子网掩码计算

关于子网掩码计算 ---ip地址计算----ip地址分配

IP地址是32位的二进制数值，用于在TCP/IP通讯协议中标记每台计算机的地址。通常我们使用点式十进制来表示，如192.168.0.5等等。

每个IP地址又可分为两部分。即网络号部分和主机号部分：网络号表示其所属的网络段编号，主机号则表示该网段中该主机的地址编号。按照网络规模的大小，IP地址可以分为A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类是三种主要的类型地址，D类专供多目传送用的多目地址，E类用于扩展备用地址。A、B、C三类IP地址有效范围如下表：

类别 网络号 /占位数 主机号 /占位数 用途

A 1～126 / 8 0～255 0～255 1～254 / 24 国家级

B 128～191 0～255 / 16 0～255 1～254 / 16 跨过组织

C 192～223 0～255 0～255 / 24 1～254 / 8 企业组织

随着互连网应用的不断扩大，原先的IPv4的弊端也逐渐暴露出来，即网络号占位太多，而主机号位太少，所以其能提供的主机地址也越来越稀缺，目前除了使用NAT在企业内部利用保留地址自行分配以外，通常都对一个高类别的IP地址进行再划分，以形成多个子网，提供给不同规模的用户群使用。

这里主要是为了在网络分段情况下有效地利用IP地址，通过对主机号的高位部分取作为子网号，从通常的网络位界限中扩展或压缩子网掩码，用来创建某类地址的更多子网。但创建更多的子网时，在每个子网上的可用主机地址数目会比原先减少。

子网掩码是标志两个IP地址是否同属于一个子网的，也是32位二进制地址，其每一个为1代表该位是网络位，为0代表主机位。它和IP地址一样也是使用点式十进制来表示的。如果两个IP地址在子网掩码的按位

与的计算下所得结果相同，即表明它们共属于同一子网中。

在计算子网掩码时，我们要注意IP地址中的保留地址，即“ 0”地址和广播地址，它们是指主机地址或网络地址全为“ 0”或“ 1”时的IP地址，它们代表着本网络地址和广播地址，一般是不能被计算在内的。

下面就来以实例来说明子网掩码的算法：

对于无须再划分成子网的IP地址来说，其子网掩码非常简单，即按照其定义即可写出：如某B类IP地址为 10.12.3.0，无须再分割子网，则该IP地址的子网掩码为255.255.0.0。如果它是一个C类地址，则其子网掩码为 255.255.255.0。其它类推，不再详述。下面我们关键要介绍的是一个IP地址，还需要将其高位主机位再作为划分出的子网网络号，剩下的是每个子网的主机号，这时该如何进行每个子网的掩码计算。

一、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)：

A类IP地址：

子网位 /主机位 子网掩码 子网最大数 /主机最大数

2/22 255.192.0.0 2/4194302

3/21 4/20 5/19 6/18 7/17 8/16 9/15 10/14 11/13 12/12 13/11 14/10 255.224.0.0 255.240.0.0 255.248.0.0 255.252.0.0 255.254.0.0 255.255.0.0 255.255.128.0 255.255.192.0 255.255.224.0 255.255.240.0 255.255.248.0 255.255.252.0 6/2097150

14/1048574

30/524286

62/262142

126/131070

254/65536

510/32766

1022/16382

2046/8190

4094/4094

8190/2046

16382/1022

15/9 255.255.254.0 32766/510

16/8 255.255.255.0 65536/254

17/7 255.255.255.128 131070/126

18/6 19/5 20/4 21/3 22/2 B类IP地址：

子网位 /主机位 2/14 3/13 4/12 5/11 6/10 255.255.255.192 255.255.255.224 255.255.255.240 255.255.255.248 255.255.255.252 子网掩码 255.255.192.0 255.255.224.0 255.255.240.0 255.255.248.0 255.255.252.0 262142/62

524286/30

1048574/14

2097150/6

4194302/2

子网最大数 /主机最大数

2/16382

6/8190

14/4094

30/2046

62/1022

7/9 255.255.254.0 126/510

8/8 255.255.255.0 254/254

9/7 255.255.255.128 510/126

10/6 11/5 12/4 13/3 14/2 C类IP地址：

子网位 /主机位 2/6 3/5 4/4 5/3 6/2 255.255.255.192 255.255.255.224 255.255.255.240 255.255.255.248 255.255.255.252 子网掩码 255.255.255.192 255.255.255.224 255.255.255.240 255.255.255.248 255.255.255.252 1022/62

2046/30

4094/14

8190/6

16382/2

子网最大数 /主机最大数2/62

6/30

14/14

30/6

62/2

再根据CCNA中会出现的题目给大家举个例子：

首先，我们看一个考试中常见的题型：一个主机的IP地址是202.112.14.137，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。 .11100000

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。其实大家只要仔细想想，可以得到另一个方法：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202.112.14.128。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202.112.14.159。可参照下表来理解本例。

子网络 2进制子网络域数 2进制主机域数的范围 2进制主机域数的范围

第1个子网络 000 00000 thru 11111 .0 thru.31

第2个子网络 001 00000 thru 11111 .32 thru.63

第3个子网络 010 00000 thru 11111 . thru.95

第4个子网络 011 00000 thru 11111 .96 thru.127

第5个子网络 100 00000 thru 11111 .128 thru.159

第6个子网络 101 00000 thru 11111 .160 thru.191

第7个子网络 110 00000 thru 11111 .192 thru.223

第8个子网络 111 00000 thru 11111 .124 thru.255

CCNA考试中，还有一种题型，要你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。这也可按上述原则进行计算。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

2的4次方，4是最小的，主机位有4位，xxxx1111,前面的应该是全1，即11110000

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。

Chapter3 IP Subnetting and Variable Length Subnet Masks(VLSM)

Subnetting Basics

子网划分(subnetting)的优点:

1.减少网络流量

2.提高网络性能

3.简化管理

4.易于扩大地理范围

How to Creat Subnets

如何划分子网?首先要熟记2的幂:2的0次方到9次方的值分别为:1,2,4,8,16,32,,128,256和512.还有要明白的是:子网划分是借助于取走主机位,把这个取走的部分作为子网位.因此这个意味划分越多的子网,主机将越少

Subnet Masks

子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址,哪部分为主机地址,有1和0组成,长32位,全为1的位代表网络号.不是所有的网络都需要子网,因此就引入1个概念:默认子网掩码(default subnet mask).A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0;B类的为255.255.0.0;C类的为255.255.255.0

Classless Inter-Domain Routing(CIDR)

CIDR叫做无类域间路由,ISP常用这样的方法给客户分配地址,ISP提供给客户1个块(block size),类似这样:192.168.10.32/28,这排数字告诉你你的子网掩码是多少,/28代表多少位为1,最大/32.但是你必须知道的1点是:不管是A类还是B类还是其他类地址,最大可用的只能为30/,即保留2位给主机位

CIDR值:

1.掩码255.0.0.0:/8(A类地址默认掩码)

2.掩码255.128.0.0:/9

3.掩码255.192.0.0:/10

4.掩码255.224.0.0:/11

5.掩码255.240.0.0:/12

6.掩码255.248.0.0:/13

7.掩码255.252.0.0:/14

8.掩码255.254.0.0:/15

9.掩码255.255.0.0:/16(B类地址默认掩码)

10.掩码255.255.128.0:/17

11.掩码255.255.192.0:/18

12.掩码255.255.224.0:/19

13.掩码255.255.240.0:/20

14.掩码255.255.248.0:/21

15.掩码255.255.252.0:/22

16.掩码255.255.254.0:/23

17.掩码255.255.255.0:/24(C类地址默认掩码)

18.掩码255.255.255.128:/25 255.255.255.10000000

19.掩码255.255.255.192:/26 255.255.255.11000000

20.掩码255.255.255.224:/27 255.255.255.11100000

21.掩码255.255.255.240:/28 255.255.255.11110000

22.掩码255.255.255.248:/29 255.255.255.11111000

23.掩码255.255.255.252:/30 255.255.255.11111100

Subnetting Class A,B&C Address

划分子网的几个捷径:

1.你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?:2的x次方-2(x代表掩码位,即2进制为1的部分)

2.每个子网能有多少主机?: 2的y次方-2(y代表主机位,即2进制为0的部分)

3.有效子网是?:有效子网号=256-10进制的子网掩码(结果叫做block size或base number)

4.每个子网的广播地址是?:广播地址=下个子网号-1

5.每个子网的有效主机分别是?:忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效主机地址.最后有效1个主机地址=下个子网号-2(即广播地址-1)

根据上述捷径划分子网的具体实例:

C类地址例子:网络地址192.168.10.0;子网掩码255.255.255.192(/26)

1.子网数=2*2-2=2

2.主机数=2的6次方-2=62

3.有效子网?:block size=256-192=;所以第一个子网为192.168.10.,第二个为192.168.10.128

4.广播地址:下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是192.168.10.127和192.168.10.191

5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是192.168.10.65到192.168.10.126;第二个是192.168.10.129到192.168.10.190

B类地址例子1:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.192.0(/18)

1.子网数=2*2-2=2

2.主机数=2的14次方-2=16382

3.有效子网?:block size=256-192=;所以第一个子网为172.16..0,最后1个为172.16.128.0

4.广播地址:下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是172.16.127.255和172.16.191.255

5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16..1到172.16.127.254;第二个是172.16.128.1到

172.16.191.254

B类地址例子2:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.255.224(/27)

1.子网数=2的11次方-2=2046(因为B类地址默认掩码是255.255.0.0,所以网络位为8+3=11)

2.主机数=2的5次方-2=30

3.有效子网?:block size=256-224=32;所以第一个子网为172.16.0.32, 最后1个为172.16.255.192

4.广播地址:下个子网-1.所以第一个子网和最后1个子网的广播地址分别是172.16.0.63和172.16.255.223

5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1个是172.16.255.193到172.16.255.223

Variable Length Subnet Masks(VLSM)

变长子网掩码(VLSM)的作用:节约IP地址空间;减少路由表大小.使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支持它,这些路由协议包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP. 关于更多的VLSM知识,可以去Google.com进行搜索

Troubleshooting IP Address

一些网络问题的排难：

1.打开Windows里的1个DOS窗口,ping本地回环地址127.0.0.1,如果反馈信息失败,说明IP协议栈有错,必须重新安装TCP/IP协议。

2.如果1成功,ping本机IP地址,如果反馈信息失败,说明你的网卡不能和IP协议栈进行通信。