黑执事漫画全集:IP地址与子网掩码（二、三）

（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：
11111111 11111111 11111111 00000000
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（11111111 11111111 11111111 00000000）为：
255．255．255．0
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
11000000 00001001 11001000 00001101
② 将子网掩码255．255．255．0转换为二进制
11111111 11111111 11111111 00000000
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

11000000 00001001 11001000 00001101
AND
11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 00001001 11001000 00000000

　　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

11000000 00001001 11001000 00001101
AND
00000000 00000000 00000000 11111111

00000000 00000000 00000000 00001101

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11100000，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11000000，

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 11000000 00001001 11001000 00000001
~
11000000 00001001 11001000 00111110
192．9．200．1
~
192．9．200．62
② 11000000 00001001 11001000 01000001
~
11000000 00001001 11001000 01111110
192．9．200．65
~
192．9．200．126
③ 11000000 00001001 11001000 10000001
~
11000000 00001001 11001000 10111110
192．9．200．129
~
192．9．200．190
④ 11000000 00001001 11001000 11000001
~
11000000 00001001 11001000 11111110
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
7
255．255．0．0
65,534

B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
32,766
4
2
255．255．192．0
16,382
8
3
255．255．224．0
8,190
16
4
255．255．240．0
4,094
32
5
255．255．248．0
2,046
64
6
255．255．252．0
1,022
128
7
255．255．254．0
510
256
8
255．255．255．0
254

C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
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