关于IP地址与子网掩码划分的总结与事例

关于IP地址与子网掩码划分、使用，以及网段的确定等在实际网络配置中遇到的问题，我们先熟悉掌握以下一些知识：
一、明确“子网”的函义：
子网就是把一个大网划分为几个小网，每个小网的IP地址数目都是一样多的。这个小网就叫做这个大网的子网。大网可以是A类大网(A类网络)，也可以是B类大网，还可能是C类大网。
⑴、二进制数转为十进制
（这里顺便说一下二进制数转为十进制的问题：在不牵涉到IP地址时的二进制到十进制的转换，采用的是“低次方相加”的方式，但是牵涉到IP地址时（算广播地址时除外，算广播地址时还是采用“低次方相加”）的二进制到十进制的转换就不能采用这种方式了，而是直接用2的N次方的方法来转换：比方说在不牵涉到IP地址的计算时，将二进制的111转换为十进制，采用的方法是（2的2次方+2的1次方+2的0次方，即4+2+1），******的结果是十进制的7。但是在计算IP地址时的的二进制到十进制的转换就不能采用这种方式了，二进制的111转换为十进制时，看到有几个“1”，就表示为2的几次方，这里有三个“1”，就是2的3次方，即在计算IP地址时，二进制的111转换为十进制就是2的3次方，2的3次方的结果是8。）

⑵、网络的总个数和可用个数
A类网络的个数有2的7次方个，即128个。根据网络规范的规定，应该再去除128个中的弟一个和嘴后一个，那么可用的A类网络的个数是126个。
B类网络的个数有2的14次方个，即16384个。根据网络规范的规定，应该再去除16384个中的弟一个和嘴后一个，那么可用的B类网络的个数是16382个。
C类网络的个数有2的21次方个，即2097152个。根据网络规范的规定，应该再去除16384个中的弟一个和嘴后一个，那么可用的C类网络的个数是2097150个。
⑶、网络的总IP数和可用IP地址数
每个A类大网(A类网络)中容纳2的24次方个IP地址，即16777216个IP地址；每个B类大网中容纳着2的16次方个IP地址，即65536个IP地址；每个C类大网中容纳着2的8次方个IP地址，即256个IP地址。可用的IP地址数是在总IP地址数的基础上减2******。
如果把一个B类大网划分为32个小网，那么每个小网的IP地址数目就是65536/32=2048；如果把C类大网划分为32个小网，那么每个小网的IP地址数目就是256/32=8。

二、明确“掩码”的函义：
掩码的作用就是用来告诉电脑把“大网”划分为多少个“小网”! 好多书上说，掩码是用来确定IP地址所在的网络号，用来判断另一个IP是不是与当前IP在同一个子网中。我们要明确：掩码的作用就是用来告诉电脑把“大网”划分为多少个“小网”! 掩码是用来确定子网数目的依据！

子网掩码不能单独存在，它******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。

说的通俗的话，就是用来分割子网和区分那些ip是同一个网段的，那些不是同一网段的。

例如，两个人都叫张三，但一个张三是张家村的，另一个张三是张村的，那么如何区分这两个张三分别是属于那个村的呢？得让村长来区分，就可以准确的把各自的张三领回村，那么子网掩码就相当于村长，它就是用来区分ip该ip地址是属于那个网段的。

在实际项目中，我们通常会遇到这样的ip地址。

ip地址：192.168.1.1   子网掩码：255.255.255.0

ip地址：192.168.1.2   子网掩码：255.255.255.0

我们可以直接的判断，他们是同属于一个网段的ip地址。

那么对于下面这样的呢？

ip地址：192.168.1.1   子网掩码：255.255.255.0

ip地址：192.168.1.2   子网掩码：255.255.0.0

这两个ip地址虽然在不看掩码的情况下，比较像，但他们并不是同一个网段内的。

这个可以从子网掩码来判断，

192.168.1.1  255.255.255.0是属于192.168.1.0网段的。

而192.168.1.2 255.255.0.0是属于192.168.0.0网段。

三、明确十进制数与8位二进制数的转换
做这类问题要能够在心中将255以内的十进制数转换为对应的二进制数。可以参考这个公式表（弟一行是二进制，弟二行是十进制）：
1 1 1 1 1 1 1 1
128 64 32 16 8 4 2 1
可以看到：
首行左起弟一个二进制1对应十进制的128
首行左起弟二个1对应十进制的64
首行左起第三个1对应十进制的32
首行左起第四个1对应十进制的16
首行左起第五个1对应十进制的8
首行左起第六个1对应十进制的4
首行左起第七个1对应十进制的2
首行左起第八个1对应十进制的1
上面这些关系要牢记，这是进制转换的基础！
比方说将十进制的133转为二进制，可以这样想：因为133和128比较近，又由于公式表中左起弟一个二进制1表示128，所以可以马上将待转换成8位二进制的嘴左边的一位确定下来，定为1。再接下来，看到133和128只相差5，而5是4与1的和，而4与1分别对应公式表中的左起第6和第8位，所以十进制的133转换为8位二进制表示就是10000101，对应如下：
1 0 0 0 0 1 0 1 （二进制表示的133）
128 0 0 0 0 4 0 1 （十进制表示的133）
其它255以内的十进制数转换为8位二进制数的方法依此类推。
四、牢记各类网络的默认掩码
A类网络的默认掩码是255.0.0.0，换算成二进制就是 11111111.00000000.00000000.00000000；默认掩码意味着没有将A类大网(A类网络)再划分为若干个小网。掩码中的1表示网络号，24个0表示在网络号确定的情况下（用二进制表示的IP地址的左边8位固定不变），用24位二进制数来表示IP地址的主机号部分。（IP地址是由网络号+主机号两部分构成）
B类网络的默认掩码是255.255.0.0，换算成二进制就是 11111111.11111111.00000000.00000000；默认掩码意味着没有将B类大网再划分为若干个小网。16个0表示在网络号确定的情况下（用二进制表示的IP地址的左边16位固定不变）可以用16位二进制数来表示IP地址的主机号部分。（可以把B类默认掩码理解为是将A类大网(A类网络)划分为2的8次方(即256）个小网）
C类网络的默认掩码是255.255.255.0，换算成二进制就是 11111111.11111111.11111111.00000000；默认掩码意味着没有将C类大网再划分为若干个小网。这里的8个0表示在网络号确定的情况下（用二进制表示的IP地址的左边24位固定不变），可以用8位二进制数来表示IP地址的主机部分。（可以把C类默认掩码理解为是将A类大网(A类网络)划分为2的16次方(即65536）个小网，是将B类大网划分为2的8次方（即256）个小网）
五、关于正确有效的掩码：
正确有效的掩码应该满足一定的条件，即把十进制掩码换算成二进制后，掩码的左边部分一定要是全为1且中间不能有0出现。比方说将255.255.248.0
转为二进制是 11111111.11111111.11111000.00000000，可以看到左边都是1，在1的中间没有0出现（0都在1的右边），这样就是一个有效的掩码。我们再来看254.255.248.0，转成二进制是 11111110.11111111.11111000.00000000，这不是一个正确有效的掩码，因为在1中间有一个0的存在。再来看255.255.249.0，转为二进制是11111111.11111111.11111001.00000000，这也不是一个正确有效的掩码，因为在1中间也有0的存在。
六、关于子网掩码的另类表示法：
有些题目中不是出现如255.255.248.0这样的子网掩码，而是出现 IP地址/数字 这样的形式，这里的/数字就是子网掩码的另类表示法。在做题时，我们要正确理解这种另类表示法。我们将255.255.248.0转为二进制的形式是 11111111.11111111.11111000.00000000，可以看到左边是有21个1，所以我们可以将255.255.248.0这个掩码表示为/21。反过来，当我们看到/21时，我们就把32位二进制的左边填上21个1，将这个32位二进制数每8位做为一节用句点隔开，再转换为十进制，就是255.255.248.0了。
七、网络中有两个IP地址不可用：

不管是A类还是B类还是C类网络，在不划分子网的情况下，有两个IP地址不可用：网络号和广播地址。比如在一个没有划分子网的C类大网中用202.203.34.0来表示网络号，用202.203.34.255来表示广播地址，因为C类大网的IP地址有256个，现在减去这两个IP地址，那么可用的IP地址就只剩下256-2=254个了。如果题目问：把一个C类大网划分为4个子网，会增加多少个不可用的IP地址？

以下为几个事例，

例1：

创建vlan1：ip地址：192.168.1.1   子网掩码：255.255.255.0

创建vlan2:  ip地址：192.168.2.1   子网掩码：255.255.255.0

那么他们是不是在同一个网段呢？平时配置ip地址较多的朋友，可以直观的判断，他们并不是属于同一个网段，那么如何计算呢？要想判断两个ip地址是不是在同一个网段，只需将ip地址与子网掩码做与运算，如果得出的结果一样，则这两个ip地址是同一个子网当中。

详细计算

将ip地址192.168.1.1转换为二进制

11000000 10101000 00000001 00000001

将子网掩码255.255.255.0转换成二进制

11111111.11111111.11111111.00000000

然后将两者相“与（and）"运算：

11000000 10101000 00000001 00000001

11111111.11111111.11111111.00000000

然后******：

11000000 10101000 00000001 00000000

转换成网络号就是：192.168.1.0

将ip地址192.168.2.1转换为二进制

11000000 10101000 00000010 00000001

将子网掩码255.255.255.0转换成二进制

11111111.11111111.11111111.00000000

然后将两者相“与（and）"运算：

11000000 10101000 00000010 00000001

11111111.11111111.11111111.00000000

然后******：

11000000 10101000 00000010 00000000

转换成网络号就是：192.168.2.0

很明显，二者的结果是不一样的，一个是网段192.168.1.0，一个是网段192.168.2.0，所以不是一个网段。

例2：

ip地址1：192.168.1.1   子网掩码：255.255.252.0

ip地址2：192.168.2.1   子网掩码：255.255.252.0

很明显，我们这个和上面例1的ip地址是一样的，只是子网掩码不一样，如果不看子网掩码，首先可能就判断他们不是同一个网段。

这里面和上面例1中******变化就是子网掩码从255.255.255.0换成了255.255.252.0了，那我们来看下，他们是否属于同一个网段。

详细计算

将ip地址192.168.1.1转换为二进制

11000000 10101000 00000001 00000001

将子网掩码255.255.252.0转换成二进制

11111111.11111111.11111100.00000000

然后将两者相“与（and）"运算：

11000000 10101000 00000001 00000001

11111111.11111111.11111100.00000000

然后******：

11000000 10101000 00000000 00000000

转换成网络号就是：192.168.0.0

将ip地址192.168.2.1转换为二进制

11000000 10101000 00000010 00000001

将子网掩码255.255.252.0转换成二进制

11111111.11111111.11111100.00000000

然后将两者相“与（and）"运算：

11000000 10101000 00000010 00000001

11111111.11111111.11111100.00000000

然后******：

11000000 10101000 00000000 00000000

转换成网络号就是：192.168.0.0

很明显，二者的结果是一样的，都是属于192.168.0.0网段，所以他们是同属于一个网段。

当然，如果对子网较熟了就不需要经过这些运算了，大部分的网段可以通过分析子网掩码与ip地址就可以判断出来是否属于网一网段，但前提是你需要熟悉网段的原理与运算的方法。

例3：

假设监控网络中有600个点位，我们现在也不想把它划分vlan（实际项目中大部分是会划分vlan的），假设只想用一个大网段把这600个点位分配ip地址，如何设置ip地址，如何确定子网掩码？

分析：首先我们知道600个点位，可以使用3个254个ip地址段来分配。

可以使用

ip段一：192.168.0.1——192.168.0.254

ip段二：192.168.1.1——192.168.1.254

ip段三：192.168.2.1——192.168.2.254

每个网段有254个ip地址，******够600个点位用的。
那么问题来了，如果要使这三个ip段在同一个网段内，那么这个大网段共同的子网掩码是多少呢？

我们来分析下：

将ip地址192.168.0.1转换为二进制

11000000 10101000 00000000 00000001

将ip地址192.168.1.1转换为二进制

11000000 10101000 00000001 00000001

将ip地址192.168.2.1转换为二进制

11000000 10101000 00000010 00000001

转换成了二进制，可以看得出，三个ip段的二进制前面22位的是不变的，那么可以将他们表示成：

ip段一：192.168.0.1/22

ip段二：192.168.1.1/22

ip段三：192.168.2.1/22

这种192.168.1.x/22形式的ip地址相信大家平时都见过，就是已经告诉了子网掩码了。

也就是说他们共同的子网掩码二进制前面22个都是1。

11111111 11111111 11111100 00000000

转换成十进制，那就是255.255.252.0，所以他们共同的子网掩码就是255.255.252.0。

当然在实际项目中，与网络接触较多的弱电人不需要通过一系列的换算，直接可以通过简单的判断估算出来这个大网段的子网掩码，因此，今天弱电君是讲原理，方便大家理解，所以******的换算都是通过运算出来的。

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