子网掩码与IP段计算

一.什么叫子网掩码：

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它用来指明一个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。
子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在广域网上。
通俗点来说： 子网掩码是一个32位二进制地址，必须配合IP地址一起使用。

使用子网掩码有两个作用:

1. 用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上。
2. 用于将一个大的IP网络划分为若干小的子网络。这也就是“子网”的理解。

二.子网掩码怎么用的：

使用子网是为了减少IP的浪费。因为随着互联网的发展，越来越多的网络产生，有的网络多则几百台，有的只有区区几台，这样就浪费了很多IP地址，所以要划分子网。使用子网可以提高网络应用的效率。
通过计算机的子网掩码判断两台计算机是否属于同一网段的方法是，将计算机十进制的IP地址和子网掩码转换为二进制的形式，然后进行二进制“与”(AND)计算（全1则得1，不全1则得0），如果得出的结果是相同的，那么这两台计算机就属于同一网段。
通过下边这个例子就可以看下：

对于我们常说的网络A、 B、C 类IP地址，其默认子网掩码的二进制与十进制对应关系如上所示。
子网掩码工作过程是：将32位的子网掩码与IP地址进行二进制形式的按位逻辑“与”运算得到的便是网络地址，将子网掩码二进制按位取反，然后与IP地址二进制进行逻辑“与”（AND）运算，得到的就是主机地址。
比如：有如下4个主机,IP配置分别是这样的：

怎么判断谁和谁是同一网段呢，同网段的才可以通信，不同网段的就要借助交换机了。
第一步:先把IP地址都转成二进制

第二步：各自的IP地址与各自的子网掩码做“与”运算

运算结果相同的话，就是同一网段。
从上边的运算结果就可以看出来，

区别其实就在子网掩码上，从计算过程也能看出来，为啥掩码用255和0的多，因为转成二进制全是1或0，当然也可以是其他数字，划分子网的时候，就会有其他数字。

在工作中，有时候分配网络，直接不说子网掩码是多少，而是说，给你一个多少位的地址，比如说给分配一个28位的网段，192.168.1.30/28
这个就需要我们自己计算一下，可用IP是多少，子网掩码是多少，主机该怎么配置，可以借助子网掩码计算器，网上一搜就有，

这个具体怎么算，下边我们算下，28位的意思就是子网掩码前28位是固定的都是1，
子网掩码: 11111111 11111111 11111111 11110000 转换后是：255.255.255.240
然后拿子网掩码与给的IP地址做“与”运算，得到子网地址
11000000.10101000.00000001.00010000 192.168.1.16
然后第29位到第32位全变成1，
11000000.10101000.00000001.00011111 192.168.1.31
所以这个IP段就是192.168.1.16—192.168.1.31段。
开头地址后半部分主机位是0的，作为网络地址使用；结尾主机位为1的，作为广播地址使用。
这是协议规则。所以头尾都不能用，就剩
192.168.1.17—192.168.1.30 共14个可用的地址。子网掩码就是255.255.255.240，这就用掩码隔开的单独一个网段。

所以划分网段的时候，如果你需要100个主机IP，就可以自己反算一下，反算出来，自己需要多少位的掩码，这都有现成的掩码计算器可以用，但你自己知道的话，就会更清楚这是怎么划分的。