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子網(wǎng)掩碼：

IP地址是以網(wǎng)絡(luò)號和主機號來標示網(wǎng)絡(luò)上的主機的杖玲，我們把網(wǎng)絡(luò)號相同的主機稱之為本地網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)號不相同的主機稱之為遠程網(wǎng)絡(luò)主機淘正，本地網(wǎng)絡(luò)中的主機可以直接相互通信摆马；遠程網(wǎng)絡(luò)中的主機要相互通信必須通過本地網(wǎng)關(guān)（Gateway）來傳遞轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。

1鸿吆、子網(wǎng)掩碼的概念及作用

①囤采、子網(wǎng)掩碼（Subnet Mask）又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼惩淳，必須結(jié)合IP地址一起對應(yīng)使用蕉毯。

②、只有通過子網(wǎng)掩碼，才能表明一臺主機所在的子網(wǎng)與其他子網(wǎng)的關(guān)系恕刘，使網(wǎng)絡(luò)正常工作缤谎。

③、子網(wǎng)掩碼和IP地址做“與”運算褐着，分離出IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址坷澡，用于判斷該IP地址是在本地網(wǎng)絡(luò)上，還是在遠程網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)上含蓉。

④频敛、子網(wǎng)掩碼還用于將網(wǎng)絡(luò)進一步劃分為若干子網(wǎng)，以避免主機過多而擁堵或過少而IP浪費馅扣。

2斟赚、子網(wǎng)掩碼的組成

①、同IP地址一樣差油，子網(wǎng)掩碼是由長度為32位二進制數(shù)組成的一個地址拗军。

②、子網(wǎng)掩碼32位與IP地址32位相對應(yīng)蓄喇，IP地址如果某位是網(wǎng)絡(luò)地址发侵，則子網(wǎng)掩碼為1，否則為0妆偏。

③刃鳄、舉個栗子：如：11111111.11111111.11111111.00000000

注：左邊連續(xù)的1的個數(shù)代表網(wǎng)絡(luò)號的長度，（使用時必須是連續(xù)的钱骂，理論上也可以不連續(xù)）叔锐，右邊連續(xù)的0的個數(shù)代表主機號的長度。

3见秽、子網(wǎng)掩碼的表示方法

①愉烙、點分十進制表示法

二進制轉(zhuǎn)換十進制，每8位用點號隔開

例如：子網(wǎng)掩碼二進制11111111.11111111.11111111.00000000解取，表示為255.255.255.0

②齿梁、CIDR斜線記法

IP地址/n

例1：192.168.1.100/24，其子網(wǎng)掩碼表示為255.255.255.0肮蛹，二進制表示為11111111.11111111.11111111.00000000

例2：172.16.198.12/20，其子網(wǎng)掩碼表示為255.255.240.0创南，二進制表示為11111111.11111111.11110000.00000000

不難發(fā)現(xiàn)伦忠，例1中共有24個１，例2中共有20個１稿辙，所以n是這么來的昆码。運營商ISP常用這樣的方法給客戶分配IP地址。

注：n為1到32的數(shù)字，表示子網(wǎng)掩碼中網(wǎng)絡(luò)號的長度赋咽，通過n的個數(shù)確定子網(wǎng)的主機數(shù)=2^(32-n)-2（-2的原因：主機位全為0時表示本網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址旧噪，主機位全為1時表示本網(wǎng)絡(luò)的廣播地址，這是兩個特殊地址）脓匿。

3淘钟、為什么要使用子網(wǎng)掩碼？

前面說道陪毡，子網(wǎng)掩碼可以分離出IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址米母，那為什么要分離呢？因為兩臺主機要通信毡琉，首先要判斷是否處于同一網(wǎng)段铁瞒，即網(wǎng)絡(luò)地址是否相同。如果相同桅滋，那么可以把數(shù)據(jù)包直接發(fā)送到目標主機慧耍，否則就需要路由網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)送到目的地。

可以這么簡單的理解：A主機要與B主機通信丐谋，A和B各自的IP地址與A主機的子網(wǎng)掩碼進行And與運算芍碧，看得出的結(jié)果：

1、結(jié)果如果相同笋鄙，則說明這兩臺主機是處于同一個網(wǎng)段师枣，這樣A可以通過ARP廣播發(fā)現(xiàn)B的MAC地址，B也可以發(fā)現(xiàn)A的MAC地址來實現(xiàn)正常通信萧落。

2践美、如果結(jié)果不同，ARP廣播會在本地網(wǎng)關(guān)終結(jié)找岖，這時候A會把發(fā)給B的數(shù)據(jù)包先發(fā)給本地網(wǎng)關(guān)陨倡，網(wǎng)關(guān)再根據(jù)B主機的IP地址來查詢路由表，再將數(shù)據(jù)包繼續(xù)傳遞轉(zhuǎn)發(fā)许布，最終送達到目的地B兴革。

計算機的網(wǎng)關(guān)（Gateway）就是到其他網(wǎng)段的出口，也就是路由器接口IP地址蜜唾。路由器接口使用的IP地址可以是本網(wǎng)段中任何一個地址杂曲，不過通常使用該網(wǎng)段的第一個可用的地址或最后一個可用的地址，這是為了盡可能避免和本網(wǎng)段中的主機地址沖突袁余。

4擎勘、子網(wǎng)掩碼的分類

①、缺省子網(wǎng)掩碼

也叫默認子網(wǎng)掩碼颖榜，即未劃分子網(wǎng)棚饵，對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號的位都置 1 煤裙，主機號都置 0 。

未做子網(wǎng)劃分的IP地址：網(wǎng)絡(luò)號＋主機號

A類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼： 255.0.0.0噪漾，用CIDR表示為/8

B類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼： 255.255.0.0硼砰，用CIDR表示為/16

C類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼： 255.255.255.0，用CIDR表示為/24

②欣硼、自定義子網(wǎng)掩碼

將一個網(wǎng)絡(luò)劃分子網(wǎng)后题翰，把原本的主機號位置的一部分給了子網(wǎng)號，余下的才是給了子網(wǎng)的主機號分别。其形式如下：

做子網(wǎng)劃分后的IP地址：網(wǎng)絡(luò)號＋子網(wǎng)號＋子網(wǎng)主機號

舉個栗子：

如：192.168.1.100/25遍愿，其子網(wǎng)掩碼表示：255.255.255.128

意思就是將192.168.1.0這個網(wǎng)段的主機位的最高1位劃分為了子網(wǎng)。關(guān)于子網(wǎng)劃分將在下篇文章講到耘斩，這里不在闡述沼填。

5、子網(wǎng)掩碼和IP地址的關(guān)系

子網(wǎng)掩碼是用來判斷任意兩臺主機的IP地址是否屬于同一網(wǎng)絡(luò)的依據(jù)括授，就是拿雙方主機的IP地址和自己主機的子網(wǎng)掩碼做與運算坞笙，如結(jié)果為同一網(wǎng)絡(luò)，就可以直接通信荚虚。

And按位與運算：

與運算是計算機中一種基本的邏輯運算方式薛夜，符號表示為&，也可以表示為 and版述。

參加運算的兩個數(shù)據(jù)踢代，按二進制位進行“與”運算悴务。

運算規(guī)則：0&0=0遵堵；0&1=0位隶；1&0=0；1&1=1俭茧；

即：兩位同時為“1”咆疗，結(jié)果才為“1”，否則為0

如何根據(jù)IP地址和子網(wǎng)掩碼母债，計算網(wǎng)絡(luò)地址：

①午磁、將IP地址與子網(wǎng)掩碼轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。

②毡们、將二進制形式的 IP 地址與子網(wǎng)掩碼做“與”運算迅皇。

③、將得出的結(jié)果轉(zhuǎn)化為十進制衙熔，便得到網(wǎng)絡(luò)地址喧半。

如下圖：

網(wǎng)絡(luò)地址計算小技巧：IP地址和子網(wǎng)掩碼做與運算，把IP地址的主機位直接歸0青责，就快速得到網(wǎng)絡(luò)地址挺据。所以只要一看到IP地址和子網(wǎng)掩碼，就能馬上確認網(wǎng)絡(luò)地址脖隶。

二扁耐、CIDR與VLSM

理解和掌握了子網(wǎng)掩碼這部分知識后，這里要補充下CIDR和VLSM产阱，這對于我們下篇講述的子網(wǎng)劃分婉称，簡直了就是放大招啊构蹬！

1王暗、有類和無類網(wǎng)絡(luò)，超網(wǎng)和子網(wǎng)

庄敛，我們先了解這幾個概念俗壹，對于CIDR和VLSM以及子網(wǎng)劃分都是很有用的。

有類網(wǎng)絡(luò)：也叫主類網(wǎng)絡(luò)或標準網(wǎng)絡(luò)藻烤，就是指把IP地址能歸結(jié)到的A類绷雏、B類、C類IP怖亭，使用的是標準的默認子網(wǎng)掩碼涎显。

無類網(wǎng)絡(luò)：相對于有類網(wǎng)絡(luò)，無類網(wǎng)絡(luò)IP地址的掩碼是變長的兴猩。在有類網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上期吓，拿出一部分主機ID作為子網(wǎng)ID。

超網(wǎng)：把多個小網(wǎng)絡(luò)組合成一個大網(wǎng)絡(luò)倾芝，稱為超網(wǎng)（SuperNetting）讨勤，也可以說子網(wǎng)掩碼長度小于相對應(yīng)的有類網(wǎng)絡(luò)的叫超網(wǎng)。

子網(wǎng)：有類網(wǎng)絡(luò)劃分成更小后的網(wǎng)絡(luò)蛀醉，稱為子網(wǎng)（Subnet）悬襟，也可以說子網(wǎng)掩碼長度大于相對應(yīng)的有類網(wǎng)絡(luò)的叫子網(wǎng)。

2拯刁、CIDR無類別域間路由

CIDR（Classless Inter-Domain Routing脊岳，無類別域間路由）本質(zhì)是消除了傳統(tǒng)的A類、B類和C類地址以及劃分子網(wǎng)的概念垛玻，將多個地址塊聚合在一起生成一個更大的網(wǎng)絡(luò)割捅，從而包含更多的主機。

CIDR采用8-30位可變網(wǎng)絡(luò)ID（最大可用的只能為30位帚桩，即保留2位給主機位）亿驾，而不是A、B账嚎、C類網(wǎng)絡(luò)ID所用的固定的8莫瞬、16和24位儡蔓。

CIDR表示方法：IP地址/n，n表示IP地址中的前n位代表網(wǎng)絡(luò)部分（n個二進制數(shù)1）疼邀，其余（32-n）位代表主機部分喂江。這種方法稱為“斜線記法”，它又稱為CIDR記法旁振。

舉個栗子：子網(wǎng)掩碼255.255.255.192获询，用CIDR表示是多少呢？

①拐袜、首先確認的是這是個C類網(wǎng)絡(luò)地址（C類的默認子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0）

②吉嚣、前面三個字節(jié)都是255，轉(zhuǎn)換成二進制都為1蹬铺，即11111111.11111111.11111111尝哆，即24位1。

③丛塌、后面一個字節(jié)是192较解，轉(zhuǎn)換成二進制為11000000，即1占用了2位赴邻。

④印衔、子網(wǎng)掩碼共占用了26位1，所以用CIDR表示為/26姥敛。

⑤奸焙、如果網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.10.0，再加上CIDR彤敛，最后表示為192.168.10.0/26与帆。

CIDR支持路由聚合，能夠?qū)⒙酚杀碇械脑S多路由條目合并為成更少的數(shù)目墨榄，因此可以限制路由器中路由表的增大玄糟，減少路由通告，減輕路由器的負擔袄秩。

3阵翎、VLSM可變長子網(wǎng)掩碼

VLSM（Variable Length Subnet Mask，可變長子網(wǎng)掩碼）規(guī)定了在一個有類（A之剧、B郭卫、C類）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)包含多個子網(wǎng)掩碼的能力，以及對一個子網(wǎng)的再進行子網(wǎng)劃分的能力背稼。

每一個IP地址都包含了2部分：網(wǎng)絡(luò)號和主機號贰军。在有類網(wǎng)絡(luò)中，32bit的IP地址被分為4段蟹肘，每段8bit來表示词疼。這使得作為網(wǎng)絡(luò)號的前綴必須是8位俯树，16位或者24位。當網(wǎng)絡(luò)號是24位的時候贰盗，主機號只有8位聘萨，也就是說，可分配的最小的地址塊是256個（2^8=256童太，而實際可分配的主機地址還要減去兩個，一個是網(wǎng)絡(luò)地址胸完，一個是廣播地址书释，最后為254個），這個數(shù)量對于大多數(shù)企業(yè)來說是不夠的赊窥。

而比這個大一點的IP地址塊是網(wǎng)絡(luò)號為16位的時候爆惧，這個時候可分配的地址塊是65536（2^16=65536），這個數(shù)量對于大多數(shù)公司又太多了锨能。這導致無論公司選擇哪種類型的網(wǎng)絡(luò)扯再，都可能對IP地址造成大量的浪費。

IP地址如果只使用有類（A址遇、B熄阻、C類）來劃分，會造成大量的浪費或者不夠用倔约。VLSM的誕生有效的解決了這個問題秃殉，可以在有類網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過對IP地址的主機號進行再劃分浸剩，把一部分劃入網(wǎng)絡(luò)號钾军，就能劃分各種類型大小的網(wǎng)絡(luò)了。網(wǎng)絡(luò)號也不再僅局限在8绢要、16和24位這幾個數(shù)吏恭，而是靈活變化的大小了.

4、CIDR與VLSM的區(qū)別

在使用CIDR聚合地址時重罪，將原來有類IP地址中的網(wǎng)絡(luò)位劃出一部分作為主機位使用樱哼。

在使用VLSM劃分子網(wǎng)時，將原來有類IP地址中的主機位按照需要劃出一部分作為網(wǎng)絡(luò)位使用蛆封。

CIDR：子網(wǎng)掩碼往左邊移唇礁，掩碼netmask縮短了。

VLSM：子網(wǎng)掩碼往右邊移惨篱，掩碼netmask增長了盏筐。

CIDR是把幾個有類網(wǎng)絡(luò)合成一個大的網(wǎng)絡(luò)（超網(wǎng)），用于路由地址聚合砸讳。

VLSM是把一個有類網(wǎng)絡(luò)分成幾個小型網(wǎng)絡(luò)（子網(wǎng)）琢融，用于更高效劃分子網(wǎng)界牡。

CIDR與VLSM總結(jié)：

在某種程度上來說，CIDR和VLSM它們之間可以看做是逆過程漾抬。

CIDR是把幾個小網(wǎng)絡(luò)聚合成一個大網(wǎng)絡(luò)來做表示宿亡，而VLSM則是把一個大網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)細分為幾個小網(wǎng)絡(luò)進行IP地址分配。

CIDR能讓路由器的路由條目得到有效的減少纳令，從而減少路由通告挽荠，降低路由器負擔，而VLSM則是充分利用IP進行地址分配來解決IP地址不被浪費的問題平绩，節(jié)約IP地址空間圈匆，更為有效的使用。

所以在這里總結(jié)一下：

ipv4有32位捏雌，由網(wǎng)絡(luò)號+主機號構(gòu)成跃赚。

子網(wǎng)掩碼的作用：

1.判斷兩ip地址是否在同一網(wǎng)段。是判斷ip地址的網(wǎng)段的必要元素性湿。

2.如果想為ip劃分子網(wǎng)纬傲，需向ip地址的主機部分借位，借幾位肤频，子網(wǎng)掩碼也相應(yīng)的向右移動幾位叹括，這樣子可以緩解C類地址2^8-2=254個主機數(shù)較少，B類地址2^16-2=65534個主機數(shù)又過多的尷尬場面（減去的2的情況是本網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)地址着裹，全為0的情況领猾，和本網(wǎng)絡(luò)的廣播地址全為1的情況。）骇扇。

網(wǎng)關(guān)的作用：計算機的網(wǎng)關(guān)（Gateway）就是到其他網(wǎng)段的出口摔竿，也就是路由器接口IP地址。路由器接口使用的IP地址可以是本網(wǎng)段中任何一個地址少孝，不過通常使用該網(wǎng)段的第一個可用的地址或最后一個可用的地址继低，這是為了盡可能避免和本網(wǎng)段中的主機地址沖突。