计算机网络技术及应用之子网掩码及应用

在应用TCP/IP的网络中，要求所有主机及网络必须有唯一的地址。这就是说，如果想把本单位的计算机网络纳入到Internet，该计算机网络中的所有主机及网络地址必须是经过注册的IP地址，并且申请注册的IP地址应该充足。若实际拥有的IP地址比主机少，将会使该网络加入Internet存在问题与困难；若实际拥有的IP地址很多，并具有相同的IP网络地址，如申请到的是B类地址132.0.0.0，在此网络中将有65534个主机IP地址。如此多的主机在一个网段内显然是不可取，也不现实。因此，把一个用IP地址定义的网络划分成若干个子网是十分必要的。

在TCP/IP中，允许通过借用主机地址扩展存在的网络，即使用少量的原来属于主机的IP地址，作为划分出来的子网的地址。该方法的关键是在创建子网的过程中所使用的子网掩码技术。

子网掩码与IP地址一样都是32位二进制数，并同样可划分成一个十进制4字节的数字。子网掩码与IP地址逻辑“与”后，便可从IP地址中分离出用于定义网络的IP地址和用于标识主机的IP地址。

对于A类IP地址，与其对应的子网掩码为：255.0.0.0；B类IP地址的子网掩码为：255.255.0.0；C类IP地址子网掩码为：255.255.255.0。上述三个子网掩码称之为IP地址默认子网掩码。

下面以B类IP地址为例，说明子网掩码是如何确定一个IP地址中所标识的网络地址与主机地址的。假设某主机的IP地址是172.16.4.2，由于该IP地址为B类，根据B类IP地址的规定，主机所在网络的地址为172.16.0.0，主机地址则为0.0.4.2。而此规定在TCP/IP中的实现依靠的是子网掩码。通过子网掩码可直接计算而不是判断出一个IP地址中的网络地址与主机地址。仍以172.16.4.2地址为例，将二进制的IP地址与相应的子网掩码相“与”，便可分别得出其网络地址与主机地址。

IP地址172.16.4.2的二进制表示为10101100.00010000.00000100.00000010

子网掩码255.255.0.0的二进制表示为11111111.11111111.00000000.00000000

把IP地址与子网掩码相“与”之后，便是该IP地址主机所在网络的地址：(www.xing528.com)

10101100.00010000.00000000.00000000

写成十进制表示为172.16.0.0。把该地址与原IP地址再相减，便是主机的地址：

00000000.00000000.00000100.00000010

写成十进制表示为0.0.4.2。

需要注意的是，即使不对IP网络进行子网划分或创建子网，TCP/IP的应用仍要求所有的IP地址必须同时具有一个子网掩码配合使用。也就是说，IP地址必须与子网掩码配对使用，没有子网掩码，IP地址也就不能生效；或者说，没有子网掩码的IP地址，TCP/IP与设备将无法处理。

其实，在IP协议中引入子网掩码的根本目的并不仅仅是为了在IP地址中区分网络地址与主机地址，而是要应用子网掩码创建子网。