今天來看下ip位址和子網掩碼。
子網掩碼是每個網路工程師必須要掌握的基礎知識，只有掌握它，才能夠真正理解tcp/ip協議的設定。下邊我們一起來複習複習。
一、ip位址
ip是英文internet protocol的縮寫，意思是「網路之間互連的協議」，也就是為計算機網路相互連線進行通訊而設計的協議。在網際網路中，它是能使連線到網上的所有計算機網路實現相互通訊的一套規則，規定了計算機在網際網路上進行通訊時應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統，只要遵守ip協議就可以與網際網路互連互通。正是因為有了ip協議，網際網路才得以迅速發展成為世界上最大的、開放的計算機通訊網路。因此，ip協議也可以叫做「網際網路協議」。
網際網路是由許多小型網路構成的，每個網路上都有許多主機，這樣便構成了乙個有層次的結構。ip位址在設計時就考慮到位址分配的層次特點，將每個ip位址都分割成網路號和主機號兩部分，以便於ip位址的定址操作。
ip位址是32位的二進位制數值，用於在tcp/ip通訊協議中標記每台計算機的位址。通常我們使用點式十進位制來表示，如192.168.1.5等等。
每個ip位址又可分為兩部分。即網路號部分和主機號部分：網路號表示其所屬的網路段編號，主機號則表示該網段中該主機的位址編號。按照網路規模的大小，ip位址可以分為a、b、c、d、e五類，其中a、b、c類是三種主要的型別位址，d類專供多目傳送用的多目位址，e類用於擴充套件備用位址。a、b、c三類ip位址有效範圍如下表：
類別 網路號 /佔位數 主機號 /佔位數 用途
a 1～126 / 8 0～255 0～255 1～254 / 24 國家級
b 128～191 0～255 / 16 0～255 1～254 / 16 跨過組織
c 192～223 0～255 0～255 / 24 1～254 / 8 企業組織
隨著互連網應用的不斷擴大，原先的ipv4的弊端也逐漸暴露出來，即網路號佔位太多，而主機號位太少，所以其能提供的主機位址也越來越稀缺，目前除了使用nat在企業內部利用保留位址自行分配以外，通常都對乙個高類別的ip位址進行再劃分，以形成多個子網，提供給不同規模的使用者群使用。
二、什麼是子網掩碼
子網掩碼(subnet mask)又叫網路掩碼、位址掩碼、子網路遮罩，它是一種用來指明乙個ip位址的哪些位標識的是主機所在的子網，以及哪些位標識的是主機的位掩碼。
子網掩碼不能單獨存在，它必須結合ip位址一起使用。子網掩碼只有乙個作用，就是將某個ip位址劃分成網路位址和主機位址兩部分。
子網掩碼是標誌兩個ip位址是否同屬於乙個子網的，也是32位二進位制位址，其每乙個為1代表該位是網路位，為0代表主機位。它和ip位址一樣也是使用點式十進位制來表示的。如果兩個ip位址在子網掩碼的按位與的計算下所得結果相同，即表明它們共屬於同一子網中。
在計算子網掩碼時，我們要注意ip位址中的保留位址，即「 0」位址和廣播位址，它們是指主機位址或網路位址全為「 0」或「 1」時的ip位址，它們代表著本網路位址和廣播位址，一般是不能被計算在內的。
三、常用的子網掩碼
子網掩碼有數百種，這裡只介紹最常用的兩種子網掩碼，它們分別是「255.255.255.0」和「255.255.0.0」。
1. 子網掩碼是「255.255.255.0」的網路：
最後面乙個數字可以在0~255範圍內任意變化，因此可以提供256個ip位址。但是實際可用的ip位址數量是256-2，即254個，因為主機號不能全是「0」或全是「1」。
2. 子網掩碼是「255.255.0.0」的網路：
後面兩個數字可以在0~255範圍內任意變化，可以提供65536個ip位址。但是實際可用的ip位址數量減2，即65534個。
ip位址的子網掩碼設定不是任意的。如果將子網掩碼設定過大，也就是說子網範圍擴大，那麼，根據子網尋徑規則，很可能發往和本地機不在同一子網內的目的機的資料，會因為錯誤的判斷而認為目的機是在同一子網內。
四、子網掩碼的演算法
對於無須再劃分成子網的ip位址來說，其子網掩碼非常簡單，即按照其定義即可寫出：如某b類ip位址為 10.14.3.0，無須再分割子網，則該ip位址的子網掩碼為255.255.0.0。如果它是乙個c類位址，則其子網掩碼為 255.255.255.0。其它類推，不再詳述。下面我們關鍵要介紹的是乙個ip位址，還需要將其高位主機位再作為劃分出的子網網路號，剩下的是每個子網的主機號，這時該如何進行每個子網的掩碼計算。
一、利用子網數來計算
在求子網掩碼之前必須先搞清楚要劃分的子網數目，以及每個子網內的所需主機數目。
1)將子網數目轉化為二進位制來表示
2)取得該二進位制的位數，為 n
3)取得該ip位址的類子網掩碼，將其主機位址部分的的前n位置 1 即得出該ip位址劃分子網的子網掩碼。
1)27=11011
2)該二進位制為五位數，n = 5
3)將b類位址的子網掩碼255.255.0.0的主機位址前5位置 1，得到 255.255.248.0
即為劃分成 27個子網的b類ip位址 168.195.0.0的子網掩碼。
二、利用主機數來計算
1)將主機數目轉化為二進位制來表示
2)如果主機數小於或等於254(注意去掉保留的兩個ip位址)，則取得該主機的二進位制位數，為 n，這裡肯定 n<8。如果大於254，則 n>8，這就是說主機位址將佔據不止8位。
3)使用255.255.255.255來將該類ip位址的主機位址位數全部置1，然後從後向前的將n位全部置為 0，即為子網掩碼值。
1) 700=1010111100
2)該二進位制為十位數，n = 10
3)將該b類位址的子網掩碼255.255.0.0的主機位址全部置 1，得到255.255.255.255
然後再從後向前將後 10位置0,即為：11111111.11111111.11111100.00000000
即255.255.252.0。這就是該欲劃分成主機為700臺的b類ip位址 168.195.0.0的子網掩碼。
五、舉例
1、乙個主機的ip位址是211.112.18.137，掩碼是255.255.255.224，要求計算這個主機所在網路的網路位址和廣播位址。
常規辦法是：
把這個主機位址和子網掩碼都換算成二進位制數，兩者進行邏輯與運算後即可得到網路位址。
另一種方法：
255.255.255.224的掩碼所容納的ip位址有256－224＝32個(包括網路位址和廣播位址)，那麼具有這種掩碼的網路位址一定是32的倍數。而網路位址是子網ip位址的開始，廣播位址是結束，可使用的主機位址在這個範圍內，因此略小於137而又是32的倍數的只有128，所以得出網路位址是211.112.18.128。而廣播位址就是下乙個網路的網路位址減1。而下乙個32的倍數是160，因此可以得到廣播位址為211.112.18.159。
2、根據每個網路的主機數量進行子網位址的規劃和計算子網掩碼。
10＋1＋1＋1＝13
256－16＝240
所以該子網掩碼為255.255.255.240。
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