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
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：
- IP地址:
192.168.10.20（二进制形式：11000000.10101000.00001010.00010100）- 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
)
