IP地址中的子网掩码，网络安全零基础入门到精通实战教程！

目录

一、子网掩码的概念

二、引入子网掩码的原因

1. 网络分段（Subnetting）

2. IP地址的组织

3. 有效利用IP地址

4. 减少广播域

5. 支持路由

三、子网掩码的划分

例子1

例子2

1. 子网掩码的二进制表示

2. 网络地址

3. 广播地址

4. 可用主机地址范围

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一、子网掩码的概念

    定义：子网掩码（Subnet Mask）是计算机网络中的一个重要概念，用于将IP地址划分为网络部分和主机部分。

二、引入子网掩码的原因

1. 网络分段（Subnetting）

    子网掩码允许我们将一个大型网络分割成多个较小的子网络（子网），每个子网可以有自己的网络地址和主机地址范围。这种分段的好处包括：

• 提高网络效率: 子网分段可以减少广播风暴，因为广播消息仅在子网内传播。
• 更好的管理: 通过将网络划分为多个子网，可以更容易地管理网络资源和设备。
• 提高安全性: 子网划分可以限制网络中的数据流量，使得某些子网的通信仅限于其自身，从而提高网络的安全性。

2. IP地址的组织

    IP地址是由网络部分和主机部分组成的。子网掩码帮助确定这两部分的边界，确保网络和主机部分的正确划分。它通过与IP地址进行位运算来实现：

• 网络部分: 子网掩码中的1位表示网络部分。
• 主机部分: 子网掩码中的0位表示主机部分。

例如，对于IP地址192.168.1.10和子网掩码255.255.255.0，子网掩码表示前24位是网络部分，后8位是主机部分。

3. 有效利用IP地址

    IP地址资源有限，通过子网掩码，可以在同一IP地址块中创建多个子网，从而有效利用IP地址空间。例如，一个`192.168.1.0/24`的网络可以被划分成多个更小的子网，如`192.168.1.0/25`和`192.168.1.128/25`，每个子网可以容纳不同数量的主机。

4. 减少广播域

    广播域是指在网络中可以接收到广播消息的所有设备。通过使用子网掩码将网络划分为多个子网，可以减少每个子网中的广播域，从而降低广播消息的数量，提高网络性能。

5. 支持路由

    子网掩码对于路由器的工作至关重要。它帮助路由器确定数据包的目的地网络。通过子网掩码，路由器可以将数据包发送到正确的子网，提高数据包的传递效率。

三、子网掩码的划分

    我们知道，IP地址分为5类IP地址，不同类别的IP地址网络号和主机号位数不相同，但是在同一个网络号下，连接的主机号可能没有那么多，因此在分配IP地址的时候，引入子网掩码的概念，将提高IP地址的利用率；

例子1

假设有一个IP地址192.168.10.20和子网掩码255.255.255.0，我们可以通过以下步骤来确定网络地址和主机地址：

1. IP地址: 192.168.10.20（二进制形式：11000000.10101000.00001010.00010100）
2. 子网掩码: 255.255.255.0（二进制形式：11111111.11111111.11111111.00000000）

网络部分: 将IP地址与子网掩码进行按位与运算：

    **11000000.10101000.00001010.00010100  
    11111111.11111111.11111111.00000000  
    -----------------------------------  
    11000000.10101000.00001010.00000000  

结果是192.168.10.0，这是网络地址。**

主机部分: 将IP地址中对应于主机部分的位保留下来：

    **00000000.00000000.00000000.00010100**

主机部分是20,这样得到主机号

例子2

    IP地址：195.230.111.122 子网掩码：255.255.255.128

1. 子网掩码的二进制表示

子网掩码255.255.255.128的二进制表示是：

    `**11111111.11111111.11111111.10000000**`

这意味着前25位是网络部分，后7位是主机部分。

2. 网络地址

网络地址是通过将IP地址和子网掩码进行按位与运算得到的。首先将IP地址195.230.111.122转为二进制形式：

    `**195.230.111.122 =11000011.11100110.01101111.01111010**`

进行按位与运算：

    **`IP地址: 11000011.11100110.01101111.01111010`**

    **`子网掩码: 11111111.11111111.11111111.10000000`** 

    **`网络地址: 11000011.11100110.01101111.00000000`**

将网络地址转回十进制：

    `**11000011.11100110.01101111.00000000 =195.230.111.0**`

所以，网络地址是 195.230.111.0。

3. 广播地址

广播地址是通过将网络地址的主机部分全部置为1得到的。将网络地址195.230.111.0转为二进制：

    `**195.230.111.0 = 11000011.11100110.01101111.00000000**`

将主机部分（后7位）全部置为1：

    `**11000011.11100110.01101111.01111111**`

将广播地址转回十进制：

    `**195.230.111.127**`

所以，广播地址是 195.230.111.127。

4. 可用主机地址范围

• 起始主机地址: 网络地址之后的第一个地址 195.230.111.1。
• 结束主机地址: 广播地址之前的最后一个地址 195.230.111.126。

可用主机地址=主机号个数-网络地址-广播地址

	IP地址范围	网络号个数	主机号个数
A类地址	0 . 0 . 0 . 0 ~ 127 . 255 . 255 . 255	0 ~ 127 2^7	0 . 0 . 0 ~ 255 . 255 . 255	大型网络
B类地址	128 . 0 . 0 . 0 ~ 191 . 255 . 255 . 255	128 . 0 ~ 191 . 255 2^14	0 . 0 ~ 255 . 255 2^16	各地址网管中心
C类地址	192 . 0 . 0 . 0 ~ 223 . 255 . 255 . 255	192 . 0 . 0 ~ 223 . 255 . 255 2^21	0 ~ 255 2^8	校园网、企业网、家庭网
D类地址	224 . 0 . 0 . 0 ~ 239 . 255 . 255 . 255			组播
E类地址	240 . 0 . 0 . 0 ~ 255 . 255 . 255 . 255			保留

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本文转自 https://blog.youkuaiyun.com/2301_78622258/article/details/142003959?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=%E5%AD%90%E7%BD%91%E6%8E%A9%E7%A0%81&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2_allsobaiduweb~default-5-142003959.142^v101pc_search_result_base4&spm=1018.2226.3001.4187，如有侵权，请联系删除。