一、IP的寻址规则 

1、网络寻址规则 
A、 网络地址必须唯一。 
B、 网络标识不能以数字127开头。在A类地址中,数字127保留给内部回送函数。 
C、 网络标识的第一个字节不能为255。数字255作为广播地址。 
D、 网络标识的第一个字节不能为“0”,“0”表示该地址是本地主机,不能传送。 
2、主机寻址规则 
A、主机标识在同一网络内必须是唯一的。 
B、主机标识的各个位不能都为“1”,如果所有位都为“1”,则该机地址是广播地址,而非主机的地址。 
C、主机标识的各个位不能都为“0”,如果各个位都为“0”,则表示“只有这个网络”,而这个网络上没有任何主机。 

二、子网寻址与子网掩码 

(一)子网寻址 
现在所有的主机都要求支持子网编址(RFC 950 [Mogul and Postel 1985])。不是把I P地址看成由单纯的一个网络号和一个主机号组成,而是把主机号再分成一个子网号和一个主机号。 
这样做的原因是因为A类和B类地址为主机号分配了太多的空间,可分别容纳的主机数为 
224-2和216-2。事实上,在一个网络中人们并不安排这么多的主机。由于全0或全1的主机号都是无效的(有其他用途),因此我们把总数减去 2。 
在I n t e r N I C获得某类I P网络号后,就由当地的系统管理员来进行分配,由他(或她)来决定是否建立子网,以及分配多少比特给子网号和主机号。例如,这里有一个 B类网络地址(1 4 0 . 2 5 2) ,在剩下的16 bit中,8 bit用于子网号,8 bit用于主机号,格式如图所示。这样就允许有2 5 4个子网,每个子网可以有2 5 4台主机。 

 

许多管理员采用自然的划分方法,即把 B类地址中留给主机的16 bit中的前8 bit作为子网 
地址,后8 b i t作为主机号。这样用点分十进制方法表示的 I P地址就可以比较容易确定子网号。但是,并不要求A类或B类地址的子网划分都要以字节为划分界限。大多数的子网例子都是B类地址。其实,子网还可用于 C类地址,只是它可用的比特数较少而已。很少出现A类地址的子网例子是因为 A类地址本身就很少(但是,大多数 A类地址都是进行子网划分的) 。 
子网对外部路由器来说隐藏了内部网络组织(一个校园或公司内部)的细节。 

(二)子网掩码 

1.子网掩码的概念 
子网掩码是一个32位地址,用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识,并说明该IP地址是在局域网上,还是在远程网上。 
2.确定子网掩码数 
用于子网掩码的位数决定于可能的子网数目和每个子网的主机数目。在定义子网掩码前,必须弄清楚本来使用的子网数和主机数目。 

定义子网掩码的步骤为: 
A、确定哪些组地址归我们使用。比如我们申请到的网络号为 “210.73.a.b”,该网络地址为c类IP地址,网络标识为“210.73”,主机标识为“a.b”。 
B、根据我们现在所需的子网数以及将来可能扩充到的子网数,用宿主机的一些位来定义子网掩码。比如我们现在需要12个子网,将来可能需要16个(24)。用第三个字节的前四位确定子网掩码。前四位都置为“1”,即第三个字节为“11110000”,这个数我们暂且称作新的二进制子网掩码。 
C、把对应初始网络的各个位都置为“1”,即前两个字节都置为“1”,第四个字节都置为“0”,则子网掩码的间断二进制形式为:“11111111.11111111.11110000.00000000” 
D、把这个数转化为间断十进制形式为:“255.255.240.0” 
这个数为该网络的子网掩码。 

默认分配的子网掩码每段只有255或0 
A类的默认子网掩码 255.0.0.0     一个子网最多可以容纳1677万多台电脑 
B类的默认子网掩码 255.255.0.0    一个子网最多可以容纳6万台电脑 
C类的默认子网掩码 255.255.255.0   一个子网最多可以容纳254台电脑 

要想在同一网段,只要网络标识相同就可以了,那要怎么看网络标识呢?首先要做的是把每段的IP转换为二进制。(有人说,我不会转换耶,没关系,我们用Windows自带计算器就行。打开计算器,点查看>科学型,输入十进制的数字,再点一下“二进制”这个单选点,就可以切换至二进制了。) 

把子网掩码切换至二进制,我们会发现,所有的子网掩码是由一串连续的1和一串连续的0组成的(一共4段,每段8位,一共32位数)。
255.0.0.0   11111111.00000000.00000000.00000000 
255.255.0.0  11111111.11111111.00000000.00000000 
255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000 
这是A/B/C三类默认子网掩码的二进制形式,其实,还有好多种子网掩码,只要是一串连续的1和一串连续的0就可以了(每段都是8位)。如 11111111.11111111.11111000.00000000,这也是一段合法的子网掩码。子网掩码决定的是一个子网的计算机数目,计算机公式是2的m次方,其中,我们可以把m看到是后面的多少颗0。如255.255.255.0转换成二进制,那就是 11111111.11111111.11111111.00000000,后面有8颗0,那m就是8,255.255.255.0这个子网掩码可以容纳 2的8次方(台)电脑,也就是256台,但是有两个IP是不能用的,那就是最后一段不能为0和255,减去这两台,就是254台。我们再来做一个。 

255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑? 
计算方法: 
把将其转换为二进制的四段数字(每段要是8位,如果是0,可以写成8个0,也就是00000000) 
11111111.1111111.11111000.00000000 
然后,数数后面有几颗0,一共是有11颗,那就是2的11次方,等于2048,这个子网掩码最多可以容纳2048台电脑。 

一个子网最多可以容纳多少台电脑你会算了吧,下面我们来个逆向算法的题。 

一个公司有530台电脑,组成一个对等局域网,子网掩码设多少最合适? 
首先,无疑,530台电脑用B类IP最合适(A类不用说了,太多,C类又不够,肯定是B类),但是B类默认的子网掩码是255.255.0.0,可以容纳6万台电脑,显然不太合适,那子网掩码设多少合适呢?我们先来列个公式。 
2的m次方=560 
首先,我们确定2一定是大于8次方的,因为我们知道2的8次方是256,也就是C类IP的最大容纳电脑的数目,我们从9次方一个一个试2的9次方是 512,不到560,2的10次方是1024,看来2的10次方最合适了。子网掩码一共由32位组成,已确定后面10位是0了,那前面的22位就是1,最合适的子网掩码就是:11111111.11111111.11111100.00000000,转换成10进制,那就是255.255.252.0。 

分配和计算子网掩码你会了吧,下面,我们来看看IP地址的网段。 

相信好多人都和偶一样,认为IP只要前三段相同,就是在同一网段了,其实,不是这样的,同样,我样把IP的每一段转换为一个二进制数,这里就拿IP:192.168.0.1,子网掩码:255.255.255.0做实验吧。 
192.168.0.1 
11000000.10101000.00000000.00000001 
(这里说明一下,和子网掩码一样,每段8位,不足8位的,前面加0补齐。) 
IP    11000000.10101000.00000000.00000001 
子网掩码  11111111.11111111.11111111.00000000 
在这里,向大家说一下到底怎么样才算同一网段。 
要想在同一网段,必需做到网络标识相同,那网络标识怎么算呢?各类IP的网络标识算法都是不一样的。A类的,只算第一段。B类,只算第一、二段。C类,算第一、二、三段。 
算法只要把IP和子网掩码的每位数AND就可以了。 
AND方法:0和1=0 0和0=0 1和1=1 
如:And 192.168.0.1,255.255.255.0,先转换为二进制,然后AND每一位 
IP      11000000.10101000.00000000.00000001 
子网掩码    11111111.11111111.11111111.00000000 
得出AND结果  11000000.10101000.00000000.00000000 
转换为十进制192.168.0.0,这就是网络标识, 
再将子网掩码反取,也就是00000000.00000000.00000000.11111111,与IP AND 
得出结果00000000.00000000.00000000.00000001,转换为10进制,即0.0.0.1, 
这0.0.0.1就是主机标识。要想在同一网段,必需做到网络标识一样。 

我们再来看看这个改变默认子网掩码的B类IP 
如IP:188.188.0.111,188.188.5.222,子网掩码都设为255.255.254.0,在同一网段吗? 
先将这些转换成二进制 
188.188.0.111 10111100.10111100.00000000.01101111 
188.188.5.222 10111100.10111100.00000101.11011010 
255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000 
分别AND,得 
10111100.10111100.00000000.00000000 
10111100.10111100.00000100.00000000 
网络标识不一样,即不在同一网段。 
判断是不是在同一网段,你会了吧,下面,我们来点实际的。 
一个公司有530台电脑,组成一个对等局域网,子网掩码和IP设多少最合适? 
子网掩码不说了,前面算出结果来了11111111.11111111.11111100.00000000,也就是255.255.252.0 
我们现在要确定的是IP如何分配,首先,选一个B类IP段,这里就选188.188.x.x吧 
这样,IP的前两段确定的,关键是要确定第三段,只要网络标识相同就可以了。我们先来确定网络号。(我们把子网掩码中的1和IP中的?对就起来,0和*对应起来,如下:) 
255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000 
188.188.x.x  10111100.10111100.??????**.******** 
网络标识   10111100.10111100.??????00.00000000 
由此可知,?处随便填(只能用0和1填,不一定全是0和1),我们就用全填0吧,*处随便,这样呢,我们的IP就是 
10111100.10111100.000000**.********,一共有530台电脑,IP的最后一段1~254可以分给254台计算机, 530/254=2.086,采用进1法,得整数3,这样,我们确定了IP的第三段要分成三个不同的数字,也就是说,把000000**中的**填三次数字,只能填1和0,而且每次的数字都不一样,至于填什么,就随我们便了,如00000001,00000010,00000011,转换成二进制,分别是 1,2,3,这样,第三段也确定了,这样,就可以把IP分成188.188.1.y,188.188.2.y,188.188.3.y,y处随便填,只要在1~254范围之内,并且这530台电脑每台和每台的IP不一样,就可以了。 

3、计算子网掩码 
(1)利用子网数来计算 
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。 
(2)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 N<8。如果大于254,则 N>8,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(c)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。 

※技术小窍门:有关子网和掩码的计算 
在进行IP规划时,总是头疼子网和掩码的计算,其主要原因是对十进制和二进制的转换不熟练。现在给一窍门,可以解决这个问题。首先,我们看一个例子:  

一个主机的IP地址是202.112.14.37,掩码是255.255.255.240,要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。  

常规办法是把这两个都换算成二进制,然后相与,就可得到网络地址。其实大家只要仔细想想,可以得到一个方法:掩码为255.255.255.240那么可以知道这个掩码所容纳的IP地址有256-240=16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16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IP地址在这个范围内,因此比37刚刚小的,又是16的倍数的数只有32,所以得出网络地址为202.112.14.32。而广播地址就是下一个网络的网络地址减一。而下一个16的倍数是48,因此可以得到广播地址为202.112.14.47。  

那么,如果给定一IP地址范围,根据每个网络的主机数量,要进行IP地址规划,可以按照同样原则进行计算。比如一个子网有10台主机,那么对于这个子网就需要10+1+1+1=13个IP地址。(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。)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,不少同学常犯的错误是: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,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。