red and gray train rail

在介绍子网掩码之前,需要先了解通信方式,然后可能会比较容易清楚子网掩码的作用。

网络通信大体有三种方式:

  • 自己与自己的通信;
  • 与广播域主机通信;
  • 与别的广播域主机通信;

子网掩码的作用,就是确定ip地址所在的网段。因为对于网络中的设备来说,访问同网段的目标和访问不同网段的目标,使用的通信方式不同。设备得先知道彼此之间是否位于同一网段,才能决定下一步动作。比如,目标设备在同网段,那么可以直接通信。如果目标设备不在同网段,则需要使用网关设备进行中转。

切入正题。

如上面提到的,子网掩码的作用是确定ip地址所在的网段。我们下面就来解释这一操作。

子网掩码将ip地址分为两个部分,前面的部分叫“网络位”,两个ip网络位相同,则它们处于同网段。ip地址后面的部分叫“主机位”,表示主机设备个体的编号。

举个例子会比较清楚地理解子网掩码如何对ip进行划分。

源 ip: 192.168.1.199,子网掩码255.255.255.192

目标 ip: 192.168.1.100,子网掩码255.255.255.0

不熟悉的同学可能比较难直接进行判断以上两个ip是否属于同一网段。所以比较好的方式是把ip用二进制表示,等找到规律之后,就能比较容易判断了。

可以使用windows系统计算器简单计算
  • 源 ip: 192.168.1.199 1100 0000 | 1010 1000 | 0000 0001 | 11 00 0111
  • 子网掩码255.255.255.192 1111 1111 | 1111 1111 | 1111 1111 | 11 00 0000

在ip中,与之对应的掩码为1的位,合成了网络位。在ip中,与之对应的掩码为0的位,合成了主机位。

掩码为1,则上方ip保留。掩码为0,则上方ip变为0: 1100 0000 | 1010 1000 | 0000 0001 | 11 00 0000 转化为十进制:192.168.1.192。表示与自己的ip在同一个网段(广播域)的ip范围是192.168.1.193 ~ 192.168.1.254,广播地址是192.168.1.255。

同样的方法计算目标 ip: 192.168.1.100,子网掩码255.255.255.0的网段。其实因为255是全1,所以前几位都得以保留。最后一位变成0,则得到192.168.1.0。表示与自己的ip在同一个网段(广播域)的ip范围是192.168.1.1 ~ 192.168.1.254,广播地址是192.168.1.255。

很显然目标ip 192.168.1.100在源ip 192.168.1.199的广播域之外,因此无法直接通信。

广播地址(Broadcast Address)是专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址。

在使用TCP/IP 协议的网络中,主机标识段host ID 为全1 的IP 地址为广播地址,广播的分组传送给host ID段所涉及的所有计算机。例如,对于10.1.1.0 (255.255.255.0 )网段,其广播地址为10.1.1.255 (255 即为2 进制的11111111 ),当发出一个目的地址为10.1.1.255 的分组(封包)时,它将被分发给该网段上的所有计算机。

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