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子网掩码与IP地址的计算
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首先，我们看一个CCNA考试中常见的题型：一个主机的IP地址是202.112.14.137，掩码是255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。
255.255.255.224的掩码所容纳的IP地址有256－224＝32个（包括网络地址和广播地址），那么具有这种掩码的网络地址一定是32的倍数。而网络地址是子网IP地址的开始，广播地址是结束，可使用的主机地址在这个范围内，因此略小于137而又是32的倍数的只有128，所以得出网络地址是202.112.14.128。而广播地址就是下一个网络的网络地址减1。而下一个32的倍数是160，因此可以得到广播地址为
202.112.14.159。
CCNA考试中，还有一种题型，要你根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。这也可按上述原则进行计算。比如一个子网有10台主机，那么对于这个子网就需要10＋1＋1＋1＝13个IP地址。（注意加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址，接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。）13小于16（16等于2的4次方），所以主机位为4位。而256－16＝240，所以该子网掩码为255.255.255.240。
如果一个子网有14台主机，不少同学常犯的错误是：依然分配具有16个地址空间的子网，而忘记了给网关分配地址。这样就错误了，因为14＋1＋1＋1＝ 17 ，大于16，所以我们只能分配具有32个地址（32等于2的5次方）空间的子网。这时子网掩码为：255.255.255.224。
而在子网内部的主机地址的计算方法为:当前主机的IP地址的最后一个字节(十进制)减去当前主机所在的子网地址的最后一个字节,所得的结果就是当前主机的地址.
EG:一主机的IP为192.155.12.112,其所在的子网地址为:0.0.0.96
因此它的子网主机地址为:112-96=16即0.0.0.16
快速计算子网掩码和主机IP
要划分子网就需要计算子网掩码和分配相应的主机块，尽管采用二进制计算可以得出相应的结论，但如果采用十进制计算方法，计算起来更为简便。经过长期实践与经验积累，笔者总结出子网掩码及主机块的十进制算法。
一、明确概念
在介绍十进制算法前我们先要明确一些概念。
IP地址常采用点分十进制表示方法X.Y.Y.Y，在这里，X在1～126范围内称为A类地址；X在128～191范围内称为B类地址；X在192～223范围内称为C类地址。比如10.202.52.130，因为X为10，在1～126范围内，所以称为A类地址。
类默认子网掩码：
A类为 255.0.0.0; B类为 255.255.0.0; C类为 255.255.255.0。当我们要划分子网用到子网掩码M时，类子网掩码的格式如下：A类为 255.M.0.0，B类为 255.255.M.0，C类为255.255.255.M。M是相应的子网掩码，比如255.255.255.240。十进制计算基数是256（下面，我们所有的十进制计算都要用256来进行）。
二、变量说明
1．Subnet_block指可分配子网块大小，表示在某一子网掩码下子网的块数。
2．Subnet_num是可分配子网数，指可分配子网块中要剔除首、尾两块，是某一子网掩码下可分配的实际子网数量。Subnet_num =Subnet_block－2。
3．IP_block指每个子网可分配的IP地址块大小。
4．IP_num指每个子网实际可分配的IP地址数。因为每个子网的首、尾IP地址必须保留（一个为网络地址，一个为广播地址），所以它等于IP_block－2，IP_num也用于计算主机块。
5．M指子网掩码。
表示上述变量关系的公式如下：
M=256－IP_block IP_block=256/Subnet_block或Subnet_block=256/IP_block IP_num=IP_block－2 Subnet_num=Subnet_block－2。
6．2的幂数。大家要熟练掌握28（256）以内的2的幂代表的十进制数（如128=2^7、64=2^6等），这样可以使我们立即推算出Subnet_block和IP_block的数目。
三、举例说明
现在，通过举一些实际例子，大家可以对子网掩码和主机块的十进制算法有深刻的了解。
1．已知所需子网数12，求实际子网数。
这里实际子网数指Subnet_num，由于12最接近2的幂为16（2^4），即Subnet_block=16，那么Subnet_num=16－2=14，故实际子网数为14。
2．已知一个B类子网的每个子网主机数要达到60×255个(约相当于X.Y.0.1～X.Y.59.254的数量)，求子网掩码。
首先，60接近2的幂为64（2^6），即IP_block=64; 其次，子网掩码M=256－IP_block=256－64=192，最后由子网掩码格式B类是255.255.M.0得出子网掩码为255.255.192.0。
3．如果所需子网数为7，求子网掩码。
7最接近2的幂为8，但8个Subnet_block因为要保留首、尾2个子网块，即 8－2=6& 7，并不能达到所需子网数，所以应取2的幂为16，即Subnet_block=16。因为IP_block=256/Subnet_block= 256/16=16，所以子网掩码M=256－IP_block=256－16=240。
4．已知网络地址为211.134.12.0，要有4个子网，求子网掩码及主机块。
由于211.Y.Y.Y是一个C类网，子网掩码格式为255.255.255.M，又知有4个子网，4接近2的幂是8（2^3），所以 Subnet_block=8，Subnet_num=8－2=6，IP_block=256/Subnet_block=256/8=32，子网掩码M =256－IP_block=256－32=224，故子网掩码表示为255.255.255.224。又因为子网块的首、尾两块不能使用，所以可分配6
个子网，每个子网有32个可分配主机块，即32～63、64～95、96～127、128～159、160～191、192～223，其中首块（0～31）和尾块（224～255）不能使用。
由于每个子网块中的可分配主机块又有首、尾两个不能使用（一个是子网网络地址，一个是子网广播地址），所以主机块分别为33～62、65～94、 97～126、129～158、161～190及193～222，因此子网掩码为255.255.255.224，主机块共有6段，分别为 211.134.12.33～211.134.12.62、211.134.12.65~211.134.12.94、
211.134.12.97～211.134.12.126、211.134.12.129～211.134.12.158、 211.134.12.161～211.134.12.190及211.134.12.193～211.134.12.222。用户可以任选其中的4段作为4个子网。
总之，只要理解了公式中的逻辑关系，就能很快计算出子网掩码，并得出可分配的主机块
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&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&一、IP地址与网络分类
1. IP地址&不同的物理网络技术有不同的编址方式；不同物理网络中的主机，有不同的物理网络地址。网间网技术是将不同物理网络技术统一起来的高层软件技术。网间网技术采用一种全局通用的地址格式，为全网的每一网络和每一主机都分配一个网间网地址，以此屏蔽物理网络地址的差异。IP协议提供一种全网间网通用的地址格式，并在统一管理下进行地址分配，保证一个地址对应一台网间网主机（包括网关），这样物理地址的差异被IP层所屏蔽。IP层所用到的地址叫做网间网地址，又叫IP地址。它由网络号和主机号两部分组成，统一网络内的所有主机使用相同的网络号，主机号是唯一的。IP地址是一个32为的二进制数，分成4个字段，每个字段8位。
2. 三类主要的网络地址我们知道，从LAN到WAN，不同种类网络规模相差很大，必须区别对待。因此按网络规模大小，将网络地址分为主要的三类，如下：A类：&0 1 2 3 8 16 24&3 1 0网络号主机号&B类：&1 0网络号主机号&C类：&1 1 0网络号主机号A类地址用于少量的（最多27个）主机数大于216的大型网，每个A类网络可容纳最多224台主机；B类地址用于主机数介于28～216之间数量不多不少的中型网，B类网络最多214个；C类地址用于每个网络只能容纳28台主机的大量小型网，C类网络最多221个。除了以上A、B、C三个主类地址外，还有另外两类地址，如下：&D类：&1 1 1 0多目地址E类：&1 1 1 1 0留待后用&其中多目地址（multicast address）是比广播地址稍弱的多点传送地址，用于支持多目传输技术。E类地址用于将来的扩展之用。3. TCP/IP规定网络地址除了一般地标识一台主机外，还有几种具有特殊意义的特殊形式。*广播地址TCP/IP规定，主机号全为&1&的网络地址用于广播之用，叫做广播地址。所谓广播，指同时向网上所有主机发送报文。*有限广播前面提到的广播地址包含一个有效的网络号和主机号，技术上称为直接广播（directed boradcasting）地址。在网间网上的任何一点均可向其他任何网络进行直接广播，但直接广播有一个缺点，就是要知道信宿网络的网络号。有时需要在本网络内部广播，但又不知道本网络网络号。TCP/IP规定，32比特全为&1&的网间网地址用于本网广播，该地址叫做有限广播地址（limited broadcast address）。*&0&地址TCP/IP协议规定，各位全为&0&的网络号被解释成&本&网络。*回送地址A类网络地址127是一个保留地址，用于网络软件测试以及本地机进程间通信，叫做回送地址（loopback address）。无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，协议软件立即返回之，不进行任何网络传输。TCP/IP协议规定，一、含网络号127的分组不能出现在任何网络上；二、主机和网关不能为该地址广播任何寻径信息。由以上规定可以看出，主机号全&0&全&1&的地址在TCP/IP协议中有特殊含义，不能用作一台主机的有效地址。&二、子网掩码1. 子网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主机地址的唯一性，而是会带来两方面的负担：第一，巨大的网络地址管理开销；第二，网关寻径急剧膨胀。其中第二点尤为突出，寻径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网络地址的增减，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，使若干物理网络共享同一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。一般的，32位的IP地址分为两部分，即网络号和主机号，我们分别把他们叫做IP地址的&网间网部分&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&主机&部分，如图：网间网部分物理网络主机|&网间网部分&|&────本地部分─────&|&其中&物理网络&用于标识同一IP网络地址下的不同物理网络，既是&子网&。2. 子网掩码IP协议标准规定：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地址中的某位为网络地址（包括网间网部分和物理网络号）中的一位；若位模式中的某位置0，则对应IP地址中的某位为主机地址中的一位。例如位模式：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为主机地址。这种位模式叫做子网模（subnet mask）或&子网掩码&。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（）为：255.255.25.0 IP协议关于子网掩码的定义提供一种有趣的灵活性，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主机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子网掩码。像255.255.255.64和255.255.255.160等一类的子网掩码不推荐使用。3. 子网掩码与IP地址 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主机号。例如：有一个C类地址为：192．9．200．13其缺省的子网掩码为：255．255．255．0则它的网络号和主机号可按如下方法得到：①将IP地址192．9．200．13转换为二进制00 ②将子网掩码255．255．255．0转换为二进制11 ③将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分00
AND 11 00 结果为192.9.200.0，即网络号为192.9.200.0。④将子网掩码取反再与IP地址逻辑与（AND）后得到的结果即为主机部分00
AND 00 =00 结果为0.0.0.13，即主机号为13。
4. 子网掩码与IP地址子网掩码与IP地址结合使用，可以区分出一个网络地址的网络号和主机号。例如：有一个C类地址为：192．9．200．13 其缺省的子网掩码为：255．255．255．0 则它的网络号和主机号可按如下方法得到：①将IP地址192．9．200．13转换为二进制00 &②将子网掩码255．255．255．0转换为二进制11 ③将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分00
AND 11&01 00000结果为192.9.200.0，即网络号为192．9．200．0。④将子网掩码取反再与IP地址逻辑与（AND）后得到的结果即为主机部分00
AND 00&00 01101 结果为0.0.0.13，即主机号为13。
三、子网划分与实例根据以上分析，建议按以下步骤和实例定义子网掩码。1、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。2、取上述要划分子网数的2的m次方的幂。如23，即m=3。3、将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后转换为十进制。如m为3 则是，转换为十进制为224，即为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C类网，则子网掩码为255.224.0.0。在这里，子网个数与占用主机地址位数有如下等式成立：2m=n。其中，m表示占用主机地址的位数；n表示划分的子网个数。根据这些原则，将一个C类网络分成4个子网。若我们用的网络号为192．9．200，则该C类网内的主机IP地址就是192.9.200.1～192.9.200.254（因为全&0&和全&1&的主机地址有特殊含义，不作为有效的IP地址），现将网络划分为4个部分，按照以上步骤：4=22，取22的幂，即2，则二进制为11，占用主机地址的高序位即为，转换为十进制为192。这样就可确定该子网掩码为：192.9.200.192，4个子网的IP地址范围分别为：二进制十进制&① 00 &00 &192．9．200．1&192．9．200．62&② 00 &00 &192．9．200．65&192．9．200．126&③ 00 &00 &192．9．200．129&192．9．200．190&④ 00 &00 &192．9．200．193&192．9．200．254&在此列出A、B、C三类网络子网数目与子网掩码的转换表，以供参考。A类：&子网数目&&&&& 占用位数&&&&&&& 子网掩码&&&&&&&& 子网中主机数& 2&&&&&&&&&&&&& 1&&&&&&&& 255．128．0．0&&&&& 8,388,606& 4&&&&&&&&&&&&& 2&&&&&&&& 255．192．0．0&&&&& 4,194,302& 8&&&&&&&&&&&&& 3&&&&&&&& 255．224．0．0&&&&& 2,097,150&16&&&&&&&&&&&&& 4&&&&&&&& 255．240．0．0&&&&& 1,048,574&32&&&&&&&&&&&&& 5&&&&&&&& 255．248．0．0&&&&& 524,286&64&&&&&&&&&&&&& 6&&&&&&&& 255．252．0．0&&&&& 262,142&128&&&&&&&&&&&& 7&&&&&&&& 255．254．0．0&&&&& 131,070&128&&&&&&&&&&&& 8&&&&&&&& 255．255．0．0&&&&& 65,534B类：&子网数目&&&&& 占用位数&&&&&& 子网掩码&&&&&&&&& 子网中主机数&&& 2&&&&&&&&&&&& 1&&&&&&& 255．255．128．0&&&&&&& 32766&& 4&&&&&&&&&&&& 2&&&&&&& 255．255．192．0&&&&&&& 16382&& 8&&&&&&&&&&&& 3&&&&&&& 255．255．224．0&&&&&&& 8190& 16&&&&&&&&&&&& 4&&&&&&& 255．255．240．0&&&&&&& 4094& 32&&&&&&&&&&&& 5&&&&&&& 255．255．248．0&&&&&&& 2046& 64&&&&&&&&&&&& 6&&&&&&& 255．255．252．0&&&&&&& 1022& 128&&&&&&&&&&& 7&&&&&&& 255．255．254．0&&&&&&& 510& 256&&&&&&&&&&& 8&&&&&&& 255．255．255．0&&&&&&& 254C类：&子网数目&&& 占用位数&&&&&&&&& 子网掩码&&&&&&&&&&&&&& 子网中主机数& 2&&&&&&&&&& 1&&&&&&&&&&& 255．255．255．128&&&&&&&&&&&& 126& 4&&&&&&&&&& 2&&&&&&&&&&& 255．255．255．192&&&&&&&&&&&& 62& 8&&&&&&&&&& 3&&&&&&&&&&& 255．255．255．224&&&&&&&&&&&& 30&16&&&&&&&&&& 4&&&&&&&&&&& 255．255．255．240&&&&&&&&&&&& 14&32&&&&&&&&&& 5&&&&&&&&&&& 255．255．255．248&&&&&&&&&&&& 6&64&&&&&&&&&& 6&&&&&&&&&&& 255．255．255．252&&&&&&&&&&&& 2
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