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1、精品名师归纳总结子网掩码与子网划分 摘 要 子网掩码是一个 32 位的址,用于屏蔽IP 的址的一部分以区分网络的址和主机的址。子网划分时,子网掩码设置的不同,所得到的子网不同,每个子网能容纳的主机数目不同,如设置错误,可能导致数据传输错误。 关键词 子网掩码。网络的址。主机的址Internet 组织机构定义了五种 IP 的址,用于主机的有 A、B、C 三类的址。其中 A 类网络有 126 个,每个 A 类网络可能有 16, 777, 214 台主机,它们处于同一广播域。而在同一广播域中有这么多结点是不行能的,网络会由于广播通信而饱和,结果造成 16, 777, 214 个的址大部分没有安排出去
2、,形成了铺张。而另一方面,随着互连网应用的不断扩大, IP 的址资源越来越少。为了实现更小的广播域并更好的利用主机的址中的每一位,可以把基于类的 IP 网络进一步分成更小的网络,每个子网由路由器界定并安排一个新的子网网络的址 ,子网的址是借用基于类的网络的址的主机部分创建的。划分子网后,通过使用掩码,把子网隐匿起来,使得从外部看网络没有变化,这就是子网掩码。1 子网掩码RFC 950 定义了子网掩码的使用,子网掩码是一个32 位的 2 进制数,其对应网络的址的全部位都置为 1,对应于主机的址的全部位都置为0。由此可知, A 类网络的缺省的子网掩码是 255.0.0.0, B 类网络的缺省的子网
3、掩码是255.255.0.0, C 类网络的缺省的子网掩码是255.255.255.0。将子网掩码和 IP 的址按位进行规律“与”运算,得到IP 的址的网络的址,剩下的部分就是主机的址,从而区分出任意IP 的址中的网络的址和主机的址。子网掩码常用点分十进制表示,我们仍可以用网络前缀法表示子网掩码,即“/”。如 138.96.0.0/16 表示 B 类网络 138.96.0.0 的子网掩码为 255.255.0.0 。子网掩码告知路由器,的址的哪一部分是网络的址,哪一部分是主机的址,使路由器正确判定任意 IP 的址是否是本网段的,从而正确的进行路由。例如,有两台主机,主机一的I P 的址为 22
4、2.21.160.6,子网掩码为 255.255.255.192,主机二的 IP 的址为 222.21.160.73,子网掩码为 255.255.255.192。现在主机一要给主机二发送数据,先要判定两个主机是否在同一网段。主机一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结222.21.160.6即: 11011110.00010101.10100000.00000110255.255.255.192即: 11111111.11111111.11111111.11000000按位规律与运算结果为:11011110.00010101.10100000.00000000主机二222.21.16
5、0.73即: 11011110.00010101.10100000.01001001255.255.255.192即: 11111111.11111111.11111111.11000000按位规律与运算结果为:11011110.00010101.10100000.01000000两个结果不同,也就是说,两台主机不在同一网络,数据需先发送给默认网关,然后再发送给主机二所在网络。那么,假如主机二的子网掩码误设为255.255.255.128,会发生什么情形了?让我们将主机二的IP 的址与错误的子网掩码相“与”:222.21.160.73即: 11011110.00010101.10100000.
6、01001001255.255.255.128即: 11111111.11111111.11111111.10000000结果为 11011110.00010101.10100000.00000000这个结果与主机的网络的址相同,主机与主机二将被认为处于同一网络中,数据不再发送给默认网关,而是直接在本网内传送。由于两台主机实际并不在同一网络中,数据包将在本子网内循环,直到超时并抛弃。数据不能正确到达目的机,导致网络传输错误。反过来,假如两台主机的子网掩码原先都是255.255.255.128,误将主机二的设为255.255.255.192 ,主机一向主机二发送数据时,由于IP 的址与错误的子网
7、掩码相与,误认两台主机处于不同网络,就会将原来属于同一子网内的机器之间的通信当作是跨网传输,数据包都交给缺省网关处理,这样势必增加缺省网关的负担,造成网络效率下降。所以,子网掩码不能任意设置,子网掩码的设置关系到子网的划分。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 子网划分与掩码的设置子网划分是通过借用IP 的址的如干位主机位来充当子网的址从而将原网络划分为如干子网而实现的。划分子网时,随着子网的址借用主机位数的增多,子网的数目随之增加,而每个子网中的可用主机数逐步削减。以C 类网络为例,原有8 位主机位, 28 即 256 个主机的址,默认子网掩码255.255.255.0。借用
8、1 位主机位,产生 21 个子网,每个子网有27 个主机的址。借用 2 位主机位,产生 22 个子网,每个子网有26 个主机的址依据子网ID借用的主机位数,我们可以运算出划分的子网数、掩码、每个子网主机数,列表如下:划分子网数子子网掩网码(二位进制数)子每网个掩子码(网十主进机制)数12111111111.11111111.11111111.10000000255.255.255.12812834211111111.11111111.11111111.11000000255.255.255.1926458311111111.11111111.11111111.11100000255.255.2
9、55.22432916411111111.11111111.11111111.11110000255.255.255.240161732511111111.11111111.11111111.11111000可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结255.255.255.24883364611111111.11111111.11111111.11111100255.255.255.2524如上表所示的 C 类网络中,如子网占用7 位主机位时,主机位只剩一位,无论设为0 仍是1,都意味着主机位是全1 或全 1。由于主机位全 0 表示本网络,全1 留作广播的址,这时子 网 实 际 没 有
10、可 用 主 机 的 址 , 所 以 主 机 位 至 少 应 保 留2位 。从 上 表 可 总 结 出 子 网 划 分 的 步 骤 或 者 说 子 网 掩 码 的 计 算 步 骤 :2.1 确 定 要 划 分 的 子 网 数 目 以 及 每 个 子 网 的 主 机 数 目 。2.2 求 出 子 网 数 目 对 应 二 进 制 数 的 位 数 N 及 主 机 数 目 对 应 二 进 制 数 的 位 数 M。2.3 对该 IP 的址的原子网掩码,将其主机的址部分的前N 位置 1或后 M位置 0 即得出该IP的址划分子网后的子网掩码。例如,对 B 类网络 135.41.0.0/16需要划分为 20 个
11、能容纳 200 台主机的网络。由于16 20 32,即 2420 25,所以,子网位只须占用5 位主机位就可划分成32 个子网,可以满意划分成20 个子网的要求。 B 类网络的默认子网掩码是255.255.0.0,转换为二进制为11111111.11111111.00000000.00000000。现在子网又占用了5 位主机位,依据子网掩码的定义,划分子网后的子网掩码应当为11111111.11111111.11111000.00000000,转换为十进制应当为255.255.248.0。现在我们再来看一看每个子网的主机数。子网中可用主机位仍有 11 位, 211 2048,去掉主机位全 0
12、和全 1 的情形,仍有 2046 个主机 ID 可以安排,而子网能容纳200 台主机就能满意需求,依据上述方式划分子网,每个子网能容纳的子网数目远大于需求的主机数目,造成了IP 的址资源的铺张。为了更有效的利用资源,我们也可以依据子网所需主机数来划分子网。仍以上例来说,128 200 256,即 27 200 28, 也就是说,在类网络的16 位主机位中 , 保留 8 位主机位,其它的16 88 位当成子网位,可以将 B 类网络 138. 96.0.0划分成 25628 个能容纳 256 11 1=253 台(去掉全0全 1情 况 和 留 给 路 由 器 的 的 址 ) 主 机 的 子 网 。
13、 此 时 的 子 网 掩 码 为11111111.11111111.11111111.00000000, 转 换 为 十 进 制 为255.255.255.0。在上例中,我们分别依据子网数和主机数划分了子网,得到了两种不同的结果,都能满意要求,实际上,子网占用58 位主机位时所得到的子网都能满意上述要求,那么,在实际工 作中 ,应按 照什 么原就 来决 定占 用几位 主机 位了 ?在划分子网时,不仅要考虑目前需要,仍应明白将来需要多少子网和主机。对子网掩码使用比需要更多的主机位,可以得到更多的子网,节省了IP 的址资源,如将来需要更多子网可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结时,不用再重新安排IP 的址,但每个子网的主机数量有限。反之,子网掩码使用较少的主机位,每个子网的主机数量答应有更大的增长,但可用子网数量有限。一般来说,一个网 络中的节点数太多,网络会由于广播通信而饱和,所以,网络中的主机数量的增长是有限的 , 也 就 是 说 , 在 条 件 允 许 的 情 况 下 , 会 将 更 多 的 主 机 位 用 于 子 网 位 。综上所述 , 子网掩码的设置关系到子网的划分。子网掩码设置的不同,所得到的子网不同,每 个 子 网 能 容 纳 的 主 机 数 目 不 同 。 如 设 置 错 误 , 可 能 导 致 数 据 传 输 错 误 。可编辑资料 - - - 欢迎下载
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