IP地址与子网掩码初步探究
2016-03-31曾伟
曾伟
摘 要：文章就数据通信网IP、子网掩码、子网规划等问题展开阐述，其中IP部分讨论了IP地址定义、IP地址格式、IP地址的类型等。子网掩码部分详细介绍了子网掩码的概念、子网掩码编码、使用子网掩码判断主机是否处于同一网络、子网掩码的表示、私网地址、特殊IP地址等方面的问题。
关键词：IP地址；子网掩码；子网分割
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）09-0089-01
1 IP地址概述
1.1 IP地址
互联网上每个接口必须有一个唯一的Internet地址。IP地址长度32 bit。
1.2 IP地址格式
十进制形式：10.110.128.111；
范围：0.0.0.0—255.255.255.255；
二进制形式：00001010.01101110.10000000.01101111；
范围：00000000.00000000.00000000.00000000；
11111111.11111111.11111111.11111111。
1.3 IP地址的分类
IP地址分为网络地址和主机地址，IP地址是计算机的“身份证”，一个IP地址有一个唯一的计算机标识，因此IP地址的分层方案类似于我们日常中的电话号码。IP地址的网络地址代表一个网段，后边的主机部分则是代表着计算机的设备。基于当前计算机IP地址其主要分为IPv4和IPV6。IP地址采取的此种方式设计有效的避免了路由条目，增强了路由的灵活性，解决了多台设备共同运行的弊端。
1.4 点分十进制记法
将32 bit的IP地址中的每8bit用其等效的十进制数字表示，且在这些数字之间加上一个点。
1.5 IP地址的类型
IP地址的类型示意图，如图1所示。
2 子网掩码
2.1 子网掩码的概念
子网掩码类似于“小网络”，是网络结构的主要组成部分，子网掩码的主要作用就是将IP地址分为若干的小部分，以此形成新的网络通道，实现网络配置科学。
2.2 子网掩码编码
子网掩码是IP地址对主机部分的屏蔽，其是二进制数，其主要采取的1.0组成的编码，子网掩码编码转换为十进制数来表示。比如A类的IP地址属于1.0.0.1—126.255.255.254，子网掩码则为255.0.0.0，。每个网络数有很多台主机，以此很多单位能够充分的使用这些主机地址空间，造成浪费，因此需要合理划分A类地址、B类地址以及C类地址。
2.3 使用子网掩码判断主机是否处于同一网络
使用子网掩码判断主机是否处于同一网络，见表1。
2.4 子网掩码的表示
子网掩码表主要根据子网的类型可以分为无子网的标注法和有子网的标注法。以有子网标注法为例，有子网标注时需要子网二者之间进行配对出现，比如在某个IP地址中，前面的字节表示网络号，后边的字节为子网号、同时也为主机号，这就说明该IP地址为同一网络断。
2.5 子网掩码的表示方法
①子网掩码的表示，如图2、图3所示。
掌握二进制同十进制之间的转换后，IP地址和子网掩码的二进制和十进制的对应关系很容易明白。图中子网掩码比特数是8+8+8+4=28，指的是子网掩码中连续1的个数是28位1，表示网络位有28位。
子网掩码的另外一种表示方法是/28=255.255.255.240称为反斜扛表示法。
A类地址标准的子网掩码255.0.0.0，即24 bits的主机位；B类地址的标准子网掩码为255.255.0.0，即16 bits主机位；C类地址的标准子网掩码255.255.255.0，即8 bits的主机位。
本例给出一个C类地址，标准子网掩码有8 bits的主机位，这8 bits中的前4 bits也用作子网掩码，则所能容纳的主机总数为2的8-4次方，8指的是标准子网掩码的主机位个数，4为用于子网掩码的bits个数，相减后，就得到了实际的主机位数，即可表示为28-4，由此得到可以容纳的主机总数。
②子网掩码的特殊计算方法。A类地址标准的子网掩码255.0.0.0，即24bits的主机位；B类地址的标准子网掩码为255.255.0.0，即16bits主机位；C类地址的标准子网掩码255.255.255.0，即8bits的主机位。
3 结 语
本例给出一个C类地址，标准子网掩码有8bits的主机位，这8 bits中的前4bits也用作子网掩码，则所能容纳的主机总数为2的8-4次方，8指的是标准子网掩码的主机位个数，4为用于子网掩码的bits个数，相减后，就得到了实际的主机位数，即可表示为28-4，由此得到可以容纳的主机总数。
参考文献：
[1] 谢希仁.计算机网络[M].大连：大连理工大学出版社，2005.
[2] 乔霞等.计算机网络教程[M].北京：电子工业出版社，2010.
[3] 张莉.数据通信技术[M].武汉：武汉理工大学出版社，2006.
