ip地址和子网掩码如何协同工作

每个IP地址都有两部分，主机如何知道哪部分是网络，哪部分是主机呢？这项工作由子网掩码负责。配置IP主机时，将随IP地址指定子网掩码。与IP地址一样，子网掩码的长度也是32位。子网掩码指出了IP地址的哪部分是网络，哪部分是主机。

将子网掩码从左到右依次同IP地址逐位比较；子网掩码中的1对应网络部分，0对应主机部分。在如图5.5所示的示例中，前三个字节表示网络，最后一个字节表示主机。

图5.5 判断主机是否位于同一个网络中

主机发送分组时，它将子网掩码同自己的IP地址和目标IP地址进行比较。如果网络位匹配，则表明源主机和目标主机位于同一个网络中，因此分组只需在本地传送。如果不匹配，发送方主机将把分组转发到本地路由器接口，再由路由器转发到其他网络。本地路由器接口被称为主机的默认网关。

家庭和小型企业网络最常见的子网掩码是255.0.0.0（8位）、255.255.0.0（16位）和255.255.255.0（24位）。子网掩码255.255.255.0（十进制）或11111111.11111111.1111111.00000000（二进制）使用24位标识网络号，余下8位用于对网络中的主机进行编号，如图5.6所示。

图5.6 8个主机位可支持的主机数

要计算该网络可包含的主机数，可以2为底并以主机部分的位数为指数求幂（28=256），这是因为每位有两种可能取值--0或1。必须从结果中减去2（256 2=254），因为IP地址的主机部分不能全部为1或全为0。主机部分全为1的IP地址是相应网络的广播地址，而主机部分全为0的IP地址表示网络号。使用任何Windows操作系统自带的计算器可轻松地计算2的幂。

确定可用主机数的另一种方法是，将各主机位的位值相加（128+64+32+16+8+4+2+1=255），再将结果减1（255 1=254），因为主机部分不能全为1。这里不必减2，因为全部为0的结果为0，没有包含在相加的算式中。

如果使用16位的掩码，则主机地址也将包含16位（两个字节），且其中一个字节可以全为1（255）。虽然这可能看起来与广播地址类似，但只要另一个字节不全为1，它就是有效的主机地址。请记住，主机将所有主机位视为一个整体，而不考虑字节的值。