李英華（山西省靈石縣第一職業(yè)高級中學）

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子網(wǎng)掩碼應(yīng)用探究

李英華
（山西省靈石縣第一職業(yè)高級中學）

隨著企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴大，IP地址在規(guī)劃和管理中的地位越來越重要，IP地址空間的分配要與網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，既要有效利用地址空間，又要體現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的可擴展性和靈活性，同時能滿足路由協(xié)議的要求，提高路由算法的效率，加快路由變化的收斂速度，通過對IP地址的管理使網(wǎng)絡(luò)管理與維護更加方便。與IP地址關(guān)系最密切的就是子網(wǎng)掩碼。

所謂子網(wǎng)掩碼又叫網(wǎng)絡(luò)掩碼、地址掩碼，它是一種用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網(wǎng)，以及哪些位標識的是主機的位掩碼。子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結(jié)合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡(luò)地址和主機地址兩部分。

子網(wǎng)掩碼通常有兩種格式的表示方法：一是用與IP地址格式相同的點分十進制表示；二是在IP地址后面加上“/”符號以及1-32的數(shù)字，其中數(shù)字表示子網(wǎng)掩碼中標識位的長度，也就是“1”的個數(shù)。

子網(wǎng)掩碼一共分為兩類。一類是缺?。ㄗ詣由桑┳泳W(wǎng)掩碼，一類是自定義子網(wǎng)掩碼。缺省子網(wǎng)掩碼即未劃分子網(wǎng)，對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號的位都置1，主機號都置0。

A.類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼：255.0.0.0

B.類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼：255.255.0.0

C.類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼：255.255.255.0

自定義子網(wǎng)掩碼是將一個網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個子網(wǎng)，需要每一段使用不同的網(wǎng)絡(luò)號或子網(wǎng)號，實際上我們可以認為是將主機號分為兩個部分：子網(wǎng)號、子網(wǎng)主機號。形式如下：

未做子網(wǎng)劃分的IP地址：網(wǎng)絡(luò)號+主機號

做子網(wǎng)劃分后的IP地址：網(wǎng)絡(luò)號+子網(wǎng)號+子網(wǎng)主機號

也就是說IP地址在劃分子網(wǎng)后，以前的主機號位置的一部分給了子網(wǎng)號，余下的是子網(wǎng)主機號。子網(wǎng)掩碼是32位二進制數(shù)，它的子網(wǎng)主機標識用部分為全“0”。利用子網(wǎng)掩碼可以判斷兩臺主機是否在同一子網(wǎng)中。若兩臺主機的IP地址分別與它們的子網(wǎng)掩碼相“與”后的結(jié)果相同，則說明這兩臺主機在同一子網(wǎng)中。

首先，針對缺省子網(wǎng)掩碼做幾點說明，在缺省掩碼下的IP地址中，網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址的計算很簡單，雖然按照計算方法需要進制轉(zhuǎn)換和與運算，但是在實際使用當中，我們已經(jīng)可以快速寫出結(jié)果。網(wǎng)絡(luò)地址的計算就是子網(wǎng)掩碼中“0”對應(yīng)的地方變“0”，“255”對應(yīng)的地方不變即可；而廣播地址則是子網(wǎng)掩碼中“0”對應(yīng)的地方變“255”，“255”對應(yīng)的地方不變。其實就廣播地址和網(wǎng)絡(luò)地址的計算可以在實際使用的時候衍生出很多題型，判斷同一網(wǎng)絡(luò)，同一廣播地址等常見題型，但是現(xiàn)在以缺省掩碼為考察的題型已經(jīng)很少出現(xiàn)。

例：192.168.3.5255.255.255.0網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.3.0，廣播地址為192.168.3.255。

其次，自定義子網(wǎng)掩碼（變長子網(wǎng)掩碼）的計算比較多，如果按照定義去利用“與”運算計算結(jié)果的話，對于我們中職學生來說是談“制”色變，更別說要對應(yīng)位進行“與”運算。筆者在多年的從教過程中，總結(jié)了一種既可以快速計算，又可以避開進制轉(zhuǎn)換的方法，今天與大家分享。

現(xiàn)在我們設(shè)置三個變量，M代表子網(wǎng)掩碼中既不是0，也不是255的字節(jié)上的數(shù)；N代表256-M的值；X代表IP地址對應(yīng)子網(wǎng)掩碼（不是0也不是255）的字節(jié)上的數(shù)字除以N的商的整數(shù)部分；例如IP地址為192.168.1.93 255.255.255.224，那么M=224，N= 256-M=32，X=INT（93/N）=2。三個參數(shù)確定以后，計算網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址就比較簡單了，掩碼中255對應(yīng)的字節(jié)上的數(shù)不變，0對應(yīng)的部分變0（網(wǎng)絡(luò)地址）或255（廣播地址），既不是0也不是255的部分按如下規(guī)則變換，網(wǎng)絡(luò)地址是N*X，廣播地址是N*（X+1）-1。那么對應(yīng)IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址為：192.168.1.（N*X）即192.168.1.64；廣播地址為192.168.1.N*（X+1）-1即192.168.1.95。

我們進一步看例題，例：172.16.59.12255.255.224.0，試計算其網(wǎng)絡(luò)地址與廣播地址。按照上面的規(guī)則，M=224，N=256-224=32，X=INT（59/N）=1。所以該IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址為：172.16.32.0廣播地址為：172.16.63.255。

如果遇到是按掩碼中“1”的個數(shù)來表示的IP地址掩碼，我們需要首先將其轉(zhuǎn)換成點分十進制的子網(wǎng)掩碼。按照長度，每有8個“1”轉(zhuǎn)換一個十進制的“255”，每有8個“0”轉(zhuǎn)換一個十進制的“0”，當“1”的個數(shù)不足8位時，我讓學生記住“1”的個數(shù)與掩碼的轉(zhuǎn)換關(guān)系，這樣就解決了學生進制轉(zhuǎn)換的問題。不足8位的“1”的個數(shù)的長度與掩碼的關(guān)系如下：1（128），2（192），3（224），4（240），5（248），6 （252），7（254），8（255）。

例1.192.168.3.20/27，轉(zhuǎn)換成點分十進制的子網(wǎng)掩碼時應(yīng)該這樣計算，首先，24個“1”可以轉(zhuǎn)換成3個“255”，剩下的3個“1”轉(zhuǎn)換成”224”，這樣子網(wǎng)掩碼的結(jié)果是：255.255.255.224。

例2.172.16.20.55/21，首先，16個“1”可以轉(zhuǎn)換成2個“255”，剩下5個“1”轉(zhuǎn)換成“248”，最后一個字節(jié)全為“0”轉(zhuǎn)換成“0”，那么子網(wǎng)掩碼結(jié)果是：255.255.248.0。

現(xiàn)在關(guān)于子網(wǎng)掩碼展開的運算可以說在各類考試中均有體現(xiàn)，在我們中職對口升學考試中也是必考知識點，每年的網(wǎng)工考試中也是大量出現(xiàn)，這里就不一一列舉，總之這個運算技巧的發(fā)現(xiàn)能夠提高我們中職學生答題的準確率跟速度，在近幾年的考試中已經(jīng)展示出這種算法的優(yōu)越性，同時也深受中職生的喜愛。在這里提出這種算法也是想跟同行交流，希望能夠為中職教學提供一些幫助。

參考文獻：

王晶晶，周波.探究IP子網(wǎng)劃分的原理［J］.中國管理信息化，2012（10）.

作者介簡：李英華，男，34歲，本科，就職于山西省靈石縣第一職業(yè)高級中學，技術(shù)職稱：講師，從事教學9年。

·編輯董慧紅