c类网络使用子网掩码有无实际意义_弄懂IP系列（2）（刘晶作品）|子网掩码到底是啥？...

说明：信息科学中的原理，是不是应多一些在高中课程中探究，这还是越来越肯定的了(见熊璋教授观点)。随着技术智能化提高(比如华为路由器智能化便于家庭使用)，一些原理我们可能也不好触摸到，貌似在教学中意义也不大，其实也不尽然，科学原理还应是通过教学仪器或数理模型在学科教育中展现非常必要的一个方面，彰显学科内涵，利于学生科学技术的素养与技能培育。

教科版涉及到IP和子网掩码，因此我们专门进行通俗、分步讲解，供老师们领会。

探讨：如何把科学原理认知、体验，让学生容易接受是一个值得不断研究的问题。

本期提供：刘晶老师

子网掩码是什么？

1.概念：子网掩码(subnet mask)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。

子网掩码跟IP地址一样也是一组32位的二进制数。常用点分十进制表示。

2.用途：子网掩码用来划分IP地址的网络ID(网络号)和主机ID(网络号)的。

3.方式：子网掩码二进制格式的所有1对应IP地址的网络ID，所有0对应IP地址的主机ID。

4.分类：

A类网络的子网掩码：255.0.0.0

B类网络的子网掩码：255.255.0.0

C类网络的子网掩码：255.255.255.0

注：255的二进制是数是8个位全是1，即：11111111

4.子网掩码缺省值

子网掩码必须结合IP地址一起使用。以一个C类IP地址192.168.10.215为例，如下图。

C类IP的前三个字段为网络地址，缺省子网掩码是255.255.255.0。

5.网络ID计算

我们把IP地址和子网掩码按“位与运算(1 and 0 即与运算值是0,1 and 1是1 )”，得到这个IP地址所在的网络是192.168.10.0。

6.主机数计算

网络中有主机数计算由主机ID的位数来决定，如：以上网络一共可以有2⁸=256台主机。

当然里面有两个(以后说)特殊用途的IP，真正可以使用的子网掩码为0的位数有2⁸-2=254台主机。

7.划分子网方法

(1)为什么要划子网？

现实中，如果我们一个局域网用不了254台主机，为了合理利用IP地址，就可以对C类网络进行子网划分。

(2)借位(网络ID向主机ID借位，主机ID段不再全是0)

以192.168.10.0网络为例，如果我们把它划分为4个子网，就要向主机ID部分借2个位当作子网ID。

于是，子网掩码变为：

(3)子网数求法

如IP地址的子网数为4时，子网ID可以分别是00、01、10、11，即子网个数=2^{子网ID位数}。

(4)主机数求法

每个子网中的主机个数=2^{主机ID位数}。

(5)根据IP地址、子网掩码求网络ID

子网掩码为255.255.255.192。我们把IP地址和子网掩码作按位与运算得到这个IP地址所在的网络是192.168.10.192。

(6)主机IP/网络ID位数的表达格式

习惯上用 IP地址/网络ID位数的形式表示子网中的主机，如192.168.10.215/26。

(7)IP位于哪个子网判断方法

四个子网的分配情况如下图。很显然192.168.10.215这个IP在子网4中。

附：老师提问

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