网络掩码是什么

小白 QA 2020-04-13 15:21:57 阅读(...)

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码地址掩码子网络遮罩,它是一种用来指明一个 IP 地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合 IP 地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个 IP 地址划分成网络地址和主机地址两部分。

IP

子网掩码是一个 32 位地址,用于屏蔽 IP 地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该 IP 地址是在局域网上,还是在广域网上。

简介

子网掩码是在 IPv4 地址资源紧缺的背景下为了解决 lP 地址分配而产生的虚拟 lP 技术,通过子网掩码将 A、B、C 三类地址划分为若干子网,从而显著提高了 IP 地址的分配效率,有效解决了 IP 地址资源紧张的局面。另一方面,在企业内网中为了更好地管理网络,网管人员也利用子网掩码的作用,人为地将一个较大的企业内部网络划分为更多个小规模的子网,再利用三层交换机的路由功能实现子网互联,从而有效解决了网络广播风暴和网络病毒等诸多网络管理方面的问题。

在大多数的网络教科书中,一般都将子网掩码的作用描述为通过逻辑运算,将 IP 地址划分为网络标识(Net.ID)和主机标识(Host.ID),只有网络标识相同的两台主机在无路由的情况下才能相互通信。

根据 RFC950 定义,子网掩码是一个 32 位的 2 进制数, 其对应网络地址的所有位都置为 1,对应于主机地址的所有位都置为 0。子网掩码告知路由器,地址的哪一部分是网络地址,哪一部分是主机地址,使路由器正确判断任意 IP 地址是否是本网段的,从而正确地进行路由。网络上,数据从一个地方传到另外一个地方,是依靠 IP 寻址。从逻辑上来讲,是两步的。第一步,从 IP 中找到所属的网络,好比是去找这个人是哪个小区的;第二步,再从 IP 中找到主机在这个网络中的位置,好比是在小区里面找到这个人。

子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与二进制 IP 地址相同,子网掩码由 1 和 0 组成,且 1 和 0 分别连续。子网掩码的长度也是 32 位,左边是网络位,用二进制数字“1”表示,1 的数目等于网络位的长度;右边是主机位,用二进制数字“0”表示,0 的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与 IP 地址做按位与运算时用 0 遮住原主机数,而不改变原网络段数字,而且很容易通过 0 的位数确定子网的主机数(2 的主机位数次方-2,因为主机号全为 1 时表示该网络广播地址,全为 0 时表示该网络的网络号,这是两个特殊地址)。通过子网掩码,才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系,使网络正常工作。

子网掩码的功能

子网掩码是一个 32 位地址,是与 IP 地址结合使用的一种技术。它的主要作用有两个,一是用于屏蔽 IP 地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该 IP 地址是在局域网上,还是在远程网上。二是用于将一个大的 IP 网络划分为若干小的子网络。

使用子网是为了减少 IP 的浪费。因为随着互联网的发展,越来越多的网络产生,有的网络多则几百台,有的只有区区几台,这样就浪费了很多 IP 地址,所以要划分子网。使用子网可以提高网络应用的效率。

通过计算机的子网掩码判断两台计算机是否属于同一网段的方法是,将计算机十进制的 IP 地址和子网掩码转换为二进制的形式,然后进行二进制“与”(AND)计算(全 1 则得 1,不全 1 则得 0),如果得出的结果是相同的,那么这两台计算机就属于同一网段。

计算方式

由于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前,必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。

根据子网数

利用子网数来计算

在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目,以及每个子网内的所需主机数目。

1)将子网数目转化为二进制来表示

2)取得该二进制的位数,为 N

3)取得该 IP 地址的类子网掩码,将其主机地址部分的前 N 位置 1 即得出该 IP 地址划分子网的子网掩码。

如欲将 B 类 IP 地址 168.195.0.0 划分成 27 个子网:

1)27=11011

2)该二进制为五位数,N = 5

3)将 B 类地址的子网掩码 255.255.0.0 的主机地址前 5 位置 1(B 类地址的主机位包括后两个字节,所以这里要把第三个字节的前 5 位置 1),得到 255.255.248.0

即为划分成 27 个子网的 B 类 IP 地址 168.195.0.0 的子网掩码(实际上是划成了 32-2=30 个子网)。

标注方法

无子网

无子网的标注法

对无子网的 IP 地址,可写成主机号为 0 的掩码。如 IP 地址 210.73.140.5,掩码为 255.255.255.0,也可以缺省掩码,只写 IP 地址。

分类

子网掩码一共分为两类。一类是缺省(自动生成)子网掩码,一类是自定义子网掩码。

缺省子网掩码

缺省子网掩码即未划分子网,对应的网络号的位都置 1,主机号都置 0。

A 类网络缺省子网掩码:255.0.0.0

B 类网络缺省子网掩码:255.255.0.0

C 类网络缺省子网掩码:255.255.255.0

在缺省掩码下的 IP 地址中,网络地址和广播地址的计算很简单,虽然按照计算方法需要进制转换和与运算,但是在实际使用当中,我们已经可以快速写出结果。网络地址的计算就是子网掩码中 0 对应的地方变 0, “255”对应的地方不变即可;而广播地址则是子网掩码中 0 对应 的地方变“255”,“255”对应的地方不变。

变长子网掩码

变长子网掩码 VLSM 就是每段 IP 地址使用不同长度的子网掩码,可以对子网进行层次化编址,以便最有效的利用现有的地址空间。变长子网掩码(Variable-Length Subnet Masks,VLSM)的出现是打破传统的以类(class)为标准的地址划分方法,是为了缓解 IP 地址紧缺而产生的。他的作用是节约 IP 地址空间;减少路由表大小。需要注意的是注意事项:使用 VLSM 时,所采用的路由协议必须能够支持它,这些路由协议包括 RIPv2,OSPF,EIGRP 和 BGP。

变长子网掩码是将一个网段拆成多个子网的应用,这种应用在教育网内特别普遍,教育网使用的是电信运营商提供的互联网出口。电信运营商为教育网提供了数个 c 类的公网 IP 地址,但是教育网的网管又希望每个学校都处于各自不同的网段,全市(包括县区在内)有上百所学校,为了适应这个要求,就必须使用变长子网掩码来重新规划网络。

变长子网掩码是网络规划中的一种常见应用,它的 目的是最大限度地节省 IP 地址。网管员根据自己单位实际的网络情况,为不同网段灵活的定义不同的子网掩码,但是很多用户由于不了解变长子网掩码的相关知识从而进行了错误的设置。

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