子网划分及子网掩码计算方法

时间：2024-03-16 16:51:30

目录

一、子网掩码的概述及作用

二、为什么要使用子网掩码？

三、子网掩码的分类

1）缺省子网掩码：

2）自定义子网掩码：

四、子网掩码和ip地址的关系

五、为什么要要划分子网？

六、子网划分简述

七、子网掩码计算

1、利用子网数来计算

2、利用主机数来计算

八、子网划分案例

案例1

分组和主机数量的确定

【1】使用非 VLSM 方法分配地址时，分配给所有子网的地址数量相同。

【2】使用 VLSM 分配方法可以按照需要为每个网络分配更小的地址块。

案例2

分组和主机数量的确定

使用非 VLSM 方法分配地址时，分配给所有子网的地址数量相同。

案例3

案例4

案例5

案例6

一、子网掩码的概述及作用

  1. 子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，每节8位，必须结合IP地址对应使用。
  2. 子网掩码32位都与IP地址32位对应，如果某位是网络地址，则子网掩码为1，否则为0。
  3. 子网掩码可以通过与IP地址“与”计算，分离出IP地址中的网络地址和主机地址，用于判断该IP地址是在局域网上，还是在广域网上。
  4. 子网掩码一般用于将网络进一步划分为若干子网，以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。

二、为什么要使用子网掩码？

子网掩码可以分离出IP地址中的网络地址和主机地址，那为什么要分离呢？因为两台计算机要通讯，首先要判断是否处于同一个广播域内，即网络地址是否相同。如果网络地址相同，表明接受方在本网络上，那么可以把数据包直接发送到目标主机，否则就需要路由网关将数据包转发送到目的地。

三、子网掩码的分类

1）缺省子网掩码：

(未划分子网)

子网掩码32位与IP地址32位对应,如果某位是网络地址，则子网掩码为1，否则为0。例如A类IP地址，第一节为网络地址，其余三节为主机地址，故掩码为“11111111.00000000.00000000.00000000”

A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0
B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0
C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0

2）自定义子网掩码：

(用于划分子网)

将一个网络划分为若干子网，希望每个子网拥有不同的网络地址或子网地址。因为ＩＰ是有限的，实际上我们是将主机地址分为两个部分：子网网络地址、子网主机地址。形式如下：

未做子网划分的ip地址：网络地址＋主机地址
做子网划分后的ip地址：网络地址＋（子网网络地址＋子网主机地址）

四、子网掩码和ip地址的关系

子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。具体说就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行“与”运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。

例如：设IP地址为192.168.10.2，子网掩码为255.255.255.240，那么子网掩码是怎样来区分网络地址和主机地址的呢。

五、为什么要要划分子网？

例如：在A类IP地址中，每个A类网络可能有16，777，214台主机，它们处于同一广播域。在同一广播域中有这么多主机是不可能的，网络会因为广播通信而饱和。另一方面，IP地址资源越来越少。为实现更小的广播域，就需要进一步分成更小的网络。划分子网后，通过使用掩码，把子网隐藏起来，使得从外部看网络没有变化，这就是子网掩码。

六、子网划分简述

子网划分是通过借用IP地址中若干位主机地址来充当子网的网络地址，从而将原网络划分为若干子网。

划分子网时，随着子网地址借用主机位数的增多，子网的数目随之增加，但每个子网中的可用主机数逐渐减少。

如C类地址，原有8位主机位，2^8-2即254个主机地址，默认子网掩码255.255.255.0。(全0或全1不可用）
借用1位主机位，产生2121=2个子网，每个子网有2^7个主机地址；
借用2位主机位，产生2222=4个子网，每个子网有2^6个主机地址;
……
根据子网ID借用的主机位数，我们可以计算出划分的子网数、掩码、每个子网主机数，列表如下：

子网划分及子网掩码计算方法

子网划分及子网掩码计算方法

七、子网掩码计算

1、利用子网数来计算

在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。
1)将子网数目转化为二进制来表示
2)取得该二进制的位数，为 N
3)取得该 IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。

如欲将C类IP地址192.168.10.0划分成4个子网：
1)4=100
2)该二进制为三位数，N = 3
3)将A类地址的子网掩码255.255.255.0的主机地址前3位置 1，得到子网掩码255.255.255.224。(具体见下图）

 

2、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。
3)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192.168.10.0划分成若干子网，每个子网内有主机25台：
1) 25=11001
2)该二进制为十位数，N = 5
3)将该B类地址的子网掩码 255.255.255.0的主机地址全部置 1，得到255.255.255.255，然后再从后向前将后5位置0，即为：11111111.11111111.11111111.11100000，即255.255.252.224。

步骤总结：

1.子网数和主机数都可以计算子网掩码，2.取得子网/主机的二进制位数，3.网络地址置0主机地址置1，4.换成十进制

八、子网划分案例

 

案例1

如图所示即为本例的网络拓扑。我们从网络管理员分配的指定 IP 地址和前缀（子网掩码）着手，开始创建网络文档。

子网划分及子网掩码计算方法

分组和主机数量的确定

子网划分及子网掩码计算方法

【1】使用非 VLSM 方法分配地址时，分配给所有子网的地址数量相同。

本例中，学生LAN是最大的网络，需要481个地址。可用主机数量=2^n-2；因为2的 9次方是第一个大于481的，所以用9作为n的值，2^9 = 512，512 - 2 =510可用的主机地址。主机位：9；网络位：23（32-9）；

172.16.0.0/21 ->172.16.0.0/23，172.16.00000|000.0 /21->172.16.0000000|0.0 /23

参数有：掩码借位数：23-21=2；掩码剩余位数：9（32-23）；本段掩码剩余位数：1（8-7）；两个子网间隔位数：2^1=2

子网划分及子网掩码计算方法

【2】使用 VLSM 分配方法可以按照需要为每个网络分配更小的地址块。

2^n-2=481 n=9，可用主机数量：510，172.16.0.0/23 172.16.0000000|0.0 /23；

2^n-2=69 n=7，可用主机数量：126，172.16.0.0/25 172.16.00000000.0|0000000 /25；

2^n-2=23 n=6，可用主机数量：2，172.16.0.0/26 172.16.00000000.00|000000 /26；

2^n-2=2 n=2，可用主机数量：30，172.16.0.0/30 172.16.00000000.000000|00 /30；

子网划分及子网掩码计算方法

案例2

图中所示为 5 个不同子网，每个子网的主机要求各不相同。给定的 IP 地址是 192.168.1.0/24。

子网划分及子网掩码计算方法

分组和主机数量的确定

网络A 网络B 网络C 网络D 网络E
主机：14 主机：28 主机：2 主机：7 主机：28
路由器（LAN）网关：1 路由器（LAN）网关：1 路由器（WAN）网关：2 路由器（LAN）网关：1 路由器（LAN）网关：1
总计：15 总计：29 总计：4 总计：8 总计：29

使用非 VLSM 方法分配地址时，分配给所有子网的地址数量相同。

本例中，网络B和网络E的是最大的网络，需要的地址是：29，所以可用主机数量=2^n-2，得到 n = 5，32-2=30个可用主机，

主机位：5；网络位：27（32-5）；192.168.1.0/24 ->192.168.1.0/27，192.168.1.|00000000/24 -> 192.168.1.000|00000/27

参数有：掩码借位数：27-24=3；掩码剩余位数：5（32-27）；本段掩码剩余位数：5（8-3）；两个子网间隔位数：2^5=32

网络 子网地址 主机地址范围 主机地址范围 广播地址
网络A 192.168.1.0/27 192.168.1.1 192.168.1.30 192.168.1.31
网络B 192.168.1.32/27 192.168.1.33 192.168.1.62 192.168.1.63
网络C 192.168.1.64/27 192.168.1.65 192.168.1.94 192.168.1.95
网络D 192.168.1.96/27 192.168.1.97 192.168.1.126 192.168.1.127
网络E 192.168.1.128/27 192.168.1.129 192.168.1.158 192.168.1.159
未使用 不适用（192.168.1.160） 192.168.1.161 192.168.1.254 不适用（192.168.1.255）

案例3

问：某主机IP地址位210.33.5.68，子网掩码为255.255.255.128，求其网络地址？

答：子网掩码为255.255.255.128 即 /25 ，210.33.5.68/25 -> 210.33.5.0 | 1000100 / 25

其网络地址就是主机位全部为0，那么其网络地址就是210.33.5.0

案例4

问：某A类网络20.0.0.0的子网掩码为255.224.0.0，请确定可用划分的子网个数，写出每个子网的子网号？

答：子网掩码为255.224.0.0 即 /11，因为是属于A类地址，是255.0.0.0的子网掩码 即/8，20.0.0.0/8 -> 20.0.0.0/11

 一共移了3位（网络位向主机位借3位），子网数为：2^3=8，每个子网的子网号有以下（相当于排列组合）：

20.000|00000.0.0 20.0.0.0
20.001|00000.0.0 20.32.0.0
20.010|00000.0.0

20.64.0.0
20.011|00000.0.0 20.96.0.0
20.100|00000.0.0

20.128.0.0
20.101|00000.0.0 20.160.0.0
20.110|00000.0.0 20.192.0.0
20.111|00000.0.0 20.224.0.0

 

案例5

问：将某C类网络200.161.30.0划分成4个子网，请计算出每个子网的有效的主机IP地址范围和对于的子网掩码？

答：C类子网掩码是255.255.255.0 即/24，200.161.30.0/24划分成4个子网，2^n=4 -> n=2，要移2位（网络位向主机位借2位），即200.161.30.0/26

200.161.30.0/26 = 200.161.30.00|000000/26

子网1的网络地址：200.161.30.00|000000/26，即200.161.30.0

子网2的网络地址：200.161.30.01|000000/26，即200.161.30.64

子网3的网络地址：200.161.30.10|000000/26，即200.161.30.128

子网4的网络地址：200.161.30.11|000000/26，即200.161.30.192

网络 子网地址 主机地址范围 主机地址范围 广播地址
子网1 200.161.30.0/26 200.161.30.1 200.161.30.62 200.161.30.63
子网2 200.161.30.64/26 200.161.30.65 200.161.30.126 200.161.30.127
子网3 200.161.30.128/26 200.161.30.129 200.161.30.190 200.161.30.191
子网4 200.161.30.192/26 200.161.30.193 200.161.30.254 200.161.30.255

案例6

问：某公司申请到的网络地址为192.3.2.0，现要划分5个子公司，最大的一个子公司有28台计算机，每个子公司在一个子网中，则：（1）子网掩码应为多少？（2）5个子公司的网络地址分别是多少？

答：（1）192.3.2.0是属于C类地址，子网掩码是/24，但是要划分5个子网，2^n >=5 -> n =3，要移3位（网络位向主机位借3位），即192.3.2.0/27 子网掩码是255.255.255.224。

（2）因为2^n >=5 -> n =3，2^3 = 8 就是可以划分 8 子网，每个子网地址如下：

192.3.2.000 00000 192.3.2.0
192.3.2.001 00000 192.3.2.32
192.3.2.010 00000 192.3.2.64
192.3.2.011 00000 192.3.2.94
192.3.2.100 00000 192.3.2.128
192.3.2.101 00000 192.3.2.160
192.3.2.110 00000 192.3.2.192
192.3.2.111 00000 192.3.2.224

（部分转载于https://www.cnblogs.com/kangxinxin/p/9917961.html和https://blog.csdn.net/dyyay521/article/details/94381876）

 

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