2010軟考網(wǎng)工：子網(wǎng)劃分和子網(wǎng)掩碼的計算方法

　　Internet組織機構(gòu)定義了五種IP地址，用于主機的有A、B、C三類地址。其中A類網(wǎng)絡(luò)有126個，每個A類網(wǎng)絡(luò)可能有16，777，214臺主機，它們處于同一廣播域。而在同一廣播域中有這么多結(jié)點是不可能的，網(wǎng)絡(luò)會因為廣播通信而飽和，結(jié)果造成16，777，214個地址大部分沒有分配出去，形成了浪費。而另一方面，隨著互連網(wǎng)應(yīng)用的不斷擴大，IP地址資源越來越少。為了實現(xiàn)更小的廣播域并更好地利用主機地址中的每一位，可以把基于類的IP網(wǎng)絡(luò)進一步分成更小的網(wǎng)絡(luò)，每個子網(wǎng)由路由器界定并分配一個新的子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)地址,子網(wǎng)地址是借用基于類的網(wǎng)絡(luò)地址的主機部分創(chuàng)建的。劃分子網(wǎng)后，通過使用掩碼，把子網(wǎng)隱藏起來，使得從外部看網(wǎng)絡(luò)沒有變化，這就是子網(wǎng)掩碼。

　　1. 子網(wǎng)掩碼

　　RFC 950定義了子網(wǎng)掩碼的使用，子網(wǎng)掩碼是一個32位的2進制數(shù)，其對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址的所有位都置為1，對應(yīng)于主機地址的所有位都置為0。由此可知，A類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.0.0.0，B類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.0.0，C類網(wǎng)絡(luò)的缺省的子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0。將子網(wǎng)掩碼和IP地址按位進行邏輯“與”運算，得到IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址，剩下的部分就是主機地址，從而區(qū)分出任意IP地址中的網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址。子網(wǎng)掩碼常用點分十進制表示，我們還可以用網(wǎng)絡(luò)前綴法表示子網(wǎng)掩碼，即“/<網(wǎng)絡(luò)地址位數(shù)>”。如138.96.0.0/16表示B類網(wǎng)絡(luò)138.96.0.0的子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0。子網(wǎng)掩碼告知路由器，地址的哪一部分是網(wǎng)絡(luò)地址，哪一部分是主機地址，使路由器正確判斷任意IP地址是否是本網(wǎng)段的，從而正確地進行路由。例如，有兩臺主機，主機一的IP地址為222.21.160.6，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，主機二的IP地址為222.21.160.73，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192�，F(xiàn)在主機一要給主機二發(fā)送數(shù)據(jù)，先要判斷兩個主機是否在同一網(wǎng)段。

　　主機一

　　222.21.160.6即：11011110.00010101.10100000.00000110

　　255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000

　　按位邏輯與運算結(jié)果為： 11011110.00010101.10100000.00000000

　　主機二

　　222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001

　　255.255.255.192即：11111111.11111111.11111111.11000000

　　按位邏輯與運算結(jié)果為：11011110.00010101.10100000.01000000

　　兩個結(jié)果不同，也就是說，兩臺主機不在同一網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)需先發(fā)送給默認網(wǎng)關(guān)，

　　然后再發(fā)送給主機二所在網(wǎng)絡(luò)。那么，假如主機二的

　　子網(wǎng)掩碼誤設(shè)為255.255.255.128，會發(fā)生什么情況呢?

　　讓我們將主機二的IP地址與錯誤的子網(wǎng)掩碼相“與”：

　　222.21.160.73 即：11011110.00010101.10100000.01001001

　　255.255.255.128即：11111111.11111111.11111111.10000000

　　結(jié)果為 11011110.00010101.10100000.00000000

　　這個結(jié)果與主機的網(wǎng)絡(luò)地址相同，主機與主機二將被認為處于同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)不再發(fā)送給默認網(wǎng)關(guān)，而是直接在本網(wǎng)內(nèi)傳送。由于兩臺主機實際并不在同一網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包將在本子網(wǎng)內(nèi)循環(huán)，直到超時并拋棄。數(shù)據(jù)不能正確到達目的機，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸錯誤。反過來，如果兩臺主機的子網(wǎng)掩碼原來都是255.255.255.128，誤將主機二的設(shè)為255.255.255.192，主機一向主機二發(fā)送數(shù)據(jù)時，由于IP地址與錯誤的子網(wǎng)掩碼相與，誤認兩臺主機處于不同網(wǎng)絡(luò)，則會將本來屬于同一子網(wǎng)內(nèi)的機器之間的通信當(dāng)作是跨網(wǎng)傳輸，數(shù)據(jù)包都交給缺省網(wǎng)關(guān)處理，這樣勢必增加缺省網(wǎng)關(guān)的負擔(dān)，造成網(wǎng)絡(luò)效率下降。所以，子網(wǎng)掩碼不能任意設(shè)置，子網(wǎng)掩碼的設(shè)置關(guān)系到子網(wǎng)的劃分。