2012年網(wǎng)絡(luò)管理員教程之IP地址

　　3.子網(wǎng)掩碼

　　IP 地址的設(shè)計(jì)也有不夠合理的地方。例如，IP 地址中的 A 至 C 類(lèi)地址，可供分配的網(wǎng)絡(luò)號(hào)超過(guò) 211 萬(wàn)個(gè)，而這些網(wǎng)絡(luò)上可供使用的主機(jī)號(hào)的總數(shù)則超過(guò) 37.2 億個(gè)。初看起來(lái)，似乎IP 地址足夠全世界來(lái)使用。其實(shí)不然。第一，設(shè)計(jì)者沒(méi)有預(yù)計(jì)到微型計(jì)算機(jī)會(huì)普及得如此之快，使得各種局域網(wǎng)和網(wǎng)上的主機(jī)數(shù)急劇增長(zhǎng)。第二，IP 地址在使用時(shí)有很大的浪費(fèi)。便如，某個(gè)單位申請(qǐng)了一個(gè) B 類(lèi)地址。但該單位只有一萬(wàn)臺(tái)主機(jī)。于是，在一個(gè) B 類(lèi)地址中的其八 5萬(wàn) 5 千多個(gè)主機(jī)號(hào)就白白浪費(fèi)了。因?yàn)槠渌麊挝坏闹鳈C(jī)無(wú)法使用這些號(hào)碼。為此，設(shè)計(jì)者在IP 地址中又增加了一個(gè)“子網(wǎng)字段”。

　　大家知道，一個(gè)單位申請(qǐng)到的 IP 地址是這個(gè) IP 地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào) net-id,而后面的主機(jī)號(hào)Host-id 則由本單位進(jìn)行分配，本單位所有的主機(jī)都使用同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。當(dāng)一個(gè)單位的主機(jī)很多而且分布在很大的地理范圍時(shí)，往往需要用一些網(wǎng)橋(而不是路由器，因?yàn)槁酚善鬟B接的主機(jī)具有不同的網(wǎng)絡(luò)號(hào))將這些主機(jī)互連起來(lái)。網(wǎng)橋的缺點(diǎn)較多，例如容易引起廣播風(fēng)暴，同時(shí)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)也不太容易隔離和管理。為了使本單位的主機(jī)便于管理�？梢詫⒈締挝凰鶎僦鳈C(jī)劃分為若干個(gè)子網(wǎng)(Subnet)，用 IP 地址中的主機(jī)號(hào)字段中的前若干個(gè)比特作為“子網(wǎng)號(hào)字段”,后面剩下的仍為主機(jī)號(hào)字段。這樣做就可以在本單位的各子網(wǎng)之間用路由器來(lái)互聯(lián)，因而便于管理。

　　注意：子網(wǎng)的劃分是屬于本單位內(nèi)部的事，在本單位以外看不見(jiàn)這樣的劃分。從外部看，這個(gè)單位仍只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。只有當(dāng)外面的分組進(jìn)入到本單位范圍后，本單位的路由器再根據(jù)子網(wǎng)號(hào)進(jìn)行路由選擇，最后找到目的主機(jī)。若本單位按照主機(jī)所在的地理位置來(lái)劃分子網(wǎng)，那么在管理方面就會(huì)方便得多。圖 1-25(a)以 B 類(lèi) IP 地址為例，說(shuō)明了在劃分子網(wǎng)時(shí)用到的子網(wǎng)掩碼(Subnet Mask)的意義。

　　圖 1-25(b)表示將本地控制部分再增加一個(gè)子網(wǎng)號(hào)字段，子網(wǎng)號(hào)字段究竟選多長(zhǎng)，由本單位根據(jù)情況確定。TCP/IP 體系規(guī)定用一個(gè) 32 比特的子網(wǎng)掩碼來(lái)表示子網(wǎng)號(hào)字段的長(zhǎng)度。具體的做法是：子網(wǎng)掩碼由一連串的“1”和一連串的“0”組成，“1”對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)號(hào)和子網(wǎng)號(hào)字段，而“0”對(duì)應(yīng)于主機(jī)號(hào)字段，如圖 1-25(c)所示。該子網(wǎng)掩碼用點(diǎn)分十進(jìn)制表示就是 255.255.240.0。

　　若不進(jìn)行子網(wǎng)劃分，則其子網(wǎng)掩碼即為默認(rèn)值，此時(shí)子網(wǎng)掩碼中“1”的長(zhǎng)度就是網(wǎng)絡(luò)號(hào)的長(zhǎng)度。因此，對(duì)于 A、B 和 C 類(lèi) IP 地址，其對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼默認(rèn)值分別為 255.0.0.0、255.255.0.0 和 255.255.255.0。

　　采用子網(wǎng)掩碼相當(dāng)于采用三級(jí)尋址。每一個(gè)路由器在收到一個(gè)分組時(shí)，首先檢查該分組的 IP 地址中的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。若網(wǎng)絡(luò)號(hào)不是本網(wǎng)絡(luò)，則從路由表找出下一站地址將其轉(zhuǎn)發(fā)出去。若網(wǎng)絡(luò)號(hào)是本網(wǎng)絡(luò)，則再檢查 IP 地址中的子網(wǎng)號(hào)。若子網(wǎng)不是本子網(wǎng)，則同樣地轉(zhuǎn)發(fā)此分組。若子網(wǎng)是本子網(wǎng)，則根據(jù)主機(jī)號(hào)即可查出應(yīng)從何端口將分組交給該主機(jī)。

　　那么如何判斷兩個(gè) IP 地址是否是一個(gè)子網(wǎng)呢?具體方法是將兩個(gè) IP 地址分別和子網(wǎng)掩碼做二進(jìn)制“與”運(yùn)算。如果得到的結(jié)果相同，則屬于同一個(gè)子網(wǎng)，如果結(jié)果不同則不屬于同一個(gè)子網(wǎng)。

　　例如 129.47.16.254、129.47.17.01、129.47.31.454、129.47.33.01,這四個(gè) B 類(lèi) IP 地址 如 果 在 默 認(rèn) 子 網(wǎng) 掩 耳 盜 鈴 碼 的 情 況 下 是 屬 于 同 一 個(gè) 子 網(wǎng) 的 , 但 如 果 子 網(wǎng) 掩 碼 255.255.240.0,則29.47.16.254 和 129.47.17.01 是屬于同一個(gè)子網(wǎng)的，而 129.47.31.454、129.47.33.01 則屬于另一個(gè)子網(wǎng)。

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