互聯網基礎知識：子網掩碼及網絡劃分

隨着互連網應用的不斷擴大，原先的IPv4的弊端也逐漸暴露出來，即網絡號佔位太多，而主機號位太少，所以其能提供的主機地址也越來越稀缺，目前除了使用NAT在企業內部利用保留地址自行分配以外，通常都對一個高類別的IP地址進行再劃分，以形成多個子網，提供給不同規模的用戶羣使用。

這裏主要是爲了在網絡分段情況下有效地利用IP地址，通過對主機號的高位部分取作爲子網號，從通常的網絡位界限中擴展或壓縮子網掩碼，用來創建某類地址的更多子網。但創建更多的子網時，在每個子網上的可用主機地址數目會比原先減少。

　　什麼是子網掩碼?

子網掩碼是標誌兩個IP地址是否同屬於一個子網的，也是32位二進制地址，其每一個爲1代表該位是網絡位，爲0代表主機位。它和IP地址一樣也是使用點式十進制來表示的。如果兩個IP地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絡地址全爲“ 0”或“ 1”時的IP地址，它們代表着本網絡地址和廣播地址，一般是不能被計算在內的。

　　子網掩碼的計算：

對於無須再劃分成子網的IP地址來說，其子網掩碼非常簡單，即按照其定義即可寫出：如某B類IP地址爲 ，無須再分割子網，則該IP地址的子網掩碼。如果它是一個C類地址，則其子網掩碼爲 。其它類推，不再詳述。下面我們關鍵要介紹的是一個IP地址，還需要將其高位主機位再作爲劃分出的子網網絡號，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。

　　下面總結一下有關子網掩碼和網絡劃分常見的面試考題：

1)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) 將子網數目轉化爲二進制來表示;

如欲將B類IP地址劃分成27個子網：27=11011;

(2) 取得該二進制的位數，爲N;

該二進制爲五位數，N = 5

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

將B類地址的子網掩碼的主機地址前5位置 1，得到

2)利用主機數來計算

如欲將B類IP地址劃分成若干子網，每個子網內有主機700臺：

(1) 將主機數目轉化爲二進制來表示;

700=1010111100;

(2) 如果主機數小於或等於254(注意去掉保留的兩個IP地址)，則取得該主機的二進制位數，爲N，這裏肯定 N<8。如果大於254，則 N>8，這就是說主機地址將佔據不止8位;

該二進制爲十位數，N=10;

(3) 使用來將該類IP地址的主機地址位數全部置1，然後從後向前的將N位全部置爲 0，即爲子網掩碼值。

將該B類地址的.子網掩碼的主機地址全部置1，得到，然後再從後向前將後 10位置0,即爲：11111111.11111111.11111100.00000000，即。這就是該欲劃分成主機爲700臺的B類IP地址 的子網掩碼。

3)還有一種題型，要你根據每個網絡的主機數量進行子網地址的規劃和計算子網掩碼。這也可按上述原則進行計算。

比如一個子網有10臺主機，那麼對於這個子網需要的IP地址是：

10+1+1+1=13

注意：加的第一個1是指這個網絡連接時所需的網關地址，接着的兩個1分別是指網絡地址和廣播地址。

因爲13小於16(16等於2的4次方)，所以主機位爲4位。而256-16=240，所以該子網掩碼爲。

如果一個子網有14臺主機，不少人常犯的錯誤是：依然分配具有16個地址空間的子網，而忘記了給網關分配地址。這樣就錯誤了，因爲14+1+1+1=17，17大於16，所以我們只能分配具有32個地址(32等於2的5次方)空間的子網。這時子網掩碼爲：。