子网段地址知识详解

作者:课课家教育更新于： 2017-04-01 15:42:49

　　网段（networksegment）一般指一个计算机网络中使用同一物理层设备（传输介质，中继器，集线器等）能够直接通讯的那一部分。例如，从192.168.0.1到192.168.255.255这之间就是一个网段。

　　通常使用同一物理层的设备之间必然通过相同的传输介质直接相互连接，（如交叉双绞线直接连接的两台主机），但是两组其传输介质并非直接相连的网络设备，如果它们的传输介质通过工作在物理层的扩展设备如中继器和集线器等转接连接，则仍然被视为同一物理层中的设备，是一个而非两个网段。另外，工作在数据链路层或更高层的设备如网桥、交换机、路由器等等，由它们连接起来的两组设备仍然分别处于各自独立的物理层，因此是两个网段。

　　网桥实现两个网段的桥接功能，同时也起到重发器的作用，即延长线路距离及信号再生和转发。交换机原理上也工作在数据链路层，可实现多个网段的信息交换，网桥和交换机可以隔离两个网段，可以防止在某一个网段的数据被无条件地广播到另一网段，这是因为网桥接到数据帧后，判断接收到的数据帧目的地址是否和源地址在同一网段，是的话，就不再转发。交换机被称为多端口网桥，交换机的每个端口可以连接一个网段。[1]

　　前面所讨论的学术定义是“网段”在物理层的严格定义，“网段”还有一些不严格的含义，比如指代以太网上的一个广播域，这是数据链路层上一个独立的内部相互作用区域。

　　或者在中文的网络知识入门中，这个词更经常地被误用来指代“子网”，也就是网络层中由网关或路由器等设备隔开的不同部分。例如IP为192.168.0.1~192.168.0.254的设备就位于掩码255.255.255.0的同一子网中，这句话经常被说成“位于192.168.0.x‘网段’中”，如果不涉及网络层之下的结构，这么说不会引起混淆，但是在深入探讨互联网底层结构的时候，应该避免使用“网段”来指代“子网”。

　　IP和子网掩码

　　我们都知道，ＩＰ是由四段数字组成，在此，我们先来了解一下3类常用的ＩＰ

　　A类IP段0.0.0.0到127.255.255.255

　　B类IP段128.0.0.0到191.255.255.255

　　C类IP段192.0.0.0到223.255.255.255

　　ＸＰ默认分配的子网掩码每段只有255或0

　　Ａ类的默认子网掩码255.0.0.0一个子网最多可以容纳1677万多台电脑

　　Ｂ类的默认子网掩码255.255.0.0一个子网最多可以容纳6万台电脑

　　Ｃ类的默认子网掩码255.255.255.0一个子网最多可以容纳254台电脑

　　我以前认为，要想把一些电脑搞在同一网段，只要ＩＰ的前三段一样就可以了，今天，我才知道我错了。如果照我这说的话，一个子网就只能容纳254台电脑？真是有点笑话。我们来说详细看看吧。

　　要想在同一网段，只要网络标识相同就可以了，那要怎么看网络标识呢？首先要做的是把每段的ＩＰ转换为二进制。（有人说，我不会转换耶，没关系，我们用Ｗｉｎｄｏｗｓ自带计算器就行。打开计算器，点查看>科学型，输入十进制的数字，再点一下岸啤闭飧龅パ〉悖涂梢郧谢恢炼屏恕＃?br>

　　把子网掩码切换至二进制，我们会发现，所有的子网掩码是由一串[red]连续[/red]的1和一串[red]连续[/red]的0组成的（一共4段，每段8位，一共32位数）。

　　255.0.0.011111111.00000000.00000000.00000000

　　255.255.0.011111111.11111111.00000000.00000000

　　255.255.255.011111111.11111111.11111111.00000000

　　这是A/B/C三类默认子网掩码的二进制形式，其实，还有好多种子网掩码，只要是一串连续的1和一串连续的0就可以了（每段都是8位）。如11111111.11111111.11111000.00000000，这也是一段合法的子网掩码。子网掩码决定的是一个子网的计算机数目，计算机公式是2的m次方，其中，我们可以把m看到是后面的多少颗0。如255.255.255.0转换成二进制，那就是11111111.11111111.11111111.00000000，后面有8颗0，那m就是8，255.255.255.0这个子网掩码可以容纳2的8次方（台）电脑，也就是256台，但是有两个ＩＰ是不能用的，那就是最后一段不能为0和255，减去这两台，就是254台。我们再来做一个。

　　255.255.248.0这个子网掩码可以最多容纳多少台电脑？

　　计算方法：

　　把将其转换为二进制的四段数字（每段要是8位，如果是0，可以写成8个0，也就是00000000）

　　11111111.1111111.11111000.00000000

　　然后，数数后面有几颗0，一共是有11颗，那就是2的11次方，等于2048，这个子网掩码最多可以容纳2048台电脑。

　　一个子网最多可以容纳多少台电脑你会算了吧，下面我们来个逆向算法的题。

　　一个公司有530台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码设多少最合适？

　　首先，无疑，530台电脑用Ｂ类ＩＰ最合适（Ａ类不用说了，太多，Ｃ类又不够，肯定是Ｂ类），但是B类默认的子网掩码是255.255.0.0，可以容纳6万台电脑，显然不太合适，那子网掩码设多少合适呢？我们先来列个公式。

　　2的m次方＝560

　　首先，我们确定2一定是大于8次方的，因为我们知道2的8次方是256，也就是Ｃ类ＩＰ的最大容纳电脑的数目，我们从9次方一个一个试2的9次方是512，不到560，2的10次方是1024，看来2的10次方最合适了。子网掩码一共由32位组成，已确定后面10位是0了，那前面的22位就是1，最合适的子网掩码就是：11111111.11111111.11111100.00000000，转换成10进制，那就是255.255.252.0。

　　分配和计算子网掩码你会了吧，下面，我们来看看ＩＰ地址的网段。

　　相信好多人都和偶一样，认为ＩＰ只要前三段相同，就是在同一网段了，其实，不是这样的，同样，我样把ＩＰ的每一段转换为一个二进制数，这里就拿ＩＰ：192.168.0.1，子网掩码：255.255.255.0做实验吧。

　　192.168.0.1

　　11000000.10101000.00000000.00000001

　　（这里说明一下，和子网掩码一样，每段8位，不足8位的，前面加0补齐。）

　　ＩＰ11000000.10101000.00000000.00000001

　　子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000

　　在这里，向大家说一下到底怎么样才算同一网段。

　　要想在同一网段，必需做到网络标识相同，那网络标识怎么算呢？各类ＩＰ的网络标识算法都是不一样的。Ａ类的，只算第一段。Ｂ类，只算第一、二段。Ｃ类，算第一、二、三段。

　　算法只要把ＩＰ和子网掩码的每位数AND就可以了。

　　AND方法：0和1＝00和0＝01和1＝1

　　如：And192.168.0.1，255.255.255.0，先转换为二进制，然后AND每一位

　　ＩＰ11000000.10101000.00000000.00000001

　　子网掩码11111111.11111111.11111111.00000000

　　得出AND结果11000000.10101000.00000000.00000000

　　转换为十进制192.168.0.0，这就是网络标识，

　　再将子网掩码反取，也就是00000000.00000000.00000000.11111111，与IPAND

　　得出结果00000000.00000000.00000000.00000001，转换为10进制，即0.0.0.1，

　　这0.0.0.1就是主机标识。要想在同一网段，必需做到网络标识一样。

　　我们再来看看这个改为默认子网掩码的Ｂ类ＩＰ

　　如ＩＰ：188.188.0.111，188.188.5.222，子网掩码都设为255.255.254.0，在同一网段吗？

　　先将这些转换成二进制

　　188.188.0.11110111100.10111100.00000000.01101111

　　188.188.5.22210111100.10111100.00000101.11011010

　　255.255.254.011111111.11111111.11111110.00000000

　　分别AND，得

　　10111100.10111100.00000000.00000000

　　10111100.10111100.00000100.00000000

　　网络标识不一样，即不在同一网段。

　　判断是不是在同一网段，你会了吧，下面，我们来点实际的。

　　一个公司有530台电脑，组成一个对等局域网，子网掩码和ＩＰ设多少最合适？

　　子网掩码不说了，前面算出结果来了11111111.11111111.11111100.00000000，也就是255.255.252.0

　　我们现在要确定的是ＩＰ如何分配，首先，选一个Ｂ类ＩＰ段，这里就选188.188.x.x吧

　　这样，ＩＰ的前两段确定的，关键是要确定第三段，只要网络标识相同就可以了。我们先来确定网络号。（我们把子网掩码中的1和IP中的?对就起来，0和*对应起来，如下：）

　　255.255.252.011111111.11111111.11111100.00000000

　　188.188.x.x10111100.10111100.??????**.********

　　网络标识10111100.10111100.??????00.00000000

　　由此可知，?处随便填（只能用0和1填，不一定全是0和1），我们就用全填0吧，*处随便，这样呢，我们的ＩＰ就是

　　10111100.10111100.000000**.********，一共有530台电脑，ＩＰ的最后一段1～254可以分给254台计算机，530/254＝2.086，采用进1法，得整数3，这样，我们确定了ＩＰ的第三段要分成三个不同的数字，也就是说，把000000**中的**填三次数字，只能填1和0，而且每次的数字都不一样，至于填什么，就随我们便了，如00000001，00000010，00000011，转换成二进制，分别是1，2，3，这样，第三段也确定了，这样，就可以把ＩＰ分成188.188.1.y，188.188.2.y，188.188.3.y，y处随便填，只要在1～254范围之内，并且这530台电脑每台和每台的ＩＰ不一样，就可以了。

　　有人也许会说，既然算法这么麻烦，干脆用Ａ类ＩＰ和Ａ类默认子网掩码得了，偶要告诉你的是，由于Ａ类ＩＰ和Ａ类默认子网掩码的主机数目过大，这样做无疑是大海捞针，如果同时局域网访问量过频繁、过大，会影响效率的，所以，最好设置符合自己的ＩＰ和子网掩码^_^

　　企业规模越来越大，从原来的十几台，到几十台，几百台。那么所需的IP地址数量也越来越多。我们都知道C类一个网段的IP地址数为0-255,除去0和255,只能有254台电脑，如果超过254台电脑，就需要增加IP地址，如何增加IP地址呢，为此就需要子网掩码。

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