子網(wǎng)掩碼的設(shè)置方法和作用

1、我們知道IP地址是一個(gè)4字節(jié)（共32bit）的數(shù)字，被分為4段，每段8 位，段與段之間用句點(diǎn)分隔。為了便于表達(dá)和識(shí)別，IP地址是以十進(jìn)制形式表 示的如，每段所能表示的十進(jìn)制數(shù)最大不超過255。IP地址由兩 部分組成，即網(wǎng)絡(luò)號(hào)（Network ID）和主機(jī)號(hào)（Host ID）。網(wǎng)絡(luò)號(hào)標(biāo)識(shí)的是Internet 上的一個(gè)子網(wǎng)，而主機(jī)號(hào)標(biāo)識(shí)的是子網(wǎng)中的某臺(tái)主機(jī)。網(wǎng)際地址分解成兩個(gè)域后， 帶來了一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)：IP數(shù)據(jù)報(bào)從網(wǎng)際上的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，選 擇路徑可以基于網(wǎng)絡(luò)而不是主機(jī)。在大型的網(wǎng)際中，這一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)特別明顯，因?yàn)?路由表中只存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)信息而不是主機(jī)信息，這樣可以大大

2、簡(jiǎn)化路由表。IP地址 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)的數(shù)量而分為A、B、C三類：A類IP地址：用7位（bit）來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，24位標(biāo)識(shí)主機(jī)號(hào)，最前面一位為0， 即A類地址的第一段取值介于1126之間。A類地址通常為大型網(wǎng)絡(luò)而提供， 全世界總共只有126個(gè)只可能的A類網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)最多可以連接16777214 臺(tái)主機(jī)。B類IP地址：用14位來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，16位標(biāo)識(shí)主機(jī)號(hào)，前面兩位是10。B類 地址的第一段取值介于128191之間，第一段和第二段合在一起表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)。B 類地址適用于中等規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，全世界大約有16000個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)B類網(wǎng)絡(luò) 最多可以連接65534臺(tái)主機(jī)。C類IP地址：用21位來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)

3、號(hào)，8位標(biāo)識(shí)主機(jī)號(hào)，前面三位是110。C類 地址的第一段取值介于192223之間，第一段、第二段、第三段合在一起表示 網(wǎng)絡(luò)號(hào)。最后一段標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)號(hào)。C類地址適用于校園網(wǎng)等小型網(wǎng)絡(luò)，每 個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)最多可以有254臺(tái)主機(jī)。從上面的介紹我們知道，IP地址是以網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)來標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的， 只有在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)下的計(jì)算機(jī)之間才能直接互通，不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算機(jī)要通 過網(wǎng)關(guān)（Gateway ）才能互通。但這樣的劃分在某些情況下顯得并十分不靈活。 為此IP網(wǎng)絡(luò)還允許劃分成更小的網(wǎng)絡(luò)，稱為子網(wǎng)（Subnet），這樣就產(chǎn)生了子 網(wǎng)掩碼。子網(wǎng)掩碼的作用就是用來判斷任意兩個(gè)IP地址是否屬于同一子網(wǎng)，這 時(shí)只有

4、在同一子網(wǎng)的計(jì)算機(jī)才能直接互通。那么怎樣確定子網(wǎng)掩碼呢？前面講到IP地址分網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，要將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)子網(wǎng)，因此網(wǎng)絡(luò) 號(hào)將要占用原來的主機(jī)位，如對(duì)于一個(gè)C類地址，它用21位來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)，要 將其劃分為2個(gè)子網(wǎng)則需要占用1位原來的主機(jī)標(biāo)識(shí)位。此時(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)位變?yōu)?2 位為主機(jī)標(biāo)示變?yōu)?位。同理借用2個(gè)主機(jī)位則可以將一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)劃分為4 個(gè)子網(wǎng)那計(jì)算機(jī)是怎樣才知道這一網(wǎng)絡(luò)是否劃分了子網(wǎng)呢？這就可以從子 網(wǎng)掩碼中看出。子網(wǎng)掩碼和IP地址一樣有32bit，確定子網(wǎng)掩碼的方法是其與 IP地址中標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)的所有對(duì)應(yīng)位都用1，而與主機(jī)號(hào)對(duì)應(yīng)的位都是0。如 分為2個(gè)子網(wǎng)的C類IP地址用22位來標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)號(hào)

5、，則其子網(wǎng)掩碼為：11111111 11111111 11111111 10000000 即 28。于是我們可以知道，A 類地 址的缺省子網(wǎng)掩碼為,B類為,C類為。下 表是C類地址子網(wǎng)劃分及相關(guān)子網(wǎng)掩碼：子網(wǎng)位數(shù)子網(wǎng)掩碼主機(jī)數(shù)可用主機(jī)數(shù)1281281262926462324323044016145488665242你可能注意到上表分了主機(jī)數(shù)和可用主機(jī)

6、數(shù)兩項(xiàng)，這是為什么呢？因?yàn)榈?dāng)?shù)刂?的所有主機(jī)位都為0 時(shí)，這一地址為線路（或子網(wǎng)）地址，而當(dāng)所有主機(jī)位都 為1 時(shí)為廣播地址。同時(shí)我們還可以使用可變長(zhǎng)屏蔽（VLSM）就是指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以用不同的屏蔽進(jìn)行 配置。這樣做的目的是為了使把一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成多個(gè)子網(wǎng)更加方便。在沒有VLSM 的情況下，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能使用一種子網(wǎng)掩碼，這就限制了在給定的子網(wǎng)數(shù)目條件 下主機(jī)的數(shù)目。例如你被分配了一個(gè)C類地址，網(wǎng)絡(luò)號(hào)為,而你現(xiàn) 在需要將其劃分為三個(gè)子網(wǎng)，其中一個(gè)子網(wǎng)有100臺(tái)主機(jī)，其余的兩個(gè)子網(wǎng)有50 臺(tái)主機(jī)。我們知道一個(gè)C類地址有254個(gè)可用地址，那么你如何選擇子網(wǎng)掩碼呢？ 從上表中我們

7、發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們?cè)谒凶泳W(wǎng)中都使用一個(gè)子網(wǎng)掩碼時(shí)這一問題是無法 解決的。此時(shí)VLSM就派上了用場(chǎng)，我們可以在100個(gè)主機(jī)的子網(wǎng)使用 28 這一屏蔽，它可以使用 到 27 這 128 個(gè)IP地址，其中可用主機(jī)號(hào)為126個(gè)。我們?cè)侔咽Ｏ碌?8到 55這128個(gè)IP地址分成兩個(gè)子網(wǎng)，子網(wǎng)掩碼為92。 其中一個(gè)子網(wǎng)的地址從28到91,另一子網(wǎng)的地址從 92 到 5

8、5。子網(wǎng)掩碼為 92 每個(gè)子網(wǎng)的 可用主機(jī)地址都為62個(gè)，這樣就達(dá)到了要求?？梢钥闯龊侠硎褂米泳W(wǎng)掩碼，可 以使IP地址更加便于管理和控制。子網(wǎng)掩碼 任何主機(jī)在引導(dǎo)時(shí)進(jìn)行的部分配置是指定主機(jī)IP地址。大多數(shù)系統(tǒng) 把I P地址存在一個(gè)磁盤文件里供引導(dǎo)時(shí)讀用。在第5章我們將討論一個(gè)無盤系 統(tǒng)如何在引導(dǎo)時(shí)獲得IP地址。除了 IP地址以外，主機(jī)還需要知道有多少比特用于子網(wǎng)號(hào)及多少比特用于 主機(jī)號(hào)。這是在引導(dǎo)過程中通過子網(wǎng)掩碼來確定的。這個(gè)屏蔽是一個(gè)32 bit的 值，其中值為1的比特留給網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)，為0的比特留給主機(jī)號(hào)。圖3-7 是一個(gè)B類地址的兩種不同的子網(wǎng)掩碼格式。第一

9、個(gè)例子是網(wǎng)絡(luò)采用 的子網(wǎng)劃分方法，如圖3-5所示，子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)都是8 bit寬。第二個(gè)例子 是一個(gè)B類地址劃分成10 bit的子網(wǎng)號(hào)和6 bit的主機(jī)號(hào)。位客位窄位網(wǎng)絡(luò)號(hào)子網(wǎng)號(hào)主機(jī)號(hào)子網(wǎng)掩碼 1 111111111111111 11111111 O&O0OOOO =OKffffffOO=256.256.235,0116位1。位&位1 廠f i 一 ，_zzzwazBzHiEx TTwjar wtsi，r -;_a l_if , tj -工 _uB類網(wǎng)洛號(hào)子網(wǎng)號(hào).主機(jī)號(hào).子網(wǎng)掩碼 1 11111111111111X11111111 1 1 G 0 0 0 Q Q = Oxfff

10、fffco= 255 250255192圖3-7兩件不同的B類地址子網(wǎng)蜿啊的例子盡管IP地址一般以點(diǎn)分十進(jìn)制方法表示，但是子網(wǎng)掩碼卻經(jīng)常用十六進(jìn)制 來表示，特別是當(dāng)界限不是一個(gè)字節(jié)時(shí)，因?yàn)樽泳W(wǎng)掩碼是一個(gè)比特屏蔽。給定IP地址和子網(wǎng)掩碼以后，主機(jī)就可以確定I P數(shù)據(jù)報(bào)的目的是：（1） 本子網(wǎng)上的主機(jī)；（2 ）本網(wǎng)絡(luò)中其他子網(wǎng)中的主機(jī)；（3）其他網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)。如 果知道本機(jī)的IP地址，那么就知道它是否為A類、B類或C類地址（從IP地址 的高位可以得知），也就知道網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)之間的分界線。而根據(jù)子網(wǎng)掩碼就 可知道子網(wǎng)號(hào)與主機(jī)號(hào)之間的分界線。舉例假設(shè)我們的主機(jī)地址是（一個(gè)B類地

11、址），而子網(wǎng)掩碼為 （其中8 bit為子網(wǎng)號(hào)，8 bit為主機(jī)號(hào)）。如果目的IP地址是，那么我們就知道B類網(wǎng)絡(luò)號(hào)是相同的（140.252），但是子網(wǎng)號(hào)是不同的（1和4）。用子網(wǎng)掩碼在兩個(gè)IP地址之間 的比較如圖3-8所示。如果目的IP地址是2,那么B類網(wǎng)絡(luò)號(hào)還是一樣的（140.252）， 而且子網(wǎng)號(hào)也是一樣的（1），但是主機(jī)號(hào)是不同的。如果目的IP地址是（ 一個(gè)C類地址），那么網(wǎng)絡(luò)號(hào)是不同的， 因而進(jìn)一步的比較就不用再進(jìn)行了。B類網(wǎng)絡(luò)號(hào)末尾 折明的子網(wǎng)號(hào)末尾16位+ &位 #8位B類2521子1翊t

12、碼1111111 1 11LL1111網(wǎng)絡(luò)號(hào)相符，1 1 1 1 1 1 1 1子網(wǎng)號(hào)不相笑DaaODDOO =155,255 需網(wǎng)p,B類252圖3-8使用子網(wǎng)郁碼的兩個(gè)B類地址之:可的比較給定兩個(gè)IP地址和子網(wǎng)掩碼后，IP路由選擇功能一直進(jìn)行這樣的比較。子網(wǎng)掩碼請(qǐng)勿亂設(shè) 筆者單位的一臺(tái)計(jì)算機(jī)前不久遇到了一次特殊的網(wǎng)絡(luò)故障，原來上網(wǎng)很正常的機(jī) 器，不知什么原因無法上網(wǎng)了，與局域網(wǎng)內(nèi)的其它機(jī)器也無法連通，但是其他的 一切功能都很正常。先考慮是軟件設(shè)置問題，重新安裝協(xié)議、設(shè)置網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器，但問題依舊。于是懷疑硬件問題，逐一更換了網(wǎng)卡、交換機(jī)但問題還是沒有解決。經(jīng)過反復(fù)考慮，只有IP地址的設(shè)

13、置沒有仔細(xì)看過，局域網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼是 “40”，采用路由器接入互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)關(guān)為“3”，此臺(tái)機(jī)器的IP地址設(shè)為“2”。由于子網(wǎng)掩碼最后一位為240，那么用 256-240=16,也就是說本網(wǎng)段最多只能容納16-1-1=14臺(tái)機(jī)器，于是我又查看了 其他幾臺(tái)機(jī)器，發(fā)現(xiàn)它們的IP地址都設(shè)在“38”之間，而我 這臺(tái)機(jī)器顯然不在此網(wǎng)段間，于是試著將IP地址改為“9”，重新啟動(dòng) 后，果然一切OK 了。原來子網(wǎng)掩碼是40時(shí)，這時(shí)IP地址最后一 位以16臺(tái)為一組，工作組內(nèi)部的計(jì)算機(jī)可實(shí)

14、現(xiàn)直接互相訪問，不同工作組的工 作站只能通過網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)相互訪問，而開始設(shè)置的IP地址正好與網(wǎng)關(guān)及其他機(jī)器 的IP地址不在一個(gè)網(wǎng)段，而造成了不能相互訪問，因此才產(chǎn)生了這個(gè)問題。筆者認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)故障一般不是很復(fù)雜，在排除了硬件的毛病后，千萬不要隨便重裝 系統(tǒng)，而是要認(rèn)真再認(rèn)真地研究一下你的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，由于IP地址和子網(wǎng)掩碼間 存在著一定的關(guān)系，如果你的子網(wǎng)掩碼為“”，那么就不會(huì)出現(xiàn) 我遇到的這種問題了，如果你的子網(wǎng)掩碼是其它設(shè)定值，那么你很可能會(huì)有意外 的收獲。子網(wǎng)掩碼的用處便于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備盡快地區(qū)分本網(wǎng)段地址和非本網(wǎng)段的地址。例如：下圖所示主機(jī)A與主機(jī)B交互信息。主機(jī) A: IP

15、地址：1子網(wǎng)掩碼：路由地址：子網(wǎng)掩碼：路由地址：路由器從端口 接收到主機(jī)A發(fā)往主機(jī)B的IP數(shù)據(jù)報(bào)文后，（1）首先用端口地址與子網(wǎng)掩碼地址進(jìn)行“邏輯 與”，得到端口網(wǎng)段地址：，（2）然后將目的地址與子網(wǎng)掩碼地址進(jìn)行“邏輯 與”，得 ,（3）將結(jié)果與端口網(wǎng)段地址比較，如果相同，則 認(rèn)為是本網(wǎng)段的，不予轉(zhuǎn)發(fā)。如果不相同，則將該IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到埠 所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)段。將子網(wǎng)進(jìn)一步劃分，縮小子網(wǎng)的地址空間。將一個(gè)網(wǎng)段劃分為多個(gè)子網(wǎng)段，便于 網(wǎng)絡(luò)管理。例如：下圖所示：學(xué)校校園網(wǎng)信息中心可以將202.183.5