何为子网掩码,ip如何分类 即 IPv4 如何计算子网掩码

下文中的 IP 都是针对 IPv4.
    IP 地址是 32 位整数,我们通常使用点分十进制来表示,如 192.168.0.8 等。
    每个 IP 地址又可分为网络号和主机号两部分,其中网络号代表 IP 所属的网络段编号,
主机号代 IP 在该网段中地址编号。
    按照网络规模大小可以把 IP 地址分为 A、B、C、D、E五类,其中 A、B、C类是三类主要的类型
D类地址用于多点广播(Multicast),D类专供多目传送用的多目地址,
E类地址以 11110 开始,为将来使用保留。

类别      网络号/占位数                主机号/占位数               用途
A 类 IP: 1~126/8                    0~255.0~255.1~254/24    国家级
B 类 IP: 128~191.0~255/16           0~255.1~254/16          跨过组织
C 类 IP: 192~223.0~255.0~255/24    1~254/8                  企业组织

    子网掩码是32位整数用来确定两个 IP 地址是否同属于一个子网的,为 1 的位是是网络位,
0 为主机位。它同样也能和 IP 地址一样也是使用点分十进制的表达方式。两个 IP 地址和
子网掩码按位与的计算结果相同,即表明它们共属于同一子网。
    为了解决网络号占位太多而主机号位太少而导致的主机地址稀缺的问题,除了使用 NAT
在企业内部利用保留地址自行分配以外,通常还把一个高类别的 IP 地址划分为多个子网。
借用网络位的高位部分作为子网号,从通常的网络位界限中扩展或压缩子网掩码,
用来创建某类地址的更多子网。但创建更多的子网时,每个子网上的可用主机地址数目会比原先减少。
    计算子网掩码时要注意 IP 地址中的保留地址,“0” 地址(网络地址和主机地址全为0)和
广播地址(网络地址和主机地址全为1)一般是不能被计算在内的。
    对于无须再划分子网的 IP 地址来说,其子网掩码就很简单,如 IP地址 10.11.11.0,
无须划分子网,如果他是一个 B类 IP 则子网掩码为 255.255.0.0 ;如果它是一个 C类 IP,
则子网掩码为 255.255.255.0。

我们来看一下常用的根据子网数目和主机数目来划分子网对方法:
1、根据所需子网数目划分
前提:在计算子网掩码之前已确定要划分的子网数目,以及每个子网内的所需主机数目。
步骤:
  1)、得到子网数目转化为二进制来表示 B
  2)、得到 B 该二进制的位数 L
  3)、计算出该IP 地址所属IP类别的子网掩码的二进制表示 M
  4)、将 M 主机地址的前 L 为置为 1, 得到 R ,则 R 为我们所求对子网掩码
例子:
将 B 类 IP 地址 168.195.0.0 划分成 27 个子网:
  1)、27 --> 11011
  2)、L = 5
  3)、B 类 IP地址的子网掩码为 255.255.0.0 --> M=
  4)、的 M 前 5 位置 1,得到 R = 255.255.248.0

2、根据主机数来划分子网掩码
前提:已确定子网中主机数目对最到值
步骤:
  1)、获得主机数目转化为二进制来表示的位数 L
  2)、如果IP 的主机地址位数小于或等于254,则 L = IP 的主机地址的位数;
  3)、将该 255.255.255.255 的后 L 位置为 0 结果为 R,则 R 为所求对子网掩码。
例子:
将 B类 IP地址 168.195.0.0 按每个子网内有主机700台划分子网
  1)、700 --> 1010111100
  2)、该二进制为十位数,N = 10
  3)、将 255.255.255.255 后 10位置 0,得到: 11111111.11111111.11111100.00000000
      即255.255.252.0

下面列出各类 IP地址能划分的所有子网,即划分后的主机和子网占位数,
以及最大主机和最大子网的数,(去掉划分后有主机位或子网位全“0”或全为“1”的IP 地址):

A类IP地址:
子网位/主机位     子网掩码            最大子网数/最大主机数
2/22            255.192.0.0        2/4194302
3/21            255.224.0.0        6/2097150
4/20            255.240.0.0        14/1048574
5/19            255.248.0.0        30/524286
6/18            255.252.0.0        62/262142
7/17            255.254.0.0        126/131070
8/16            255.255.0.0        254/65536
9/15            255.255.128.0      510/32766
10/14           255.255.192.0      1022/16382
11/13           255.255.224.0      2046/8190
12/12           255.255.240.0      4094/4094
13/11           255.255.248.0      8190/2046
14/10           255.255.252.0      16382/1022
15/9            255.255.254.0      32766/510
16/8            255.255.255.0      65536/254
17/7            255.255.255.128    131070/126
18/6            255.255.255.192    262142/62
19/5            255.255.255.224    524286/30
20/4            255.255.255.240    1048574/14
21/3            255.255.255.248    2097150/6
22/2            255.255.255.252    4194302/2

B类IP地址:
子网位/主机位     子网掩码            最大子网数/最大主机数
2/14            255.255.192.0      2/16382
3/13            255.255.224.0      6/8190
4/12            255.255.240.0      14/4094
5/11            255.255.248.0      30/2046
6/10            255.255.252.0      62/1022
7/9             255.255.254.0      126/510
8/8             255.255.255.0      254/254
9/7             255.255.255.128    510/126
10/6            255.255.255.192    1022/62
11/5            255.255.255.224    2046/30
12/4            255.255.255.240    4094/14
13/3            255.255.255.248    8190/6
14/2            255.255.255.252    16382/2

C类IP地址:
子网位/主机位     子网掩码            最大子网数/最大主机数
2/6             255.255.255.192    2/62
3/5             255.255.255.224    6/30
4/4             255.255.255.240    14/14
5/3             255.255.255.248    30/6
6/2             255.255.255.252    62/2

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