如何计算子网掩码（确定子网掩码的指南）

我们今天要讨论的主题并不适合每个人，因为如果我们打算创建一个良好的网络指南，那么必须有一篇文章解释如何计算子网掩码 ，这是一种称为子网划分的技术。 借助它，IT管理员可以在任何地方设计网络和子网结构。

内容索引

为此，我们将必须非常了解什么是网络掩码 ， IP类以及如何将IP地址从十进制转换为二进制，尽管对此我们已经有一段时间了。

现在，我们将重点放在计算IPv4地址的网络掩码上，因为IPv6尚未实现到足以付诸实践的地步，也许我们将在以后的文章中进行介绍。 事不宜迟，让我们开始吧。

IPv4地址和IP协议

让我们从头开始，一个十进制数字集 IP地址，该IP地址根据层次结构逻辑，唯一且不可重复地标识网络接口 。 IPv4地址是使用32位地址 （二进制的32个1和0）创建的，该地址 以点分隔的 4个八位位组 （8位的组）排列。 为了更舒适地表示，我们始终使用十进制表示法 ，即直接在主机和网络设备中看到的十进制表示法 。

IP地址根据IP或Internet协议为寻址系统服务。 IP在OSI模型的网络层上运行，这是一种非面向连接的协议，因此无需在接收方和发送方之间事先达成协议即可进行数据交换。 这意味着数据包将搜索网络上最快的路径，直到到达目的地为止（从一个路由器跳到另一个路由器）。

该协议于1981年实施，其中帧或数据包都有一个标头，称为IP标头 。 其中，还存储了目的地的IP地址和始发地的IP地址 ，以便路由器知道每种情况下将数据包发送到哪里。 但是，此外，IP地址还存储有关其运行所在网络的标识， 甚至其大小以及不同网络之间的区别的信息。 这要归功于网络掩码和网络IP 。

表示形式和范围

IP地址将具有以下名称：

由于每个八位位组都有8个零和1的二进制数 ，因此将其转换为十进制表示法，我们可以创建0到255之间的数字。

我们不会在本文中解释如何从十进制转换为二进制 ，反之亦然，您将在这里找到：

关于如何在编号系统之间进行转换的权威指南

这样我们就永远无法拥有一个IP地址，该IP地址的数字小于0或大于255。当达到255时，下一个数字将再次为0，而下一个八位字节将是一个开始计数的数字。 就像手表的分针一样。

网络的创建方式

我们知道IP地址是什么，如何表示以及它的用途，但是我们必须知道一些特殊的IP才能知道如何计算子网掩码 。

网路遮罩

网络掩码是定义网络范围的IP地址。 有了它，我们将能够知道可以创建的子网数量以及可以连接到它的主机（计算机）数量。

因此，网络掩码具有与IP地址相同的格式，但是始终具有如下特征：网络单元的八位字节用1填充，而主机部分的零用0填充，如下所示：

这意味着我们不能随意提供IP地址以使主机充满网络，但是我们必须尊重网络部分和主机部分。 一旦我们计算了网络部分并为每个子网分配了IP，我们将始终与主机部分合作 。

网络IP地址

我们还有一个IP地址，用于标识设备所属的网络 。 让我们了解到，在每个网络或子网中，所有主机必须共同具有一个标识IP地址，以表示其在其中的成员身份。

此地址的特征在于， 公共网络 部分和主机部分始终为0 ，以这种方式：

我们将能够将上一部分网络掩码指示给我们的主机部分的八位字节设为0。 在这种情况下，它将是2，而其他2将用于网络部分，即保留IP 。

广播地址

广播地址与网络地址正好相反， 我们将地址host的八位位组的所有位都设置为1 。

使用该地址，路由器可以将消息发送到连接到网络或子网的所有主机，而不管它们的IP地址如何。 ARP协议用于此目的，例如分配地址或发送状态消息。 因此，这是另一个保留的IP。

主机IP地址

最后，我们有了主机IP地址 ，其中网络部分将始终保持不变 ，并且它将是在每个主机上都会变化的主机部分。 在我们采用的示例中，范围是：

然后，我们可以寻址2 ¹⁶ -2台主机 ， 即65, 534台计算机减去两个用于网络和广播的地址。

IP等级

到现在为止还很简单，对吧？ 我们已经知道某些IP地址是为网络，广播和掩码保留的，但是我们还没有看到IP类 。 实际上，这些地址被分为族或类，以区分每种情况下使用它们的目的。

使用IP类，我们可以限制在网络部分可以采用的值的范围 ，可以使用它们创建的网络 数以及可以寻址的主机数 。 IETF （互联网工程任务组）总共定义了5种IP类 ：

请注意，我们还没有在谈论计算子网掩码，而是在谈论创建网络的能力。 这是我们将看到子网划分及其详细信息的时间。

• A级B级C级D级E级

案例A IP用于创建非常大的网络 ，例如Internet网络以及将公共IP分配给我们的路由器。 尽管我们确实可以拥有B类或C类的任何其他IP，例如我拥有B类之一。一切都取决于ISP提供商已签约的IP，我们将在下面进行解释。 在A类中， 我们有一个类标识符位，因此我们只能寻址128个网络，而不是预期的256个。

重要的是要知道，在此类中，有一个IP范围保留给回送，范围是127.0.0.0到127.255.255.255 。 环回用于在内部将IP分配给主机本身， 我们的团队在内部具有IP 127.0.0.1或“ localhost” ，通过它可以检查其是否能够发送和接收数据包。 因此，这些地址我们原则上将无法使用。

B类IP用于中型网络 ，例如在城市范围内，这次具有两个八位位组来创建网络，另外两个八位位组用于寻址主机 。 B类由两个网络位定义。

C类IP是最广为人知的，因为几乎每个家庭互联网用户都拥有一个将C类IP分配给其内部网络的路由器。 它面向小型网络，为主机保留1个八位字节，为网络保留3个八位字节。 在您的PC上进行ipconfig ，并确保您的IP为C类。在这种情况下，将使用3个网络位来定义该类 。

D类用于组播网络 ，其中路由器将数据包发送到所有连接的主机。 因此，进入这种网络的所有流量都将被复制到所有主机。 不适用于网络。

最后， E类是最后剩下的范围， 仅用于研究目的的联网 。

关于此主题的非常重要的一点是，当前网络中IP地址的分配符合无类域间路由（CIDR）的原理 。 这意味着IP的分配与网络的大小无关 ，因此我们可以拥有A，B或C类的公共IP 。 那么，这一切是为了什么呢？ 好，以了解如何正确创建子网。

什么是子网划分或子网划分

我们更接近计算子网掩码 ，而不是网络。 子网划分技术包括将网络划分为不同的较小网络或子网 。 这样，计算机或网络管理员可以将大型建筑物的内部网络划分为较小的子网。

这样，我们可以为不同的路由器分配不同的功能，例如，实现只影响一个子网的Active Directory。 或将一定数量的主机与子网中网络的其余部分区分开来 。 这在网络领域中非常有用，因为每个子网都可以独立工作。

通过子网，路由器的工作也更加容易，因为它消除了数据交换中的拥塞。 最后，对于管理人员而言， 更正错误和执行维护要容易得多 。

我们将使用IPv4地址来实现 ，尽管也可以使用IPv6构成子网，该子网具有不少于128位来寻址主机和网络。

子网划分的优缺点

对于这种技术，当然必须非常清楚IP地址的概念，存在的类以及我们上面已经解释的所有内容。 为此，我们需要知道如何从二进制转换为十进制，反之亦然 ，因此，如果我们打算手动执行此过程，则可能需要很长时间。

优点：

• 网段中的隔离独立逻辑网络中的数据包路由适应客户和灵活性的子网设计更好的错误管理和定位通过隔离敏感设备来提高安全性

缺点：

• 通过按类别划分IP，并浪费许多IP地址，如果手工完成，则会相对繁琐，其网络结构发生变化，必须从头开始重新计算。如果您不了解，则可以暂停网络主题

子网划分技术：计算子网掩码和IP寻址

幸运的是， 子网划分过程处理了一系列简单的公式以供记忆和应用，我们已经清楚了一些。 因此，让我们分步看一下。

1.子网数和快速表示法

我们将发现子网计算问题的符号为：

这意味着网络IP为129.11.0.0，为网络保留了16位 （2个八位位组）。 我们将永远找不到标识符小于16的B类IP，例如其他类：

但是，如果可以找到高级标识符，直到达到31 ，即除最后一个比特外，我们将绝对使用其余所有比特来创建子网。 最后一个不会被采用，因为有必要留下一些东西来寻址主机，对吗？

作为子网掩码：

这样， 我们将16个固定位用于网络 ，将另外两个附加位用于子网 ，将其余 两个附加 位 用于主机 。 这意味着主机的容量现在减少到2 ¹⁴ -2 = 16382 ，以利用子网容量，并有可能做2 ² = 4。

让我们以通用的方式在表中查看它：

2.计算子网和网络掩码

考虑到取决于IP类的子网限制，我们将逐步介绍示例，以解决该问题。

在其中，我们打算使用B类IP 129.11.0.0在一个大型建筑物中创建40个子网 。 我们可以用C类吗？ 当然，还有A类。

127.11.0.0/16 + 40个子网

作为B类，我们将拥有一个网络掩码：

要解决的第二个问题是： 在该网络中创建40个子网（C）需要多少位？ 我们将从十进制转换为二进制：

我们需要6个额外的位来创建40个子网，因此子网掩码为：

3.计算每个子网和网络跃点的主机数

现在是时候知道每个子网中 可以寻址的计算机数量了 。 我们已经看到， 子网需要6位会减少主机的空间。 我们只剩下10位，m = 10 ，我们必须在其中下载网络IP和广播IP。

如果每个子网应该有2000台主机怎么办？ 好吧，很明显， 上传到A类IP可以从主机获取更多位。

现在是时候计算网络跃点了 ，这是为每个子网创建的IP地址分配一个数字，同时要考虑主机位和子网位。 我们必须简单地从八位字节的最大值中减去在掩码中获得的子网值，即：

如果每个子网都充满了其最大主机容量，我们需要这些跳转，因此我们必须遵守这些跳转以确保网络的可伸缩性。 这样，我们将避免在将来随着情况增加而进行重组 。

4.我们只需要为子网分配IP

有了我们之前计算过的所有内容， 我们已经准备好创建子网的所有内容 ，让我们看一下前五个子网 。 我们将继续对40子网进行划分，并且仍然有足够的空间来连接6位的64个子网。

要应用子网IP，我们必须考虑到10个主机位必须为0，并且计算出的子网跳转为4 in4。因此，我们在第三个八位位组中具有这些跳转，因此最后一个八位位组为0，它是多么好的网络IP。 我们可以直接填写整个专栏。

通过将1加到子网IP即可简单地计算出第一个主机IP，这没有秘密。 我们可以直接填写整个专栏。

现在，最自然的事情就是放置广播IP ，因为只需从下一个子网IP中减去1。 例如，先前的IP 127.11.4.0为127.11.3.255，因此我们将继续使用所有IP。 填写第一列后，就很容易将其删除。

最后，我们将通过从广播IP中减去1来计算最后一个主机IP 。 如果我们已经拥有广播地址，则将以一种简单的方式在最后一栏中填写此列。

关于子网划分的结论

如果我们清楚了解子网，网络IP，网络掩码和子网以及广播地址的概念，则计算子网掩码的过程将非常简单。 此外，通过两个非常简单的公式，我们可以轻松计算IP 子网的容量 ，无论其类别如何，以及取决于我们所需网络的主机容量。

显然，如果我们手动进行此操作，并且没有太多的十进制转换为二进制的实践，则可能需要更长的时间，特别是如果我们正在为职业网络或职业学位课程进行学习。

将使用与类别B的示例完全相同的IP类别A和C来执行相同的过程 。我们仅需考虑要获取的地址范围及其标识符，其余的几乎都是自动的。

如果不给我们IP和类别，而是给我们子网的数目和主机的数目，而是由我们来决定类别，将相应的转换为二进制并使用公式，以免出现预测不足。

事不宜迟，我们为您提供了一些有趣的链接，这些链接更详细地介绍了其他网络概念：

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