子網掩碼中網路層的教學研究探析論文

　　摘要:IP地址是網路層裝置識別的標識，每個結點都要靠其區分和聯絡。如何識別IP地址以及對IP地址進行合理的分配和管理，子網掩碼起到了至關重要的作用。本文透過對子網掩碼的講解實現對IP地址的有效利用，便於學生理解。

　　關鍵詞:IP地址;分配和管理;子網掩碼

　　1分類

　　IP地址Internet作為全球最大的網路，負責龐大的資訊互動與網路安全。在Internet上每一臺計算機都有自己的地址，保證相互之間能準確無誤地傳送、接收資訊，這種地址被稱之為IP(InternetProtocol)地址。IP地址位於CPU和儲存器內，是由32位的二進位制所組成，為了提高可讀性，按位元組即每八位插入一個點，將對應的八位都轉換成相應的十進位制，這種記法稱為點分十進位制記法，如192．168．0．20。IP地址包括網路號和主機號兩個部分，網路號在前表示該IP地址是屬於Internet中具體哪一個網路範圍;主機號在後表示特定的網路中具體的某臺計算機的標識。根據網路號和主機號所佔的位數不同對IP地址進行了劃分，A類、B類、C類、D類、E類，D類廣播地址，E類保留地址，在這裡著重介紹前面的三類IP地址。A類地址中網路號佔8位二進位制，且最高位是0，網路號欄位全0對應的IP地址是指本網路，網路號127的作為環回測試主機程序間通訊，所以能分配的網路地址數有27-2=126個。剩餘的24位二進位制留給主機號，主機號全0對應的IP地址是該主機所在的網路地址，主機號全1是該網路的廣播地址，這兩個IP地址不能分配給主機，所以一個A類網路中能容納的主機數為224-2個。B類地址中網路號佔16位二進位制，且前面兩位固定為10，網路地址128．0．0．0不指派除外［2］，B類網路地址數有214-1個。主機號16位，一個B類網路中能容納的主機數為216-2個。C類地址中網路號佔24位二進位制，且前面兩位固定為110，網路地址192．0．1．0不指派除外，C類網路地址數有221-1個。主機號8位，一個C類網路中能容納的主機數為28-2=254個。根據這三類IP地址的特點，可以很快地判斷出一個IP地址屬於哪一類，IP地址中第一個位元組對應的十進位制是1～126，則為A類地址;128～191則為B類地址;192～223則為C類地址。

　　2子網掩碼

　　子網掩碼用來區分IP地址中的網路號和主機號位數，其格式與IP地址類似，也是由32位二進位制組成，以點分十進位制記入，區別在於是由連續的1和連續的0組成，且1在前0在後。子網掩碼中某位為1，對應於IP地址相應位置是網路號;某位為0，對應是主機號。所以預設的A類地址子網掩碼是255．0．0．0，B類是255．255．0．0，C類是255．255．255．0。

　　3子網掩碼舉例

　　舉例1:已知IP地址是135．10．54．30，子網掩碼是255．255．192．0。試求網路地址、廣播地址以及該網路IP範圍。①網路地址=IP地址＆子網掩碼，網路地址的求解②根據子網掩碼可知，網路地址後14位是主機號，將其全為1，得到的即是廣播地址:135．10．63．255③網路地址和廣播地址之間的IP地址即是分配給主機的IP範圍:135．10．0．0～135．10．63．255。兩層的IP地址容易造成使用者不能有效地利用網路資源，針對這一問題，提出了劃分子網來解決。所謂的子網就是在分類IP地址的基礎上再細分出若干個小的網段，達到擴大網路數量的效果［3］。劃分子網的.做法:將IP地址中原本是主機號位數的部分劃出一些位數用作子網，剩餘的主機號則是相應子網的主機地址。劃分子網後，網路的數量增多了，而每一個網路內容納的主機數則相應的減少了。根據設計需求中子網的主機數確定需要多少主機號，然後再確定需要多少子網號;其次定義一個符合網路要求的子網掩碼，確定每個子網的網路地址;最後確定每個子網內的主機IP地址範圍。舉例2:某單位申請到一個網路地址:192．168．3．0/24，要求劃分5個子網，每個子網的主機數不少於25臺，求每個子網的IP地址範圍。C類地址，預設的網路號24位，主機號8位，所以子網的劃分是8位主機號部分。①由主機數≥25，主機號位數≥5，25-2≥25②子網數=5，子網號的位數≥3，23-2≥5③子網號+主機號=8，所以主機號位數=5，子網號位數=3④原來的網路號+子網號=27，所以新的子網對應的子網掩碼為:255．255．255．224。子網號3位，變化範圍:001～110⑤以001為例求該子網內的IP地址，通式:192．168．3．001XXXXX(X為0或1)，除去主機號全0和全1IP地址的最小值:192．168．3．00100001(即192．168．3．33)IP地址的最大值:192．168．3．00111110(即192．168．3．62)

　　4結語

　　透過對子網掩碼的學習，學生能夠對IP地址的理解更為深刻，使用子網掩碼可以判別一個IP地址是否進行了子網劃分，從而得到該網路可以容納的主機數，方便對網路進行管理和分配。

　　參考文獻:

　　［1］謝希仁．計算機網路［M］．北京:電子工業出版社，2013．

　　［2］王興寶．網路管理與維護．北京:機械工業出版社，2001．

　　［3］張光勇．校園網IP地址管理系統的設計與實現［J］．科技創新導報，2007．