子网掩码概念补充

小记

大学里学的子网掩码的概念都已经生疏了，昨天在工作中又一次接触到了这个概念，便做个整理备忘。

子网掩码

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。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

规则

子网掩码的设定必须遵循一定的规则。与二进制IP地址相同，子网掩码由1和0组成，且1和0分别连续。子网掩码的长度也是32位，左边是网络位，用二进制数字“1”表示，1的数目等于网络位的长度；右边是主机位，用二进制数字“0”表示，0的数目等于主机位的长度。这样做的目的是为了让掩码与ip地址做按位与运算时用0遮住原主机数，而不改变原网络段数字，而且很容易通过0的位数确定子网的主机数（2的主机位数次方-2，因为主机号全为1时表示该网络广播地址，全为0时表示该网络的网络号，这是两个特殊地址）。只有通过子网掩码，才能表明一台主机所在的子网与其他子网的关系，使网络正常工作。

举例

192.39.187.241/255.255.255.240，这里子网掩码是255.255.255.240，这个是我们常见的C类网络地址，对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。

如果子网掩码是255.255.255.0，二进制表示11111111.11111111.11111111.00000000，左边24位1表示的是网络号，右边8个0表示的是主机位数。那么可算得它对应的主机数为2^8-2 = 254个。

如果子网掩码是255.255.255.240，二进制表示11111111.11111111.11111111.11110000，左边28位1表示的是网络号，右边4个0表示的是主机位数。那么可算得它对应的主机数为2^4-2 = 14个。

同样192.39.187.241/28 ，后面的28指的是子网掩码按二进制的形式转换过来后，网络位是28位，这与255.255.255.240表示的是同样的意思。

正常的C类网络地址是24位网络号，8位主机号，但如果出现网络号数量不够用时，网络号便会向主机号借用，掩码255.255.255.240便是向主机位借了4位。

网络地址

IP地址二进制：       `11000000.00100111.10111011.11110001`

掩码二进制：         `11111111.11111111.11111111.11110000`

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`与`操作得到网络地址：`11000000.00100111.10111011.11110000` = 192.39.187.240 

广播地址

广播地址，就是将二进制表示的网络地址的主机位全部换成1

网络地址：11000000.00100111.10111011.11110000

广播地址：11000000.00100111.10111011.11111111 = 192.39.187.255

可用地址

网络地址和广播地址之间的IP地址便是可用地址，即192.39.187.241到192.39.187.254。

第一可用：192.39.187.241

最后可用：192.39.187.254