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网络基础之IP地址和子网掩码

子网掩码是每个网络工程师必须要掌握的基础知识 ， 只有掌握它 ， 才能够真正理解TCP/IP协议的设置 。 下边我们一起来复习复习 。
网络基础之IP地址和子网掩码文章插图
一、IP地址
IP是英文Internet Protocol的缩写 ， 意思是“网络之间互连的协议” ， 也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议 。 在因特网中 ， 它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则 ， 规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则 。 任何厂家生产的计算机系统 ， 只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通 。 正是因为有了IP协议 ， 因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络 。 因此 ， IP协议也可以叫做“因特网协议” 。
互联网是由许多小型网络构成的 ， 每个网络上都有许多主机 ， 这样便构成了一个有层次的结构 。 IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点 ， 将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分 ， 以便于IP地址的寻址操作 。
IP地址是32位的二进制数值 ， 用于在TCP/IP通讯协议中标记每台计算机的地址 。 通常我们使用点式十进制来表示 ， 如192.168.1.5等等 。
每个IP地址又可分为两部分 。 即网络号部分和主机号部分：网络号表示其所属的网络段编号 ， 主机号则表示该网段中该主机的地址编号 。 按照网络规模的大小 ， IP地址可以分为A、B、C、D、E五类 ， 其中A、B、C类是三种主要的类型地址 ， D类专供多目传送用的多目地址 ， E类用于扩展备用地址 。 A、B、C三类IP地址有效范围如下表：
类别 网络号 /占位数 主机号 /占位数 用途
A 1～126 / 8 0～255 0～255 1～254 / 24 国家级
B 128～191 0～255 / 16 0～255 1～254 / 16 跨过组织
C 192～223 0～255 0～255 / 24 1～254 / 8 企业组织
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随着互连网应用的不断扩大 ， 原先的IPv4的弊端也逐渐暴露出来 ， 即网络号占位太多 ， 而主机号位太少 ， 所以其能提供的主机地址也越来越稀缺 ， 目前除了使用NAT在企业内部利用保留地址自行分配以外 ， 通常都对一个高类别的IP地址进行再划分 ， 以形成多个子网 ， 提供给不同规模的用户群使用 。
二、什么是子网掩码
子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩 ， 它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网 ， 以及哪些位标识的是主机的位掩码 。
子网掩码不能单独存在 ， 它必须结合IP地址一起使用 。 子网掩码只有一个作用 ， 就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分 。
子网掩码是标志两个IP地址是否同属于一个子网的 ， 也是32位二进制地址 ， 其每一个为1代表该位是网络位 ， 为0代表主机位 。 它和IP地址一样也是使用点式十进制来表示的 。 如果两个IP地址在子网掩码的按位与的计算下所得结果相同 ， 即表明它们共属于同一子网中 。
在计算子网掩码时 ， 我们要注意IP地址中的保留地址 ， 即“ 0”地址和广播地址 ， 它们是指主机地址或网络地址全为“ 0”或“ 1”时的IP地址 ， 它们代表着本网络地址和广播地址 ， 一般是不能被计算在内的 。
三、常用的子网掩码
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子网掩码有数百种 ， 这里只介绍最常用的两种子网掩码 ， 它们分别是“255.255.255.0”和“255.255.0.0” 。
1. 子网掩码是“255.255.255.0”的网络：
最后面一个数字可以在0~255范围内任意变化 ， 因此可以提供256个IP地址 。 但是实际可用的IP地址数量是256-2 ， 即254个 ， 因为主机号不能全是“0”或全是“1” 。


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