計算機網路求網路掩碼

① 已知IP地址和網路號，求子網掩碼。

舉個例子：

IP地址：10.1.1.60 網路號：10.1.1.48

都換算成二進制：

00001010.00000001.00000001.00111100 IP地址

00001010.00000001.00000001.00110000 網路號

對比就看出來了吧，從左邊開始數，相同的寫1，從第一個不相同的開始後面都為0，結果就是：

11111111.11111111.11111111.11110000 再換算成十進制為：

255.255.255.240

(1)計算機網路求網路掩碼擴展閱讀：

子網掩碼詳解

子網掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。子網掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網路地址和主機地址兩部分。

子網掩碼是一個32位地址，用於屏蔽IP地址的一部分以區別網路標識和主機標識，並說明該IP地址是在區域網上，還是在遠程網上。

子網掩碼——屏蔽一個IP地址的網路部分的「全1」比特模式。對於A類地址來說，默認的子網掩碼是255.0.0.0；對於B類地址來說默認的子網掩碼是255.255.0.0；對於C類地址來說默認的子網掩碼是255.255.255.0。

通過子網掩碼，就可以判斷兩個IP在不在一個區域網內部。子網掩碼可以看出有多少位是網路號，有多少位是主機號。

參考資料來源：子網掩碼-網路

② 計算機網路如何計運算元網掩碼

IP地址是以 網路號 和 主機 號來表示網路上的主機的，只有在一個網路號下的計算機之間才能「直接」互通，不同網路號的計算機要通過 網關 （Gateway）才能互通。但這樣的劃分在某些情況下顯得並不十分靈活。為此 IP網路 還允許劃分成更小的網路，稱為子網（Subnet），這樣就產生了 子網掩碼 。子網掩碼的作用就是用來判斷任意兩個IP地址是否屬於同一子網路，這時只有在同一子網的計算機才能"直接"互通。那麼怎樣確定子網掩碼呢？

前面講到IP地址分網路號和主機號，要將一個網路劃分為多個子網，因此網路號將要佔用原來的主機位，如對於一個C類地址，它用24位來標識網路號，要將其劃分為2個子網則需要佔用1位原來的主機標識位。此時 網路號 位變為25位， 主機 標示變為7位。同理借用2個主機位則可以將一個C類網路劃分為4個子網……那計算機是怎樣才知道這一網路是否劃分了子網呢？這就可以從子網掩碼中看出。子網掩碼和IP地址一樣有32bit，確定 子網掩碼 的方法是其與IP地址中標識網路號的所有對應位都用"1"，而與主機號對應的位都是"0"。如分為2個子網的C類IP地址用25位來標識網路號，則其子網掩碼為：11111111 11111111 11111111 10000000即255.255.255.128。於是我們可以知道，A類地址的預設子網掩碼為255.0.0.0,B類為255.255.0.0,C類為255.255.255.0。下表是C類地址 子網劃分 及相關子網掩碼：

子網位數 子網掩碼 主機 數 可用主機數

1 255.255.255.128 128 126

2 255.255.255.192 64 62

3 255.255.255.224 32 30

4 255.255.255.240 16 14

5 255.255.255.248 8 6

6 255.255.255.252 4 2

你可能注意到上表分了 主機 數和可用主機數兩項，這是為什麼呢？因為當地址的所有主機位都為"0"時，這一地址為子網的網路地址，而當所有主機位都為"1"時為 廣播地址 。

同時我們還可以使用可變長 掩碼 （VLSM）就是指一個網路可以用不同的掩碼進行配置。這樣做的目的是為了使把一個網路劃分成多個子網更加方便。在沒有VLSM的情況下，一個網路只能使用一種 子網掩碼 ，這就限制了在給定的子網數目條件下主機的數目。例如你被分配了一個C類地址， 網路號 為192.168.10.0,而你現在需要將其劃分為三個子網,其中一個子網有100台 主機 ,其餘的兩個子網有50台主機。我們知道一個C類地址有254個可用地址，那麼你如何選擇子網掩碼呢？從上表中我們發現，當我們在所有子網中都使用一個子網掩碼時這一問題是無法解決的。此時VLSM就派上了用場，我們可以在100個主機的子網使用255.255.255.128這一 掩碼 ，它可以使用192.168.10.0到192.168.10.127這128個IP地址，其中可用主機號為126個。我們再把剩下的192.168.10.128到192.168.10.255這128個IP地址分成兩個子網， 子網掩碼 為255.255.255.192。其中一個子網的地址從192.168.10.128到192.168.10.191,另一子網的地址從192.168.10.192到192.168.10.255。子網掩碼為255.255.255.192每個子網的可用 主機地址 都為62個，這樣就達到了要求。可以看出合理使用子網掩碼，可以使IP地址更加便於管理和控制。

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定義子網掩碼

用於子網掩碼的位數決定於可能的子網數目和每個子網的主機數目。在定義子網掩碼前，必須弄清楚本來使用的子網數和主機數目。

定義子網掩碼的步驟為：

A、確定哪些組地址歸我們使用。比如我們申請到的網路號為 「210.73.a.b」，該網路地址為c類IP地址，網路標識為「210.73.a」，主機標識為「b」。

B、根據我們所需的子網數以及將來可能擴充到的子網數，用宿主機的一些位來定義子網掩碼。比如我們需要12個子網，將來可能需要16個。用第四個位元組的前四位確定子網掩碼。前四位都置為「1」，即第四個位元組為「11110000」，這個數我們暫且稱作新的二進制子網掩碼。

C、把對應初始網路的各個位都置為「1」，即前三個位元組都置為「1」，則子網掩碼的間斷二進制形式為：「11111111.11111111.11111111.11110000」 。

D、把這個數轉化為間斷十進制形式為：「255.255.255.240」 。

計算方式

由於子網掩碼的位數決定於可能的子網數目和每個子網的 主機 數目。在定義子網掩碼前，必須弄清楚本來使用的 子網 數和 主機 數目。

根據子網數

利用子網數來計算

在求子網掩碼之前必須先搞清楚要劃分的子網數目，以及每個子網內的所需主機數目。

1)將子網數目轉化為 二進制 來表示

2)取得該 二進制 的位數，為 N

3)取得該IP地址的類子網掩碼，將其 主機地址 部分的前N位置1 即得出該IP地址劃分子網的子網掩碼。

如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成27個子網：

1)27=11011

2)該 二進制 為五位數，N = 5

3)將B類地址的子網掩碼255.255.0.0的 主機地址 前5位置1（B類地址的主機位包括後兩個位元組，所以這里要把第三個位元組的前5位置1），得到 255.255.248.0

即為劃分成27個子網的B類IP地址 168.195.0.0的子網掩碼（實際上是劃成了32-2=30個子網）。

這一段介紹的是舊標准下計算的方法，關於舊的標准後文在介紹，在新標准中則可以先將27減去1，因為計算機是從0開始計算的，從0到27實際上是有28個，所以說如果需要27個就需要將27減去1。

根據主機數

利用主機數來計算

1)將主機數目轉化為二進制來表示

2)如果主機數小於或等於254（注意去掉保留的兩個IP地址），則取得該主機的 二進制 位數，為 N，這里肯定N<8。如果大於254，則 N>8，這就是說 主機地址 將占據不止8位。

3)使用255.255.255.255來將該類IP地址的 主機地址 位數全部置1，然後從後向前的將N位全部置為 0，即為子網掩碼值。

如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成若乾子網，每個子網內有 主機 700台：

1) 700=1010111100

2)該 二進制 為十位數，N = 10

3)將該B類地址的子網掩碼255.255.0.0的 主機地址 全部置1，得到255.255.255.255

然後再從後向前將後10位置0,即為： 11111111.11111111.11111100.00000000

即255.255.252.0。這就是該欲劃分成 主機 為700台的B類IP地址168.195.0.0的子網掩碼。

子網掩碼最直接的作用是判斷IP地址與另一個IP地址是否在同一個網段內。

下面先簡單看一個電腦上IP的基本配置

IP地址：192.168.0.5

子網掩碼：255.255.255.0

默認網關：192.168.0.1

如上的例子，IP地址、子網掩碼、默認網關。假如現在上邊的電腦A（IP地址192.168.0.5）要給電腦B（IP地址為192.168.0.22）發送數據，首先A將數據發到路由器，路由器經過判斷B的地址和A的地址在同一個網段內，然後路由器就將數據直接發送給B。

路由器具體使用子網掩碼來判斷IP地址是先將這些IP地址和子網掩碼都換成二進制，然後按照子網掩碼的最長位數的1來比較。

第一步：轉換為二進制

A的IP地址：11000000，10101000，00000000，00000101

子網掩碼：11111111，11111111，11111111，00000000

B的IP地址：11000000，10101000，00000000，00010110

第二步：按照子網掩碼最長1來比較

看上邊的內容，子網掩碼在左邊一共有24位為1，那這樣的意思就是如果兩個IP地址的前24位都相同的話，那這兩個IP地址就是在同一個網段內，看到我紅色標記的A和B的地址都相同，那這就說明A和B在同一個網段內。

再看一個例子，如果還是A地址的數據發到C地址，C的IP地址為192.168.56.21

第一步：轉換為二進制

A的IP地址：11000000，10101000，00000000，00000101

子網掩碼：11111111，11111111，11111111，00000000

C的IP地址：11000000，10101000，00111000，00010101

第二步：按照子網掩碼最長1來比較

看上邊的A和C，按照子網掩碼的要求，如果C的前24位和A的前24位都相同的話，那麼A和C才是同一網段的，看上邊C的地址，我用藍色來標注不同的位數，這樣A 和C就不在同一個網段內，路由器就不能直接把A要發給C的數據直接經過一個路由器給發送過去，這樣路由器就要先將A的數據轉發到另外一個路由器（一個不行就繼續往下發），然後再發到C上。

問題擴展：

一：上邊的例子中子網掩碼為255.255.255.0，那麼能不能把子網掩碼給修改呢，完全可以。

在上邊A和C的例子中，如果把子網掩碼改成255.255.0.0，再看一下

A的IP地址：11000000，10101000，00000000，00000101

子網掩碼：11111111，11111111，00000000，00000000

C的IP地址：11000000，10101000，00111000，00010101

這樣A和C就在同一個網段內了

二：擴展子網

在一個公司或者學校內部，已經分配好了網路號，按照內部行政結構的不同，再將網路分配成子網路號。

舉例：如果一個公司主機已經分配好的網路按照255.255.0.0的子網掩碼來區分主機號，現在由於公司有兩個部門，想要按照部門來劃分成兩個子網路來，那麼可以簡單的用子網掩碼來劃分。現在來考慮，有兩個部門，按照二進制的做飯，那麼只要有一位的數字0和1來區分就可以了。

按照255.255.0.0(11111111，11111111，00000000，00000000)來劃分，前邊了16位是網路號，按照子網掩碼是按照最長1來匹配，那麼現在就在17位劃分位0和1來區分成兩個。那麼可以給一個部門的子網掩碼劃分為255.255.128.0，另一個劃分為255.255.0.0，用二進制來比較一下

255.255.0.0：11111111，11111111，00000000，00000000

255.255.128.0：11111111，11111111，10000000，00000000

這樣就簡單的將兩個部門來劃分開了

三：路由的時候選擇最長1來匹配

路由的時候為什麼選擇最長1來匹配，理由是這樣的：如果是在好幾個可以匹配的網段內（還是按照子網掩碼）選擇最長的那個，可以很快的找到匹配。如果是按照最短的，那麼需要匹配的主機就多，還有一種可能是一個路由器轉發不了，還要換另一個路由，很可能造成包在網路內循環，最後直至包被丟棄。

四：網關的概念

在開始的例子中提到默認網關的概念，先來看網關的概念。

網關實質上是一個網路通向其他網路的IP地址，網關的IP地址是具有路由功能的設備的IP地址，按照上邊的192.168.0.1網關的例子，網關就是有那麼一台機子或者是PC機或者是伺服器它的IP地址是192.168.0.0，這個設備有路由功能。按照這個理論，一個設備的IP必須和自己的網關在同一個網段內，這是必須的。

說完網關，再說默認網關，默認二字就沒有太多解釋的了，這里舉例說明：網關可能不止一個，有網關一、網關二等等，默認網關就是選擇其中之一做為默認值。