网络扫盲——子网划分与子网掩码计算

一直想搞清楚子网掩码这部份内容，之前只是含糊的知道一点儿。今天碰到这篇文章，以为写的不错，拿出来分享里。看，个人口号就是 “ 分享知识 , 共同进步！ ”
　　子网掩码是每一个网络工程师必需要掌握的基础知识，只有掌握它，才可以真正理解 TCP/IP 协议的设置。根据寡人在不一样公司面试时的考试来看，通常的公司招聘网络人员基本都会考这类题目。可是寡人发现，身边不少作网络的朋友，对子网掩码的理解仍是有一种半生不熟的感受。下面，把本身掌握的、网络搜集的关于子网掩码的资料整理出来，供你们学习参考。
　　想要了解子网掩码，得先了解 IP 的结构， IP 地址在设计时就考虑到地址分配的层次特色，将每一个 IP 地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于 IP 地址的寻址操做。那么 IP 地址的网络号和主机号各是多少位呢？若是不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就须要经过子网掩码来实现。
　　什么是子网掩码？
　　子网掩码不能单独存在，它必须结合 IP 地址一块儿使用。子网掩码只有一个做用，就是将某个 IP 地址划分红网络地址和主机地址两部分。
　　子网掩码的设定必须遵循必定的规则。与 IP 地址相同，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；右边是主机位，用二进制数字 “0” 表示。
例如 IP 地址为 “192.168. 1.1” 和子网掩码为 “255.255. 255.0” 的二进制对照应该为：
192.168.1.1    = 1100 0000. 1010 1000. 0000 0001. 0000 0001
255.255.255.0 = 111111111. 111111111. 111111111. 00000000
　　在掩码中，其中， “1” 有 24 个，表明与此相对应的 IP 地址左边 24 位是网络号； “0” 有 8 个，表明与此相对应的 IP 地址右边 8 位是主机号。这样，子网掩码就肯定了一个 IP 地址的 32 位二进制数字中哪些是网络号、哪些是主机号。这对于采用 TCP/IP 协议的网络来讲很是重要，只有经过子网掩码，才能代表一台主机所在的子网与其余子网的关系，使网络正常工做。
默认子网掩码
　　在 Windows 系统中，若是给一个网卡指定 IP 地址，系统会自动填入一个默认的子网掩码： 255.255.255.0 ，使用该子网掩码，网络内最大可容纳 254 台设备，若是一个网络的规模不超过 254 台设备，采用 “255.255. 255.0” 做为子网掩码就能够了。
　　 IP 地址的子网掩码设置不是任意的。
子网掩码设置过大：也就是说子网范围扩大，那么，根据子网寻径规则，极可能发往和本地机不在同一子网内的目的机的数据，会由于错误的判断而认为目的机是在同一子网内，那么，数据包将在本子网内循环，直到超时并抛弃，使数据不能正确到达目的机，致使网络传输错误；
    子网掩码设置太小：那么就会将原本属于同一子网内的机器之间的通讯当作是跨子网传输，数据包都交给缺省网关处理，这样势必增长缺省网关的负担，形成网络效率降低。
根据以上两个缘由，子网掩码应该根据网络的规模进行设置。
　　说了这么多，下面说说实际计算问题：
子网掩码快速算法
你们都应该知道 2 的 x 次方值吧？下面是 2 的 0 次到 10 次方的计算值分别是：
1  2  4  8  16  32  64  128  256  512  1024 。
　　实例
　　若是你但愿每一个子网中只有 5 个 ip 地址能够给机器用，那么你就最少须要准备给每一个子网 7 个 ip 位址，由于须要加上两头的不可用的网络和广播 ip ，因此你须要选比 7 多的最近的那位，也就是 8 ，就是说选每一个子网 8 个 ip 。到这一步，你就能够算屏蔽了。
　　这个方法就是：最后一位屏蔽就是 256 减去你每一个子网所须要的 ip 位元址的数量，那么这个例子就是 256-8=248 ，那么算出这个，你就能够知道那些 ip 是不能用的了，
依此类推： 0-7,8-15,16-23,24-31 ， ...... ，写在上面的 0 、 7 、 8 、 15 、 16 、 23 、 24 、 31...... 都是不能用的，你应该用某两个数字之间的 IP ，那个就是一个子网可用的 IP 。

  扫盲公式： 子网掩码＝256－主机数量{x|2^n－1<x<2ⁿ}

　　再试验一下，就拿 200 台机器分红 4 个子网来作例子吧。
200 台机器， 4 个子网，那么就是每一个子网 50 台机器，设定为 192.168.10.0 ， C 类的 IP ，大子网掩码应为 255.255.255.0 ，对吧，可是咱们要分子网，因此按照上面的，咱们用 32 个 IP 一个子网内不够，应该每一个子网用 64 个 IP （其中 62 位可用，足够了吧），而后用个人办法：子网掩码应该是 256-64=192 ，那么总的子网掩码应该为： 255.255.255.192 。不相信？算算： 0-63 ， 64-127 ， 128-191 ， 192-255 ，这样你就能够把四个区域分别设定到四个子网的机器上了。
　　经常使用的子网掩码
　 子网掩码有数百种，这里只介绍最经常使用的两种子网掩码，它们分别是 “255.255. 255.0” 和 “255.255. 0.0” 。
　　　　 1. 子网掩码是 “255.255. 255.0” 的网络：最后面一个数字能够在 0~255 范围内任意变化，所以能够提供 256 个 IP 地址。可是实际可用的 IP 地址数量是 256-2 ，即 254 个，由于主机号不能全是 “0” 或全是 “1” 。
　　　　 2. 子网掩码是 “255.255. 0.0” 的网络：后面两个数字能够在 0~255 范围内任意变化，能够提供 2552 个 IP 地址。可是实际可用的 IP 地址数量是 2552-2 ，即 65023 个。
　　平时，咱们常常看到 192.168.1.1/24 （这个 24 指掩码位数）下面是部分子网掩码位数和具体掩码数对照表
位数　　掩码地址
32  255.255.255.255
31  255.255.255.254
30  255.255.255.252
29  255.255.255.248
28  255.255.255.240
27  255.255.255.224
26  255.255.255.192
25  255.255.255.128

24  255.255.255.0 ( 平时最多见的这个掩码 )23  255.255.254.022  255.255.252.020  255.255.240.019  255.255.224.018  255.255.192.017  255.255.128.016  255.255.0.0.15  255.255.254.014  255.255.252.013  255.255.248.0... ......... ......1 128.0.0.0