IP地址分为网络号和主机号两个部分，以方便IP地址的寻址操作。
IP地址是32位二进制值，用于在TCP/IP通信协议中标记每台计算机的地址。 通常使用点式十进制数，例如192.168.1.5。
每个IP地址分为两个部分。 网络号码部分和主机号码部分。 网络编号表示所属的网段编号，而主机编号表示网段中主机的地址编号。 根据网络的规模，IP地址可以分为a、b、c、d、e 5类。 其中，a、b和c类是三种主要类型的地址，d类是多播专用的多播地址，e类是用于扩展备用地址。 a、b、c这三种IP地址的有效范围如下表所示。
类别网络号/占位主机号/占位用途
A1至126/8 0至255 0至255 1至254/24国家级
跨越B 128~191 0~255/16 0~255 1~254/16组织
C 192~223 0~255 0~255/24 1~254/8企业组织
随着互联网应用的扩大，传统IPv4的弊端也越来越明显。 即网络号占有率过多，主机号位数过少，能提供的主机地址也越来越不足。 目前，除了使用NAT在企业内利用预约地址自行分配外，通常将一个高等级的IP地址进行再分割形成多个子网，提供给不同规模的用户群使用。
二.什么是子网掩码
子网掩码(subnet mask )也称为网络掩码、地址掩码和子网掩码，是一种位掩码，用于指示IP地址中的哪些位标识主机所在的子网，哪些位标识主机。
子网掩码不能单独存在。 必须与IP地址组合使用。 子网掩码的作用只是将某个IP地址分为网络地址和主机地址两部分。
子网掩码表示两个IP地址是否属于同一子网，是32位二进制地址，每个地址1是网络位，0是主机位。 与IP地址一样，使用点式十进制表示。 在与子网掩码的位的计算中，如果两个IP地址得到了相同的结果，则它们属于同一子网。
计算子网掩码时，请注意IP地址的保留地址，即“0”地址和广播地址。 这些是主机地址或网络地址均为“0”或“1”时的IP地址，这些表示本网络地址和广播地址，一般无法计算。
三.常用子网掩码
子网掩码有几百种，这里只介绍最常用的两种子网掩码。 分别为" 255.255.255.0 "和" 255.255.0.0 "。
1 .子网掩码是“255.255.255.0”的网络。
最后一个数字可以在0到255之间任意更改，因此可以提供256个IP地址。 但是，实际可以使用的IP地址数量为256-2，也就是254个。 这是因为主机编号不是全部为“0”或全部为“1”。
2 .子网掩码为“255.255.0.0”的网络。
后两个数字可以在0到255之间任意更改，可以提供65536个IP地址。 但是，实际可以使用的IP地址数量减去2为65534个。
IP地址的子网掩码设置是任意的。 如果子网掩码过大，即子网范围扩大，则根据子网寻径的规则，发送到与本地计算机不在同一子网内的目标计算机的数据会由于错误的判断而认为目标计算机在同一子网内
四.子网掩码算法
对于不再需要划分为子网的IP地址，子网掩码非常简单。 这意味着，如果b类的IP地址为10.14.3.0，且不再需要划分子网，则该IP地址的子网掩码为255.255.0.0。 对于C类地址，子网掩码为255.255.255.0。 关于其他类推，不再详细叙述。 这里重要的是IP地址。 必须将较高的主机位用作划分的子网网络号。 剩下的是每个子网的主机名。 在这种情况下，将说明如何进行每个子网的掩码计算。
一.利用子网数量计算
在获得子网掩码之前，您需要了解要划分的子网数量以及每个子网中所需的主机数量。
1 )将子网数转换为二进制表示
2 )获取该二进制文件的位数，设为n
3 )获得该IP地址的类子网掩码，并查找主机地址部分的前n个位置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。
二、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。
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)：
五、举例
1、一个主机的IP地址是211.112.18.137，掩码是255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。
常规办法是：
把这个主机地址和子网掩码都换算成二进制数，两者进行逻辑与运算后即可得到网络地址。
另一种方法：
255.255.255.224的掩码所容纳的IP地址有256－224＝32个(包括网络地址和广播地址)，那么具有这种掩码的网络地址一定是32的倍数。而网络地址是子网IP地址的开始，广播地址是结束，可使用的主机地址在这个范围内，因此略小于137而又是32的倍数的只有128，所以得出网络地址是211.112.18.128。而广播地址就是下一个网络的网络地址减1。而下一个32的倍数是160，因此可以得到广播地址为211.112.18.159。
2、根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。
比如一个子网有10台主机，那么对于这个子网需要的IP地址是：
10＋1＋1＋1＝13
注意：加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址，接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。因为13小于16(16等于2的4次方)，所以主机位为4位。而
256－16＝240
所以该子网掩码为255.255.255.240。
如果一个子网有14台主机，不少人常犯的错误是：依然分配具有16个地址空间的子网，而忘记了给网关分配地址。这样就错误了，因为：
14＋1＋1＋1＝17
17大于16，所以我们只能分配具有32个地址(32等于2的5次方)空间的子网。这时子网掩码为：255.255.255.224返回搜狐，查看更多
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