3.1.2子网掩码(课件）-《计算机网络技术基础》同步教学（高教版）

子网掩码 1 子网掩码的基本概念 01 子网掩码的计算方法 02 目录 CONTENTS 01 子网掩码的基本概念 IP地址分为网络部分和主机部分。 前言 Page 4 IP地址 网络位 主机位 十进制 192 168 1 1 二进制 11000000 10101000 00000001 00000001 灵石县第一职业高级中学 上节课我们讲到，一个 IP 地址包含两部分：网络部分以及主机部分。那么如何区分一个 IP 地址中的网络与主机部分呢？答案是使用子网掩码，本节课我们就开学习子网掩码 子网掩码（Subnet Mask）又叫网络掩码、地址掩码，必须结合IP地址一起对应使用。 子网掩码的概念 灵石县第一职业高级中学 子网掩码（Subnet Mask）又叫网络掩码、地址掩码，必须结合IP地址一起对应使用。 只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。 子网掩码和IP地址做“与”运算，分离出IP地址中的网络地址和主机地址，用于判断该IP地址是在本地网络上，还是在远程网络网上。 子网掩码还用于将网络进一步划分为若干子网，以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。 子网掩码的作用 Page 6 灵石县第一职业高级中学 子网掩码的作用如下： 1、只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。 2、子网掩码和IP地址做“与”运算，分离出IP地址中的网络地址和主机地址，用于判断该IP地址是在本地网络上，还是在远程网络网上。 3、子网掩码还用于将网络进一步划分为若干子网，以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。 同IP地址一样，子网掩码是由长度为32位二进制数组成的一个地址。 子网掩码中的1表示网络位，0表示主机位。 子网掩码的组成 灵石县第一职业高级中学 ①、同IP地址一样，子网掩码是由长度为32位二进制数组成的一个地址。 ②、子网掩码32位与IP地址32位相对应，IP地址如果某位是网络地址，则子网掩码为1，否则为0。 如PPT所示， 左边连续的1的个数代表网络号的长度，（使用时必须是连续的，理论上也可以不连续），右边连续的0的个数代表主机号的长度。 点分十进制表示法 二进制转换十进制，每8位用点号隔开 子网掩码的表示 子网掩码 二进制 11111111 11111111 11111111 00000000 十进制 255 255 255 0 灵石县第一职业高级中学 ①、点分十进制表示法 二进制转换十进制，每8位用点号隔开 例如：子网掩码二进制11111111.11111111.11111111.00000000，表示为255.255.255.0 CIDR斜线记法 IP地址/n，n：子网掩码中1的个数 例1：192.168.1.100/24，其子网掩码表示为255.255.255.0，二进制表示为11111111.11111111.11111111.00000000 例2：172.16.198.12/20，其子网掩码表示为255.255.240.0，二进制表示为11111111.11111111.11110000.00000000 子网掩码的表示 灵石县第一职业高级中学 CIDR斜线记法 IP地址/n 例1：192.168.1.100/24，其子网掩码表示为255.255.255.0，二进制表示为11111111.11111111.11111111.00000000 例2：172.16.198.12/20，其子网掩码表示为255.255.240.0，二进制表示为11111111.11111111.11110000.00000000 不难发现，例1中共有24个１，例2中共有20个１，所以n是这么来的。运营商ISP常用这样的方法给客户分配IP地址。 注：n为1到32的数字，表示子网掩码中网络号的长度，通过n的个数确定子网的主机数=2^(32-n)-2（-2的原因：主机位全为0时表示本网络的网络地址，主机位全为1时表示本网络的广播地址，这是两个特殊地址）。 ①、缺省子网掩码 也叫默认子网掩码，即未划分子网，对应的网络号的位都置 1 ，主机号都置 0 。 未做子网划分的IP地址：【网络号】＋【主机号】 A类网络缺省子网掩码： 255.0.0.0，用CIDR表示为/8 B类网络缺省子网掩码： 255.255.0.0，用CIDR表示为/16 C类网络缺省子网掩码： 255.255.255.0，用CIDR表示为/24的分类 子网掩码的分类 灵石县第一职业高级中学 ①、缺省子网掩码 也叫默认子网掩码，即未划分子网，对应的网络号的位都置 1 ，主机号都置 0 。 每类IP地址有一个缺省子网掩码。A类地址的缺省子网掩码为8位，即第一个字节表示网络位，其他三个字节表示主机位。B类地址的缺省子网掩码为16位，因此B类地址支持更多的网络，但是主机数也相应减少。C类地址的缺省子网掩码为24位，支持的网络最多，同时也限制了单个网络中主机的数量。 ②自定义子网掩码 将一个网络划分子网后，把原本的主机号位置的一部分给了子网号，余下的才是给了子网的主机号。其形式如下： 做子网划分后的IP地址：【网络号】＋【子网号】＋【子网主机号】 举个栗子： 如：192.168.1.100/25，其子网掩码表示：255.255.255.128 意思就是将192.168.1.0这个网段的主机位的最高1位划分为了子网。 子网掩码的分类 灵石县第一职业高级中学 自定义子网掩码 将一个网络划分子网后，把原本的主机号位置的一部分给了子网号，余下的才是给了子网的主机号。其形式如下： 做子网划分后的IP地址：网络号＋子网号＋子网主机号 举个栗子： 如：192.168.1.100/25，其子网掩码表示：255.255.255.128 意思就是将192.168.1.0这个网段的主机位的最高1位划分为了子网。 关于子网划分将在下节课程讲到，这里不在阐述。 02 子网掩码的计算 如何判断两个地址是否属于同一个网段？ 本质：“与运算” 网络通信 Page 13 .1 网络位 主机位 192. 168. .0 192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.2.1 192.168.2.2 .2 192. 168. .0 主机 A 主机 B 主机C 主机 D 灵石县第一职业高级中学 源主机必须要知道目的主机的IP地址后才能将数据发送到目的地。源主机向其他目的主机发送报文之前，需要检查目的IP地址和源IP地址是否属于同一个网段。如果是，则报文将被下发到底层协议进行以太网封装处理。如果目的地址和源地址属于不同网段，则主机需要获取下一跳路由器的IP地址，然后将报文下发到底层协议处理。 子网掩码是用来判断任意两台主机的IP地址是否属于同一网络的依据，就是拿双方主机的IP地址和自己主机的子网掩码做“与运算” ，如结果为同一网络，就可以直接通信。 与运算是计算机中一种基本的逻辑运算方式，运算规则即：两位同时为“1”，结果才为“1”，否则为0 211.67.11.155/26 子网掩码的计算 Page 14 11010011 01000011 11010001 10011011 211 67 11 155 11111111 11111111 11111111 11000000 IP地址 子网掩码 网络地址 11010011 01000011 11010001 10000000 255 255 255 192 211 67 11 128 灵石县第一职业高级中学 如何根据IP地址和子网掩码，计算网络地址：如PPT，我们以211.67.11.155/26为例， ①、将IP地址与子网掩码转换成二进制数。 ②、将二进制形式的 IP 地址与子网掩码做“与”运算。 ③、将得出的结果转化为十进制，便得到网络地址。 **网络地址计算小技巧：**IP地址和子网掩码做与运算，把IP地址的主机位直接归0，就快速得到网络地址。所以只要一看到IP地址和子网掩码，就能马上确认网络地址。 ◆ 有类网络：也叫主类网络或标准网络，就是指把IP地址能归结到的A类、B类、C类IP，使用的是标准的默认子网掩码。 ◆ 无类网络：相对于有类网络，无类网络IP地址的掩码是变长的。在有类网络的基础上，拿出一部分主机ID作为子网ID。 【拓展】有类和无类网络 Page 15 灵石县第一职业高级中学 理解和掌握了子网掩码这部分知识后，我们这里要补充下以下几个概念，这对于我们下篇讲述的子网划分会有很大的帮助。 ◆ 有类网络：也叫主类网络或标准网络，就是指把IP地址能归结到的A类、B类、C类IP，使用的是标准的默认子网掩码。 ◆ 无类网络：相对于有类网络，无类网络IP地址的掩码是变长的。在有类网络的基础上，拿出一部分主机ID作为子网ID。 ◆ 超网：把多个小网络组合成一个大网络，称为超网（SuperNetting），也可以说子网掩码长度小于相对应的有类网络的叫超网。 ◆ 子网：有类网络划分成更小后的网络，称为子网（Subnet），也可以说子网掩码长度大于相对应的有类网络的叫子网。 【拓展】超网和子网 Page 16 灵石县第一职业高级中学 ◆ 超网：把多个小网络组合成一个大网络，称为超网（SuperNetting），也可以说子网掩码长度小于相对应的有类网络的叫超网。 ◆ 子网：有类网络划分成更小后的网络，称为子网（Subnet），也可以说子网掩码长度大于相对应的有类网络的叫子网。 $$