主机地址与子网掩码有啥关系？

Posted 2023-04-16

主机地址与子网掩码结合在一起，就可以确定一个唯一地址。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。

IP（主机）地址是TCP/IP网络中用来唯一标识每台主机或设备的地址，IP地址由32位的二进制组成。

扩展资料：

IP地址的网络地址使路由器可以将分组置于正确的网段上，IP地址网络号后的主机号可以使路由器能够二层帧封装的分组传送到网络上的一台特定的主机。

使主机号与 MAC 地址进行正确的映射中的关键问题在于，使用子网掩码来确定或者获取远程主机的网络地址信息，网络地址之后的部分为主机地址。

子网掩码是用来判断任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。

最为简单的理解就是两台计算机各自的IP地址与子网掩码进行AND运算后，如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通讯。就这么简单。

子网掩码通常有以下2种格式的表示方法：

1． 通过与IP地址格式相同的点分十进制表示。

如：255.0.0.0 或255.255.255.128

2． 在IP地址后加上"/"符号以及1-32的数字，其中1-32的数字表示子网掩码中网络标识位的长度。

如：192.168.1.1/24 的子网掩码也可以表示为255.255.255.0

参考资料：百度百科-子网掩码

参考资料：百度百科-主机地址

参考技术A

1、两者结合，确定唯一地址的关系。

2、把两者进行2进制换算进行and算法，就是你对外的唯一地址，比如一个局域网内，每个主机的IP与掩码进行and算法后，地址都是一样的。这就是你对外的唯一地址。

3、子网地址包括网络地址，主机地址和广播地址。

4、子网掩码是用来区分网络地址和主机地址的。

举个例子来说，子网192.168.1.0，子网掩码是255.255.255.0。网络地址：192.168.1.0，该地址用在路由器的路由表中。

主机地址：192.168.1.1到192.168.1.254，用来识别不同的主机；广播地址：192.168.1.255，用于在该网段的所有主机设备发送报文。

掩码：255用二进制表示是8个1，11111111，3个255用二进制表示是24个1，对应IP地址的网络地址部分：192.168.1，这个部分对所有在这个网段的主机都是一样的，掩码最后一个0对应二进制的8个0，不同主机该部分是不同的，在该网段对应1~254。IP地址与掩码通过二进制“与”运算来得到IP地址的网络部分和主机部分。

参考技术B 几句话掌握子网掩码、ip地址、主机号、网络号、网络地址、广播地址
191.172.16.10.33/27 中的/27也就是说子网掩码是255.255.255.224 即27个全1
2.从子网掩码255.255.255.252得出其网络位为30位，所以只有剩下的2位为主机位，主机位全零的为网络地址，主机位全1的为广播地址，剩余的主机号码为主机地址范围
3.公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。
私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。私网IP地址是不可能直接用来跟WAN通信的,要么利用帧来进行通信(例如FR帧中继,HDLC,PPP)要么需要路由的NAT功能把私网地址转换成一个公网IP地址
以下列出留用的内部私有地址
A类 10.0.0.0--10.255.255.255
B类 172.16.0.0--172.31.255.255
C类 192.168.0.0--192.168.255.255
再根据CCNA中会出现的题目给大家举个例子：
首先，我们看一个考试中常见的题型：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。
常规办法是把这个主机地址和子网掩码都换算成二进制数，两者进行逻辑与运算后即可得到网络地址。其实大家只要仔细想想，可以得到另一个方法：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，那么对于这个子网需要的IP地址是：
10＋1＋1＋1＝13
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。因为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，不少人常犯的错误是：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
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。

子网划分(subnetting)的优点:
1.减少网络流量
2.提高网络性能
3.简化管理
4.易于扩大地理范围
How to Creat Subnets
如何划分子网?首先要熟记2的幂:2的0次方到9次方的值分别为:1,2,4,8,16,32,64,128,256和512.还有要明
白的是:子网划分是借助于取走主机位,把这个取走的部分作为子网位.因此这个意味划分越多的子网,主机将越
少

网数来计算
在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。
1)将子网数目转化为二进制来表示
2)取得该二进制的位数，为 N
3)取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。
如欲将B类IP地址168.195.0.0划分成27个子网：
1)27=11011
2)该二进制为五位数，N = 5
3)将B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址前5位置 1，得到255.255.248.0，即为划分成 27个子网的B类
IP地址 168.195.0.0的子网掩码。

利用主机数来计算
1)将主机数目转化为二进制来表示
2)如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为 N，这里肯定
N8，这就是说主机地址将占据不止8位。
3)使用255.255.255.255来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网
掩码值。
如欲将B?类IP地址168.195.0.0划分成若干子网，每个子网内有主机700台(17)：
1) 700=1010111100
2)该二进制为十位数，N = 10(1001)
3)将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置 1，得到255.255.255.255，然后再从后向前将后10位
置0，即为：11111111.11111111.11111100.00000000，即255.255.252.0。这就是该欲划分成主机为700台的B类
IP地址 168.195.0.0的子网掩码。

Subnet Masks
子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址,哪部分为主机地址,有1和0组成,长32位,全为1的位代表网络
号.不是所有的网络都需要子网,因此就引入1个概念:默认子网掩码(default subnet mask).A类IP地址的默认子
网掩码为255.0.0.0;B类的为255.255.0.0;C类的为255.255.255.0
Classless Inter-Domain Routing(CIDR)
CIDR叫做无类域间路由,ISP常用这样的方法给客户分配地址,ISP提供给客户1个块(block size),类似这
样:192.168.10.32/28,这排数字告诉你你的子网掩码是多少,/28代表多少位为1,最大/32.但是你必须知道的1点
是:不管是A类还是B类还是其他类地址,最大可用的只能为30/,即保留2位给主机位
CIDR值:
1.掩码255.0.0.0:/8(A类地址默认掩码)

2.掩码255.128.0.0:/9

3.掩码255.192.0.0:/10

4.掩码255.224.0.0:/11

5.掩码255.240.0.0:/12

6.掩码255.248.0.0:/13

7.掩码255.252.0.0:/14

8.掩码255.254.0.0:/15

9.掩码255.255.0.0:/16(B类地址默认掩码)

10.掩码255.255.128.0:/17

11.掩码255.255.192.0:/18

12.掩码255.255.224.0:/19

13.掩码255.255.240.0:/20

14.掩码255.255.248.0:/21

15.掩码255.255.252.0:/22

16.掩码255.255.254.0:/23

17.掩码255.255.255.0:/24(C类地址默认掩码)

18.掩码255.255.255.128:/25
19.掩码255.255.255.192:/26
20.掩码255.255.255.224:/27
21.掩码255.255.255.240:/28
22.掩码255.255.255.248:/29
23.掩码255.255.255.252:/30

Subnetting Class A,B&C Address
划分子网的几个捷径:
1.你所选择的子网掩码将会产生多少个子网?:2的x次方-2(x代表掩码位,即2进制为1的部分)
2.每个子网能有多少主机?: 2的y次方-2(y代表主机位,即2进制为0的部分)
3.有效子网是?:有效子网号=256-10进制的子网掩码(结果叫做block size或base number)
4.每个子网的广播地址是?:广播地址=下个子网号-1
5.每个子网的有效主机分别是?:忽略子网内全为0和全为1的地址剩下的就是有效主机地址.最后有效1个主
机地址=下个子网号-2(即广播地址-1)
根据上述捷径划分子网的具体实例:
C类地址例子:网络地址192.168.10.0;子网掩码255.255.255.192(/26)
1.子网数=2*2-2=2
2.主机数=2的6次方-2=62
3.有效子网?:block size=256-192=64;所以第一个子网为192.168.10.64,第二个为192.168.10.128
4.广播地址:下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是192.168.10.127和192.168.10.191
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是192.168.10.65到192.168.10.126;第二个是192.168.10.129到
192.168.10.190
B类地址例子1:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.192.0(/18)
1.子网数=2*2-2=2
2.主机数=2的14次方-2=16382
3.有效子网?:block size=256-192=64;所以第一个子网为172.16.64.0,最后1个为172.16.128.0
4.广播地址:下个子网-1.所以2个子网的广播地址分别是172.16.127.255和172.16.191.255
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.64.1到172.16.127.254;第二个是172.16.128.1到
172.16.191.254
B类地址例子2:网络地址:172.16.0.0;子网掩码255.255.255.224(/27)
1.子网数=2的11次方-2=2046(因为B类地址默认掩码是255.255.0.0,所以网络位为8+3=11)
2.主机数=2的5次方-2=30
3.有效子网?:block size=256-224=32;所以第一个子网为172.16.0.32
最后1个为172.16.255.192
4.广播地址:下个子网-1.所以第一个子网和最后1个子网的广播地址分别是172.16.0.63和172.16.255.223
5.有效主机范围是:第一个子网的主机地址是172.16.0.33到172.16.0.62;最后1个是172.16.255.193到
172.16.255.223
Variable Length Subnet Masks(VLSM)
变长子网掩码(VLSM)的作用:节约IP地址空间;减少路由表大小.使用VLSM时,所采用的路由协议必须能够支
持它,这些路由协议包括RIPv2,OSPF,EIGRP和BGP

~~~掩码的计算同主机块的计算~~

---- 业务的发展常常会导致许多单位面临这样一个问题：工作站数量越来越多，管理单一的大型网络也变得越来越艰难。如果将一个单一的大型网络划分为多个子网，通过对每个子网进行单独管理，可以明显地提高整个网络的性能。
---- 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。
类范围：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=27、64=26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（24），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（26），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
---- 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（23），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。

IP地址子网掩码网关的关系

IP 地址

IP 32位，分为网络号和主机号两部

 

子网掩码

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。子网掩码的长度是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示；右边是主机位，用二进制数字“0”表示。

如何根据IP地址和子网掩码，计算网络地址：

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。
如下图：

子网掩码的表示方法

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

②、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。

子网划分：

子网掩码往右移动 n 位（二进制的位数），就能等分成 2^n 个子网。例如 IP 是：192.168.1.100/24，n 为 1 ~ 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 的原因是去掉网络地址、广播地址：

主机位全为 0 时表示本网络的网络地址，网络地址（Network address）是互联网上的节点在网络中具有的逻辑地址。

主机位全为 1 时表示本网络的广播地址，广播地址 (Broadcast Address)是专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址。

 

 

网关

从一个网络向另一个网络发送信息，也必须经过一道“关口”，这道关口就是网关。计算机的网关（Gateway）就是到其他网段的出口，也就是路由器接口IP地址。路由器接口使用的IP地址可以是本网段中任何一个地址，不过通常使用该网段的第一个可用的地址或最后一个可用的地址，这是为了尽可能避免和本网段中的主机地址冲突。