IP地址和子网掩码的作用是什么

ip地址是用来上网的，子网掩码是用来辨别是哪个网段的每台电脑要连接到网络都要有一个自己的ip，这个ip是独一无二的，每个电脑都是不同的，就好比是你的家庭地址一样，每个人地方的地址都是独一无二的，有了这个IP才可以上网，而子网掩码是用来分清网段的，每个ip都属于不同的网段，有了ip跟子网掩码就可以知道哪个ip地址是属于哪个网段的 ip地址分为五大类 A类:0.0.0.1~126.255.255.255 B类:128.0.0.1~191.255.255.255 C类:192.0.0.1~223.255.255.255 D类:224.0.0.1~248.255.255.255 E类:249.0.0.1~255.255.255.255 投入使用的只有ABC三类，DE两类是保留的

IP地址　　
在Internet上连接的所有计算机，从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现，我们称它为主机。为了实现各主机间的通信，每台主机都必须有一个唯一的网络地址。就好像每一个住宅都有唯一的门牌一样，才不至于在传输资料时出现混乱。
　　Internet的网络地址是指连入Internet网络的计算机的地址编号。所以，在Internet网络中，网络地址唯一地标识一台计算机。
　　我们都已经知道，Internet是由几千万台计算机互相连接而成的。而我们要确认网络上的每一台计算机，靠的就是能唯一标识该计算机的网络地址，这个地址就叫做IP（Internet Protocol的简写）地址，即用Internet协议语言表示的地址。
　　目前，在Internet里，IP地址是一个32位的二进制地址，为了便于记忆，将它们分为4组，每组8位，由小数点分开，用四个字节来表示，而且，用点分开的每个字节的数值范围是0~255，如202.116.0.1，这种书写方法叫做点数表示法。
地址分类
　　IP地址可确认网络中的任何一个网络和计算机，而要识别其它网络或其中的计算机，则是根据这些IP地址的分类来确定的。一般将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为A，B，C三类，默认的网络屏蔽是根据IP地址中的第一个字段确定的。
　　1． A类地址
　　A类地址的表示范围为：1.0.0.1~126.255.255.255，默认网络屏蔽为：255.0.0.0；A类地址分配给规模特别大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址，后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机（直接个人用户）而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。
　　127.0.0.0到127.255.255.255是保留地址，用做循环测试用的。
　　0.0.0.0到0.255.255.255也是保留地址，用做表示所有的IP地址。
　　一个A类IP地址由1字节（每个字节是8位）的网络地址和3个字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，即第一段数字范围为1～127。每个A类地址理论上可连接16777214<256*256*256-2>台主机（-2是因为主机中要用去一个网络号和一个广播号），Internet有126个可用的A类地址。A类地址适用于有大量主机的大型网络。
　　2． B类地址
　　B类地址的表示范围为：128.0.0.1~191.255.255.255，默认网络屏蔽为：255.255.0.0；B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址，后面两组数字代表网络上的主机地址。
　　169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。如果你的IP地址是自动获取IP地址，而你在网络上又没有找到可用的DHCP服务器，这时你将会从169.254.0.0到169.254.255.255中临时获得一个IP地址。
　　一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，即第一段数字范围为128～191。每个B类地址可连接65534(2^16-2, 因为主机号的各位不能同时为0,1)台主机，Internet有16383(2^14-1)个B类地址(因为B类网络地址128.0.0.0是不指派的，而可以指派的最小地址为128.1.0.0[COME06]）。
　　3． C类地址
　　C类地址的表示范围为：192.0.0.1~223.255.255.255，默认网络屏蔽为：255.255.255.0；C类地址分配给小型网络，如一般的局域网，它可连接的主机数量是最少的，采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址，最后一组数字作为网络上的主机地址。
　　一个C类地址是由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”，即第一段数字范围为192～223。每个C类地址可连接254台主机，Internet有2097152个C类地址段（32*256*256），有532676608个地址（32*256*256*254）。
　　RFC 1918留出了3块IP地址空间（1个A类地址段，16个B类地址段，256个C类地址段）作为私有的内部使用的地址。在这个范围内的IP地址不能被路由到Internet骨干网上；Internet路由器将丢弃该私有地址。
　　IP地址类别　RFC 1918内部地址范围
　　A类　10．0.0.0到10.255.255.255
　　B类　172.16.0.0到172.31.255.255
　　C类　192.168.0.0到192.168.255.255
　　使用私有地址将网络连至Internet，需要将私有地址转换为公有地址。这个转换过程称为网络地址转换（Network Address Translation，NAT），通常使用路由器来执行NAT转换。
　　实际上，还存在着D类地址和E类地址。但这两类地址用途比较特殊，在这里只是简单介绍一下：
　　D类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1110。D类地址范围：224.0.0.1到239.255.255.254 。D类地址用于多点播送。D类地址称为广播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用。
　　E类地址保留给将来使用。
　　连接到Internet上的每台计算机，不论其IP地址属于哪类都与网络中的其它计算机处于平等地位，因为只有IP地址才是区别计算机的唯一标识。所以，以上IP地址的分类只适用于网络分类。
　　在Internet中，一台计算机可以有一个或多个IP地址，就像一个人可以有多个通信地址一样，但两台或多台计算机却不能共享一个IP地址。如果有两台计算机的IP地址相同，则会引起异常现象，无论哪台计算机都将无法正常工作。
　　顺便提一下几类特殊的IP地址：
　　1．广播地址目的端为给定网络上的所有主机，一般主机段为全1
　　2．单播地址目的端为指定网络上的单个主机地址
　　3．组播地址目的端为同一组内的所有主机地址
　　4．环回地址127.0.0.1 在环回测试和广播测试时会使用
网关地址
　　若要使两个完全不同的网络（异构网）连接在一起，一般使用网关，在Internet中两个网络也要通过一台称为网关的计算机实现互联。这台计算机能根据用户通信目标计算机的IP地址，决定是否将用户发出的信息送出本地网络，同时，它还将外界发送给属于本地网络计算机的信息接收过来，它是一个网络与另一个网络相联的通道。为了使TCP/IP协议能够寻址，该通道被赋予一个IP地址，这个IP地址称为网关地址。
注意事项
　　内部地址和外部地址在局域网的IP地址分配中，并没有区别，都可以使用。
　　在局域网的IP地址分配中，子网屏蔽的“1”部分只要和对应的IP地址分类规定的前几个二进制数一致即可。
子网划分
　　若公司不上Internet,那一定不会烦恼IP地址的问题，因为可以任意使用所有的IP地址,不管是A类或是B类，这个时候不会想到要用子网,但若是上Internet那IP地址便弥足珍贵了，目前全球一阵Internet热,IP地址已经愈来愈少了，而所申请的IP地址目前也趋饱和,而且只有经申请的IP地址能在Internet使用，但对某些公司只能申请到一个C类的IP地址,但又有多个点需要使用，那这时便需要使用到子网,这就需要考虑子网的划分，下面简介子网的原理及如何规划。
子网掩码（Subnet Mask）
　　设定任何网络上的任何设备不管是主机、个人电脑、路由器等皆需要设定IP地址，而跟随着IP地址的是所谓的子网掩码（NetMask,Subnet Mask),这个子网掩码主要的目的是由IP地址中也能获得网络编码，也就是说IP地址和子网掩码合作而得到网络编码,如下所示：
　　IP地址
　　192.10.10.6 11000000.00001010.00001010.00000110
　　子网掩码
　　255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000
　　AND （位与 &）
　　-------------------------------------------------------------------
　　Network Number
　　192.10.10.0 11000000.00001010.00001010.00000000
　　子网掩码有所谓的默认值，如下所示
　　类 IP地址范围子网掩码
　　A　1．0.0.0-126.255.255.255 255.0.0.0
　　B　128.0.0.0-191.255.255.255 255.255.0.0
　　C　192.0.0.0-223.255.255.255 255.255.255.0
　　在预设的子网掩码（Net Mask）都只有255的值,在谈到子网掩码（Subnet Mask）时这个值便不一定是255了。在完整一组C类地址中如203.67.10.0-203.67.10.255 子网掩码255.255.255.0,203.67.10.0称之网络编码（Network Number，将IP 地址和子网掩码作和),而203.67.10.255是广播的IP地址，所以这两者皆不能使用,实际只能使用203.67.10.1--203.67.10.254等254个IP地址，这是以255.255.255.0作子网掩码的结果,而所谓Subnet Msk尚可将整组C类地址分成数组网络编码，这要在子网掩码上作手脚,若是要将整组C类地址分成2个网络编码那子网掩码设定为255.255.255.128,若是要将整组C类分成8组网络编码则子网掩码要为255.255.255.224,这是怎么来的，由以上知道网络编码是由IP地址和子网掩码作AND而来的,而且将子网掩码以二进制表示法知道是1的会保留，而为0的去掉
　　192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.11000001
　　255.255.255.0--11111111.11111111.11111111.00000000
　　--------------------------------------------------------------
　　192.10.10.0--11000000.00001010.00001010.00000000
　　以上是以255.255.255.0为子网掩码的结果,网络编码是192.10.10.0,若是使用255.255.255.224作子网掩码结果便有所不同
　　192.10.10.193--11000000.00001010.00001010.11000001
　　255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000
　　--------------------------------------------------------------
　　192.10.10.192--11000000.00001010.00001010.11000000
　　此时网络编码变成了192.10.10.192,这便是子网。那要如何决定所使用的子网掩码，255.255.255.224以二进制表示法为11111111.11111111.11111111.11100000,变化是在最后一组，11100000便是224,以三个位（Bit）可表示2的3次方便是8个网络编码
　　子网掩码二进制表示法可分几个网络
　　255.255.255.011111111.11111111.11111111.000000001
　　255.255.255.128
　　11111111.11111111.11111111.100000002
　　255.255.255.192
　　11111111.11111111.11111111.110000004
　　255.255.255.224
　　11111111.11111111.11111111.111000008
　　255.255.255.240
　　11111111.11111111.11111111.1111000016
　　255.255.255.248
　　11111111.11111111.11111111.1111100032
　　255.255.255.252
　　11111111.11111111.11111111.1111110064
　　以下使用255.255.255.224将C类地址203.67.10.0分成8组网络编码，各个网络编码及其广播IP地址及可使用之IP地址序号网络编码广播可使用之IP地址
　　（1）203.67.10.0--203.67.10.31
　　203.67.10.1--203.67.10.30
　　（2）203.67.10.32--203.67.10.63
　　203.67.10.33--203.67.10.62
　　（3）203.67.10.64--203.67.10.95
　　203.67.10.65--203.67.10.94
　　（4）203.67.10.96--203.67.10.127
　　203.67.10.97--203.67.10.126
　　（5）203.67.10.128--203.67.10.159
　　203.67.10.129--203.67.10.158
　　（6）203.67.10.160--203.67.10.191
　　203.67.10.161--203.67.10.190
　　（7）203.67.10.192--203.67.10.223
　　203.67.10.193--203.67.10.222
　　（8）203.67.10.224--203.67.10.255
　　203.67.10.225--203.67.10.254
　　可验证所使用的IP地址是否如上表所示
　　203.67.10.115--11001011.01000011.00001010.01110011
　　255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000
　　--------------------------------------------------------------
　　203.67.10.96--11001011.01000011.00001010.01100000
　　203.67.10.55--11001011.01000011.00001010.00110111
　　255.255.255.224--11111111.11111111.11111111.11100000
　　--------------------------------------------------------------
　　203.67.10.32--11001011.01000011.00001010.00100000
　　其它的子网掩码所分成的网络编码可自行以上述方法自行推演出来。
子网作用
　　使用子网是要解决只有一组C类地址但需要数个网络编码的问题,并不是解决IP地址不够用的问题，因为使用子网反而能使用的IP地址会变少,子网通常是使用在跨地域的网络互联之中，两者之间使用路由器连线,同时也上Internet,但只申请到一组C 类IP地址，过路由又需不同的网络,所以此时就必须使用到子网，当然二网络间也可以远程桥接（Remote Bridge，字面翻译）连接,那便没有使用子网的问题

子网掩码的主要功能是告知网络设备，一个特定的IP地址的哪一部分是包含网络地址与子网地址，哪一部分是主机地址。网络的路由设备只要识别出目的地址的网络号与子网号即可作出路由寻址决策，IP地址的主机部分不参与路由器的路由寻址操作，只用于在网段中唯一标识一个网络设备的接口。

本来，如果网络系统中只使用A、B、C这三种主类地址，而不对这三种主类地址作子网划分或者进行主类地址的汇总，则网络设备根据IP地址的第一个字节的数值范围即可判断它属于A、B、C中的哪一个主类网，进而可确定该IP地址的网络部分和主机部分，不需要子网掩码的辅助。

但为了使系统在对A、B、C这三种主类网进行了子网的划分，或者采用无类别的域间选路技术（Classless Inter-Domain Routing，CIDR）对网段进行汇总的情况下，也能对IP地址的网络及子网部分与主机部分作正确的区分，就必须依赖于子网掩码的帮助。

子网掩码使用与IP相同的编址格式，子网掩码为1的部分对应于IP地址的网络与子网部分，子网掩码为0的部分对应于IP地址的主机部分。将子网掩码和IP地址作"与"操作后，IP地址的主机部分将被丢弃，剩余的是网络地址和子网地址。例如，一个IP分组的目的IP地址为：10.2.2.1，若子网掩码为：255.255.255.0，与之作"与"运算得：10.2.2.0，则网络设备认为该IP地址的网络号与子网号为：10.2.2.0。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。

请看以下示例：

运算演示之一：aa

I P 地址　 192.168.0.1

子网掩码　 255.255.255.0

AND运算

转化为二进制进行运算：

I P 地址　11010000.10101000.00000000.00000001

子网掩码　11111111.11111111.11111111.00000000

AND运算

　11000000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制后为：

192.168.0.0

运算演示之二：

I P 地址　 192.168.0.254

子网掩码　 255.255.255.0

AND运算

转化为二进制进行运算：

I P 地址　11010000.10101000.00000000.11111110

子网掩码　11111111.11111111.11111111.00000000

AND运算

　11000000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制后为：

192.168.0.0

运算演示之三：

I P 地址　 192.168.0.4

子网掩码　 255.255.255.0

AND运算

转化为二进制进行运算：

I P 地址　11010000.10101000.00000000.00000100

子网掩码　11111111.11111111.11111111.00000000

AND运算

　11000000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制后为：

192.168.0.0

通过以上对三组计算机IP地址与子网掩码的AND运算后，我们可以看到它运算结果是一样的。均为192.168.0.0

所以计算机就会把这三台计算机视为是同一子网络，然后进行通讯的。我现在单位使用的代理服务器，内部网络就是这样规划的。

也许你又要问，这样的子网掩码究竟有多少了IP地址可以用呢？你可以这样算。

根据上面我们可以看出，局域网内部的ip地址是我们自己规定的（当然和其他的ip地址是一样的），这个是由子网掩码决定的通过对255.255.255.0的分析。可得出：

前三位IP码由分配下来的数字就只能固定为192.168.0所以就只剩下了最后的一位了，那么显而易见了，ip地址只能有（2的8次方-1），即256-1=255一般末位为0或者是255的都有其特殊的作用。

但是这样划分但浪费地址了，所以后来又引出一种叫VLSM(可变长掩码)的新算法。

如果共有50台机器，那一定是用C类地址。但是如果用C类的话每一个网段可以用到253台主机而你现在只有50台，这样的话不是要浪费200台了吗？但是如果用了VLSM就不同了请看。

如果是静态掩码的话C类地址因该是255.255.255.0

50<2的7次方，化为十进制就是64。所以VLSM就是255.255.255.64

例一:IP:192.168.0.1

SubstMask：255.255.255.64

转化为二进制11000000.10101000.00000000.00000001

11111111.11111111.00000000.1000000

AND与运算

11000000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制192.168.0.0

例二:192.168.0.50

SubstMask：255.255.255.64

转化为二进制11000000.10101000.00000000.00110010

11111111.11111111.11111111.01000000

AND与运算

11000000.10101000.00000000.00000000

转化为十进制192.168.0.0

以上二个地址在同一网段

再看:

例三：IP:192.168.0.65

SubstMask:255.255.255.64

转化为二进制11000000.10101000.00000000.01000001

11000000.10101000.00000000.01000000

AND与运算

110000000.10101000.00000000.010000000

转化为十进制192.168.0.64

划开了!!就这么简单!

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