计算机网络(4)-----子网掩码

子网掩码(subnet mask)

定义

　　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。

构成

　　互联网是由许多小型网络构成的，每个网络上都有许多主机，这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点，将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分，以便于IP地址的寻址操作。

　　IP地址的网络号和主机号各是多少位呢？如果不指定，就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号，这就需要通过子网掩码来实现。

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。

解释

　　网络上，数据从一个地方传到另外一个地方，是依靠 IP 寻址。
　　从逻辑上来讲，是两步的。
　　第一步，从 IP 中找到所属的网络，好比是去找这个人是哪个小区的；
　　第二布，再从 IP 中找到主机在这个网络中的位置，好比是在小区里面找到这个人。

　　第一步中的网络，就称之为「子网」（Subnet）。
　　从逻辑上来讲，一般同一子网（Subnet）是使用相同的网关。就好比，一个小区的入口。

　　IPv4 的 IP 地址是 32 位的，形式如 http://xxx.xxx.xxx.xxx，每一个 xxx 取值都是 0 - 255。
　　到底是前三个 xxx 相同，就代表同一个子网，还是前两个，还是其他？这个并不一定。
　　就好比小区有大有小，有的小区有上千户人家，有的小区只有区区几个。
　　所以，就引入「子网掩码」（Subnet Mask）来标识该子网的大小。

　　我们一般看到的 IP 地址是十进制的编码，所以如果换一个视角，从二进制的角度看，每一个 IP 地址就是 32 位 1 或 0。
　　子网掩码，就是用来告诉这个子网的覆盖区间。这 32 位中，前多少位是网络段？当然，余下的就是主机段。

　　举典型的例子：
　　IP 中前 24 位代表子网号，后 8 位代表主机号。
　　所以子网掩码就是 24 个 1（代表前 24 位是子网部分），加 8 个 0（后 8 位是主机部分）。
　　如果沿用 IP 的标识方式，就是 255.255.255.0 。
　　每一个 255 对应 8 个二进制 1，最后一个 0 对应 8 个二进制 0。
　　该子网可以容纳最多 256 台主机，也就是主机号从 0 到 255。
　　当然，实际情况没有这么多，有一些特殊数字有保留用处（广播、网关等）。

引用

　　https://www.zhihu.com/question/21064101

　　http://baike.baidu.com/link?url=MBckq9peGxxC75YDsmDX8fmdvSSY9q6BaO3Lfs4m0G_LFP3aa2H35ZT7J8ZJM0hRC7DDTVJHhtRpnEwfutGMPK