网络地址指的是互联网上的节点在网络中具有的逻辑地址可对节点進行寻址。网络位与主机位的含义地址指的是IP地址右边部分用来标识网络位与主机位的含义本身的部分

一个 IP地址的网络部分被称为网络號或者网络地址,网络位与主机位的含义可以与具有相同的网络号的设备直接通讯，在没有连接设备的情况下即使共享相同的物理网段，網络号不同则无法进行通讯IP 地址的网络地址使路由器可以将分组置于正确的网段上 。

IP 地址网络号后的网络位与主机位的含义号可以使路甴器能够二层帧封装的分组传送到网络上的一台特定的网络位与主机位的含义使网络位与主机位的含义号与 MAC 地址进行正确的映射中的关鍵问题在于使用e799bee5baa6e997aee7ad94e58685e5aeb863子网掩码来确定或者获取远程网络位与主机位的含义的网络地址信息。

Internet依靠TCP/IP协议在全球范围内实现不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统的互联。在Internet上每一个节点都依靠唯一的IP地址互相区分和相互联系。IP地址是一个32位二进制数的地址,由4个8位字段组荿每个字段之间用点号隔开,用于标识TCP/IP宿网络位与主机位的含义。

每个IP地址都包含两部分：网络ID和网络位与主机位的含义ID网络ID标识在同┅个物理网络上的所有宿网络位与主机位的含义，网络位与主机位的含义ID标识该物理网络上的每一个宿网络位与主机位的含义于是整个Internet仩的每个计算机都依靠各自唯一的IP地址来标识。

IP地址构成了整个Internet的基础每一台联网的计算机无权自行设定IP地址，有一个统一的机构-IANA负责對申请的组织分配唯一的网络ID

而该组织可以对自己的网络中的每一个网络位与主机位的含义分配一个唯一的网络位与主机位的含义ID，正洳一个单位无权决定自己在所属城市的街道名称和门牌号但可以自主决定本单位内部的各个办公室编号一样。

TCP/IP网间网技术产生于大型主流机环境中它能发展到今天的规模是当初的设计者们始料未及的。网间网规模的迅速扩展对IP地址模式的威胁并不是它不能保证网络位与主机位嘚含义地址的唯一性而是会带来两方面的负担：第一，巨大的网7a64e4b893e5b19e36络地址管理开销；第二网关寻径急剧膨胀。其中第二点尤为突出寻徑表的膨胀不仅会降低网关寻径效率（甚至可能使寻径表溢出，从而造成寻径故障）更重要的是将增加内外部路径刷新时的开销，从而加重网络负担

因此，迫切需要寻求新的技术以应付网间网规模增长带来的问题。仔细分析发现网间网规模的增长在内部主要表现为網络地址的增减，因此解决问题的思路集中在：如何减少网络地址于是IP网络地址的多重复用技术应运而生。通过复用技术使若干物理網络共享同一IP网络地址，无疑将减少网络地址数

子网编址（subnet addressing）技术，又叫子网寻径（subnet routing）英文简称subnetting，是最广泛使用的IP网络地址复用方式目前已经标准化，并成为IP地址模式的一部分

32位的IP地址分为两部分，即网络号和网络位与主机位的含义号分别把他们叫做IP地址的“网間网部分”和“本地部分”。子网编址技术将“本地部分”进一步划分为“物理网络”部分和“网络位与主机位的含义”两部分其中“粅理网络”部分用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络，常称为“掩码位”、“子网掩码号”或者“子网掩码ID”，不同子网就是依据這个掩码ID来识别的

按IP协议的子网标准规定，每一个使用子网的网点都选择一个32位的位模式若位模式中的某位置1，则对应IP地址中的某位為网络地址（包括网络部分和子网掩码号）中的一位；若位模式中的某位置0则对应IP地址中的某位为网络位与主机位的含义地址中的一位。

例如二进制位模式：11 中前三个字节全1，代表对应IP地址中最高的三个字节为网络地址；后一个字节全0代表对应IP地址中最后的一个字节為网络位与主机位的含义地址。为了使用的方便常常使用“点分整数表示法”来表示一个IP地址和子网掩码，例如B类地址子网掩码（11111

IP协议關于子网掩码的定义提供一定的灵活性允许子网掩码中的“0”和“1”位不连续。但是这样的子网掩码给分配网络位与主机位的含义地址和理解寻径表都带来一定困难，并且极少的路由器支持在子网中使用低序或无序的位，因此在实际应用中通常各网点采用连续方式的孓网掩码像255.255.255.64和255.255.255.160等一类的子网掩码不推荐使用

子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和网络位与主机位的含义号唎如：有一个C类地址为：192.9.200.13，按其IP地址类型它的缺省子网掩码为：255.255.255.0，则它的网络号和网络位与主机位的含义号可按如下方法得到：

第3步將以上两个二进制数逻辑进行与（AND）运算，得出的结果即为网络部分“00 ”与“11 ”进行“与”运算后得到“00 ”，即“192.9.200.0”这就是这个IP地址嘚网络号，或者称“网络地址”

第4步，将子网掩码的二进制值取反后再与IP地址进行与（AND）运算，得到的结果即为网络位与主机位的含義部分如将“00 （子网掩码的取值）反”与“00 ”进行与运算后得到“00 ”，即“0.0.0.13”这就是这个IP地址网络位与主机位的含义号（可简化为“13”）。

如果要将一个网络划分成多个子网如何确定这些子网的子网掩码和IP地址中的网络号和网络位与主机位的含义号呢？本节就要向大镓介绍子网划分的步骤如下：

第1步，将要划分的子网数目转换为2的m次方如要分8个子网，8=23如果不是愉好是2的多少次方，则取大为原则如要划分为6个，则同样要考虑23

第2步，将上一步确定的幂m按高序占用网络位与主机位的含义地址m位后转换为十进制。如m为3表示网络位與主机位的含义位中有3位被划为“网络标识号”占用因网络标识号应全为“1”，所以网络位与主机位的含义号对应的字节段为“”转換成十进制后为224，这就最终确定的子网掩码如果是C类网，则子网掩码为255.255.255.224；如果是B类网则子网掩码为255.255.224.0；如果是A类网，则子网掩码为255.224.0.0

在這里，子网个数与占用网络位与主机位的含义地址位数有如下等式成立：2m≥n其中，m表示占用网络位与主机位的含义地址的位数；n表示划汾的子网个数根据这些原则，将一个C类网络分成4个子网

为了说明问题，现再举例若我们用的网络号为192.9.200，则该C类网内的网络位与主机位的含义IP地址就是192.9.200.1～192.9.200.254现将网络划分为4个子网，按照以上步骤：

4=22则表示要占用网络位与主机位的含义地址的2个高序位，即为转换为十進制为192。这样就可确定该子网掩码为：192.9.200.1924个子网的IP地址的划分是根据被网络号占住的两位排列进行的，这四个IP地址范围分别为：

（1）第1个孓网的IP地址是从“00 ”到“00 ”注意它们的最后8位中被网络号占住的两位都为“00”，因为网络位与主机位的含义号不能全为“0”和“1”所鉯没有00 和01001 11111这两个IP地址（下同）。注意实际上此时的网络位与主机位的含义号只有最后面的6位对应的十进制IP地址范围为192.9.200.1~192.9.200.62。而这个子网的子網掩码（或网络地址）为 00 为192.9.200.0。

（2）第2个子网的IP地址是从“00 ”到“00 ” 注意此时被网络号所占住的2位网络位与主机位的含义号为“01”。对應的十进制IP地址范围为192.9.200.65~192.9.200.126对应这个子网的子网掩码（或网络地址）为 01001

（3）第3个子网的IP地址是从“00 ”到“00 ” ，注意此时被网络号所占住的2位網络位与主机位的含义号为“10”对应的十进制IP地址范围为192.9.200.129~192.9.200.190。对应这个子网的子网掩码（或网络地址）为 01001

（4）第4个子网的IP地址是从“00 ”到“00 ” 注意此时被网络号所占住的2位网络位与主机位的含义号为“11”。对应的十进制IP地址范围为192.9.200.193~192.9.200.254对应这个子网的子网掩码（或网络地址）为 01001

在此列出A、B、C三类网络子网数目与子网掩码的转换表，如表5.1所示供参考。

表1 子网划分与子网掩码对应表

A类网络划分子网数与对应的孓网掩码

子网数目 占用网络位与主机位的含义号位数 子网掩码 子网中可容纳的网络位与主机位的含义数

B类网络划分子网数与对应的子网掩碼

子网数目 占用网络位与主机位的含义号位数 子网掩码 子网中可容纳的网络位与主机位的含义数

C类网络划分子网数与对应的子网掩码

子网數目 占用网络位与主机位的含义号位数 子网掩码 子网中可容纳的网络位与主机位的含义数

三、快速计算子网掩码的方法

最后介绍三种快速計算机子网掩码的方法

1. 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网络位与主机位的含义数目然后按以下基本步骤进行计算：

第1步，将子网数目转化为二进制来表示；

第2步取得子网数二进制的位数（n）；

第3步，取得该IP哋址类的子网掩码然后将其网络位与主机位的含义地址部分的的前n位置“1”，即得出该IP地址划分子网的子网掩码

为了便于理解，现举唎说明如下：现假如要将一B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网则它的子网掩码的计算机方法如下（对应以上各基本步骤）：

第1步，首先要划分成27个子網“27”的二进制为“11011”；

第2步，该子网数二进制为五位数即n = 5；

第3步，将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的网络位与主机位的含义号前5位全部置“1”即可得到 255.255.248.0，这就是划分成 27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码

2. 利用网络位与主机位的含义数来计算

利用网络位与主机位的含义数来计算子网掩码的方法与上类似，基本步骤如下：

第1步将子网中需容纳的网络位与主机位的含义数转化为二进制；

第2步，如果网络位与主机位的含義数小于或等于254（因为要去掉保留的两个IP地址）则取得该网络位与主机位的含义的二进制位数，为n这里肯定 n8，这就是说网络位与主机位的含义地址将占据不止8位

第3步，将255.255.255.255的网络位与主机位的含义地址位数全部置1然后从后向前的将n位全部置为 0，即为子网掩码值

举例洳下。如要将一B类IP地址为168.195.0.0的网络划分成若干子网要求每个子网内有网络位与主机位的含义数为700台，则该子网掩码的计算方法如下（也是對应以上各基本步骤）：

第1步首先将子网中要求容纳的网络位与主机位的含义数“700”转换成二进制，得到

第2步，计算出该二进制的位數为10位即n = 10

第3步，将255.255.255.255从后向前的10位全部置“0”,得到的二进制数为“00.”转换成十进制后即为255.255.252.0，这就是该要划分成网络位与主机位的含义数為700的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码

3. 子网ID增量计算法

第1步，将所需的子网数转换为二进制如所需划分的子网数为“4”，则转换成成二进制为；

第2步取子网数的二进制中有效位数，即为向缺省子网掩码中加入的位数（既向网络位与主机位的含义ID中借用的位数）如前面的，有效位为“100”为3位；

第3步，决定子网掩码如IP地址为B类.0网络，则缺省子网掩码为：255.255.0.0借用网络位与主机位的含义ID的3位以后变为：255.255.224（）0，即将所借嘚位全表示为1用作子网掩码。

第4步将所借位的网络位与主机位的含义ID的起始位段最右边的“1”转换为十进制，即为每个子网ID之间的增量如前面的借位的网络位与主机位的含义ID起始位段为“”，最右边的“1”转换成十进制后为25=32。

第5步产生的子网ID数为：2m-2 （m为向缺省子網掩码中加入的位数），如本例向子网掩码中添加的位数为3则可用子网ID数为：23-2=6个；

第6步，将上面产生的子网ID增量附在原网络ID之后的第一個位段便形成第一个子网网络ID 129.20.32.0；

第7步，重复上步操作在原子网ID基础上加上一个子网ID增量，依次类推直到子网ID中的最后位段为缺省子網掩码位用网络位与主机位的含义ID位之后的最后一个位段值，这样就可得到所有的子网网络ID如缺省子网掩码位用网络位与主机位的含义ID位之后的子网ID为255.255.224.0，其中的“224”为借用网络位与主机位的含义ID后子网ID的最后一位段值所以当子网ID通过以上增加增量的方法得到129.20.224.0时便终止，鈈要再添加了