另一方面，子网掩码的IP地址用网络编号和主机编号来标记网络上的主机。 我们把网络号码相同的主机称为本地网，网络号码不同的主机称为远程网络主机，本地网上的主机可以直接相互通信。 要使远程网络中的主机相互通信，必须通过本地网关(Gateway )传递传输数据。
1、子网掩码的概念和作用、子网掩码(Subnet Mask )也称为子网掩码、地址掩码，必须与IP地址配合使用。
、只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在子网与其他子网的关系，使网络正常运行。
、将子网掩码与IP地址进行逻辑“与”运算，将IP地址中的网络地址与主机地址分离，判断该IP地址是在本地网络上还是远程网络上。
、子网掩码还用于将网络进一步划分为若干个子网，避免主机过多造成拥堵，过少造成IP浪费。
2、子网掩码的构成、与IP地址一样，子网掩码是由长度为32位的二进制数构成的地址。
、子网掩码32位与IP地址32位相对应，如果IP地址是网络地址，则子网掩码为1，否则为0。
、举个栗，例如： 1111111111.1111111111.11111111100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
注意：左边连续的1号表示网络号的长度(使用时必须连续，理论上也可以不连续)，右边连续的0号表示主机号的长度。
3、子网掩码的显示方法、点分十进制表示法
二进制转换十进制，每8位用点分隔
例如，子网掩码二进制111111.11111111.1111111.111111111.0000000表示为255.255.255.255.0
、CIDR斜线记法
IP地址/n
例1:192.168.1.100/24，其子网掩码表示为255.255.255.0，二进制表示为111111111.111111.1111000000
例2:172.16.198.12/20，其子网掩码表示为255.255.240.0，二进制表示为11111111.111111.1110000
例1中共有24个1，例2中共有20个1，所以可以看出n是这样来的。 运营商ISP通过这种方式为客户分配IP地址。
注： n是1到32之间的数字，表示子网掩码的网络号的长度。 根据n的数量确定子网的主机数量=2^(32-n )-2 )-2。 -2的理由：主机位全部为0时表示本网络的网络地址，主机位全部为1时表示本网络的广播地址。 这是两个特殊地址)。
3、为什么要使用子网掩码？ 如上所述，子网掩码可以分离IP地址中的网络地址和主机地址，为什么要分离呢？ 为了两台主机进行通信，必须首先判断是否在同一网段，也就是说网络地址是否相同。 如果是，则可以直接将数据包发送到目标主机。 否则，路由网关必须将数据包转发到目标。
通过a主机与b主机进行通信，a和b各自的IP地址与a主机的子网掩码进行“与”运算，可以知道结果。
1、如果结果相同，则这两台主机位于同一网段上。 这样，a就可以通过ARP广播发现b的MAC地址，b也可以发现a的MAC地址并实现正常的通信。
2、如果结果不一致，ARP广播将在本地网关终止。 此时，a首先将发往b的数据包发送到本地网关，网关再次根据b主机的IP地址检查路由表，继续转发数据包，最终发送到目的地b。
的网关(Gateway )是到其他网段的出口，即路由器接口IP地址。 路由器接口使用的IP地址可以是此网络段中的任何地址，但通常使用此网络段的第一个可用地址或最后一个可用地址。 这是为了尽可能避免与此网段内的主机地址发生冲突。
在以下拓扑图的示例中，a与b、c与d可以直接相互通信，但a与c、a与d、b与c、b与d不属于同一网段，因此这些通信经由本地网关，路由器基于对方的IP地址
4、子网掩码分类、缺省子网掩码
也称为默认子网掩码。 也就是说，没有划分子网，相应的网络号的位设置为1，主机号设置为0。
非子网化IP地址：网络号主机号
A类网络的默认子网掩码： 255.0.0.0，在CIDR上为/8
b类网络的默认子网掩码： 255.255.0.0，在CIDR上为/16
c类网络的默认子网掩码： 255.255.255.0，在CIDR上为/24
、自定义子网掩码
将某个网络划分为子网后，将原来的主机号的位置的一部分给了子网号，剩下的给了子网的主机号。 其形式如下
子网化IP地址：网络号子网号子网主机名
提心吊胆：
例如，对于192.168.1.100/25的情况下，子网掩码显示为255.255.255.128
意思是将192.168.1.0网段的主机位的最高1位分割为子网。 子网划分将在下一篇文章中讨论，此处不再赘述。
> 5、子网掩码和IP地址的关系子网掩码是用来判断任意两台主机的IP地址是否属于同一网络的依据，就是拿双方主机的IP地址和自己主机的子网掩码做与运算，如结果为同一网络，就可以直接通信。
And按位与运算：
与运算是计算机中一种基本的逻辑运算方式，符号表示为&，也可以表示为 and。
参加运算的两个数据，按二进制位进行“与”运算。
运算规则：0&0=0；0&1=0；1&0=0；1&1=1；
即：两位同时为“1”，结果才为“1”，否则为0
如何根据IP地址和子网掩码，计算网络地址：
①、将IP地址与子网掩码转换成二进制数。
②、将二进制形式的 IP 地址与子网掩码做“与”运算。
③、将得出的结果转化为十进制，便得到网络地址。
如下图：
网络地址计算小技巧：IP地址和子网掩码做与运算，把IP地址的主机位直接归0，就快速得到网络地址。所以只要一看到IP地址和子网掩码，就能马上确认网络地址。
二、CIDR与VLSM理解和掌握了子网掩码这部分知识后，这里要补充下CIDR和VLSM，这对于我们下篇讲述的子网划分，简直了就是放大招啊！
1、有类和无类网络，超网和子网，我们先了解这几个概念，对于CIDR和VLSM以及子网划分都是很有用的。
◆ 有类网络：也叫主类网络或标准网络，就是指把IP地址能归结到的A类、B类、C类IP，使用的是标准的默认子网掩码。
◆ 无类网络：相对于有类网络，无类网络IP地址的掩码是变长的。在有类网络的基础上，拿出一部分主机ID作为子网ID。
◆ 超网：把多个小网络组合成一个大网络，称为超网（SuperNetting），也可以说子网掩码长度小于相对应的有类网络的叫超网。
◆ 子网：有类网络划分成更小后的网络，称为子网（Subnet），也可以说子网掩码长度大于相对应的有类网络的叫子网。
2、CIDR无类别域间路由CIDR（Classless Inter-Domain Routing，无类别域间路由）本质是消除了传统的A类、B类和C类地址以及划分子网的概念，将多个地址块聚合在一起生成一个更大的网络，从而包含更多的主机。
CIDR采用8-30位可变网络ID（最大可用的只能为30位，即保留2位给主机位），而不是A、B、C类网络ID所用的固定的8、16和24位。
CIDR表示方法：IP地址/n，n表示IP地址中的前n位代表网络部分（n个二进制数1），其余（32-n）位代表主机部分。这种方法称为“斜线记法”，它又称为CIDR记法。
举个栗子：子网掩码255.255.255.192，用CIDR表示是多少呢？
①、首先确认的是这是个C类网络地址（C类的默认子网掩码为255.255.255.0）
②、前面三个字节都是255，转换成二进制都为1，即11111111.11111111.11111111，即24位1。
③、后面一个字节是192，转换成二进制为11000000，即1占用了2位。
④、子网掩码共占用了26位1，所以用CIDR表示为/26。
⑤、如果网络地址为192.168.10.0，再加上CIDR，最后表示为192.168.10.0/26。
CIDR支持路由聚合，能够将路由表中的许多路由条目合并为成更少的数目，因此可以限制路由器中路由表的增大，减少路由通告，减轻路由器的负担。
3、VLSM可变长子网掩码VLSM（Variable Length Subnet Mask，可变长子网掩码）规定了在一个有类（A、B、C类）网络内包含多个子网掩码的能力，以及对一个子网的再进行子网划分的能力。
每一个IP地址都包含了2部分：网络号和主机号。在有类网络中，32bit的IP地址被分为4段，每段8bit来表示。这使得作为网络号的前缀必须是8位，16位或者24位。当网络号是24位的时候，主机号只有8位，也就是说，可分配的最小的地址块是256个（2^8=256，而实际可分配的主机地址还要减去两个，一个是网络地址，一个是广播地址，最后为254个），这个数量对于大多数企业来说是不够的。
而比这个大一点的IP地址块是网络号为16位的时候，这个时候可分配的地址块是65536（2^16=65536），这个数量对于大多数公司又太多了。这导致无论公司选择哪种类型的网络，都可能对IP地址造成大量的浪费。
IP地址如果只使用有类（A、B、C类）来划分，会造成大量的浪费或者不够用。VLSM的诞生有效的解决了这个问题，可以在有类网络的基础上，通过对IP地址的主机号进行再划分，把一部分划入网络号，就能划分各种类型大小的网络了。网络号也不再仅局限在8、16和24位这几个数，而是灵活变化的大小了。
4、CIDR与VLSM的区别 在使用CIDR聚合地址时，将原来有类IP地址中的网络位划出一部分作为主机位使用。在使用VLSM划分子网时，将原来有类IP地址中的主机位按照需要划出一部分作为网络位使用。CIDR：子网掩码往左边移，掩码netmask缩短了。VLSM：子网掩码往右边移，掩码netmask增长了。CIDR是把几个有类网络合成一个大的网络（超网），用于路由地址聚合。VLSM是把一个有类网络分成几个小型网络（子网），用于更高效划分子网。CIDR与VLSM总结：
在某种程度上来说，CIDR和VLSM它们之间可以看做是逆过程。
CIDR是把几个小网络聚合成一个大网络来做表示，而VLSM则是把一个大网络继续细分为几个小网络进行IP地址分配。
CIDR能让路由器的路由条目得到有效的减少，从而减少路由通告，降低路由器负担，而VLSM则是充分利用IP进行地址分配来解决IP地址不被浪费的问题，节约IP地址空间，更为有效的使用。
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