子網(wǎng)掩碼及網(wǎng)絡(luò )劃分

　　隨著(zhù)互連網(wǎng)應用的不斷擴大，原先的IPv4的弊端也逐漸暴露出來(lái)，即網(wǎng)絡(luò )號占位太多，而主機號位太少，所以其能提供的主機地址也越來(lái)越稀缺，目前除了使用NAT在企業(yè)內部利用保留地址自行分配以外，通常都對一個(gè)高類(lèi)別的IP地址進(jìn)行再劃分，以形成多個(gè)子網(wǎng)，提供給不同規模的用戶(hù)群使用。

　　這里主要是為了在網(wǎng)絡(luò )分段情況下有效地利用IP地址，通過(guò)對主機號的高位部分取作為子網(wǎng)號，從通常的網(wǎng)絡(luò )位界限中擴展或壓縮子網(wǎng)掩碼，用來(lái)創(chuàng )建某類(lèi)地址的更多子網(wǎng)。但創(chuàng )建更多的子網(wǎng)時(shí)，在每個(gè)子網(wǎng)上的可用主機地址數目會(huì )比原先減少。

什么是子網(wǎng)掩碼？

　　子網(wǎng)掩碼是標志兩個(gè)IP地址是否同屬于一個(gè)子網(wǎng)的，也是32位二進(jìn)制地址，其每一個(gè)為1代表該位是網(wǎng)絡(luò )位，為0代表主機位。它和IP地址一樣也是使用點(diǎn)式十進(jìn)制來(lái)表示的。如果兩個(gè)IP地址在子網(wǎng)掩碼的按位與的計算下所得結果相同，即表明它們共屬于同一子網(wǎng)中。

在計算子網(wǎng)掩碼時(shí)，我們要注意IP地址中的保留地址，即“ 0”地址和廣播地址，它們是指主機地址或網(wǎng)絡(luò )地址全為“ 0”或“ 1”時(shí)的IP地址，它們代表著(zhù)本網(wǎng)絡(luò )地址和廣播地址，一般是不能被計算在內的。

子網(wǎng)掩碼的計算：

對于無(wú)須再劃分成子網(wǎng)的IP地址來(lái)說(shuō)，其子網(wǎng)掩碼非常簡(jiǎn)單，即按照其定義即可寫(xiě)出：如某B類(lèi)IP地址為 10.12.3.0，無(wú)須再分割子網(wǎng)，則該IP地址的子網(wǎng)掩碼255.255.0.0。如果它是一個(gè)C類(lèi)地址，則其子網(wǎng)掩碼為 255.255.255.0。其它類(lèi)推，不再詳述。下面我們關(guān)鍵要介紹的是一個(gè)IP地址，還需要將其高位主機位再作為劃分出的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )號，剩下的是每個(gè)子網(wǎng)的主機號，這時(shí)該如何進(jìn)行每個(gè)子網(wǎng)的掩碼計算。

　　下面總結一下有關(guān)子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)絡(luò )劃分常見(jiàn)的面試考題：

1）利用子網(wǎng)數來(lái)計算

　　在求子網(wǎng)掩碼之前必須先搞清楚要劃分的子網(wǎng)數目，以及每個(gè)子網(wǎng)內的所需主機數目。

　　(1) 將子網(wǎng)數目轉化為二進(jìn)制來(lái)表示;

　　如欲將B類(lèi)IP地址168.195.0.0劃分成27個(gè)子網(wǎng)：27=11011；

　　(2) 取得該二進(jìn)制的位數，為N；

　　該二進(jìn)制為五位數，N = 5

　　(3) 取得該IP地址的類(lèi)子網(wǎng)掩碼，將其主機地址部分的的前N位置1即得出該IP地址劃分子網(wǎng)的子網(wǎng)掩碼。

　　將B類(lèi)地址的子網(wǎng)掩碼255.255.0.0的主機地址前5位置 1，得到 255.255.248.0

2）利用主機數來(lái)計算

　　如欲將B類(lèi)IP地址168.195.0.0劃分成若干子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)內有主機700臺：

　　(1) 將主機數目轉化為二進(jìn)制來(lái)表示；

　　700=1010111100；

　　(2) 如果主機數小于或等于254（注意去掉保留的兩個(gè)IP地址），則取得該主機的二進(jìn)制位數，為N，這里肯定 N<8。如果大于254，則 N>8，這就是說(shuō)主機地址將占據不止8位；

　　該二進(jìn)制為十位數，N=10；

　　(3) 使用255.255.255.255來(lái)將該類(lèi)IP地址的主機地址位數全部置1，然后從后向前的將N位全部置為 0，即為子網(wǎng)掩碼值。

　　將該B類(lèi)地址的子網(wǎng)掩碼255.255.0.0的主機地址全部置1，得到255.255.255.255，然后再從后向前將后 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(lèi)IP地址 168.195.0.0的子網(wǎng)掩碼。

3）還有一種題型，要你根據每個(gè)網(wǎng)絡(luò )的主機數量進(jìn)行子網(wǎng)地址的規劃和計算子網(wǎng)掩碼。這也可按上述原則進(jìn)行計算。

　　比如一個(gè)子網(wǎng)有10臺主機，那么對于這個(gè)子網(wǎng)需要的IP地址是：

　　10＋1＋1＋1＝13

注意：加的第一個(gè)1是指這個(gè)網(wǎng)絡(luò )連接時(shí)所需的網(wǎng)關(guān)地址，接著(zhù)的兩個(gè)1分別是指網(wǎng)絡(luò )地址和廣播地址。

因為13小于16（16等于2的4次方），所以主機位為4位。而256－16＝240，所以該子網(wǎng)掩碼為255.255.255.240。

　　如果一個(gè)子網(wǎng)有14臺主機，不少人常犯的錯誤是：依然分配具有16個(gè)地址空間的子網(wǎng)，而忘記了給網(wǎng)關(guān)分配地址。這樣就錯誤了，因為14＋1＋1＋1＝17，17大于16，所以我們只能分配具有32個(gè)地址（32等于2的5次方）空間的子網(wǎng)。這時(shí)子網(wǎng)掩碼為：255.255.255.224。