网络为什么需要子网掩码

Question

“子网掩码”是为了和ip地址做“位与”运算，得出“网络号”，但是为什么要多此一举呢？直接配置网络号不是更方便么？这样就位与运算都不用做了，拿到的就直接是网络号了。

Answer 1

最直接干脆的解释就是，比如，一个路由器，自身内网地址是192.168.0.1,多个手机连上了路由器，192.168.0.8、192.168.0.39，此时，子网掩码255.255.255.0与一下，就可以知道哪些手机是内网设备了，当然你会认为这么一说，似乎，使用额外独立的32位网络号（子设备号）的方案也可以啊，子网掩码和网络号是同等优劣的方案啊。

子网掩码就是用来判断任意两台网络设备IP是否属于同一个网络（子网）。

120.48.4.1 这是一个IP地址，当我有个需求，我希望公司对外只有一个IP地址，公司内部网络设备的IP都不暴露（建立一个高度安全的公司内网），那么就有个问题，显然公司需要有一台网络设备拥有外网IP和内网IP,这样就可以保护内网的同时，提供安全可靠的内外通讯，那么内网显然天然就形成一个局域网（子网），能想到的最直接，最省资源（不增加字节）的方式就是子网掩码，通过子网掩码的方式，人为规定，IP地址中 120.48.4.1 第三个点后面的数字代表内网设备的编号，如过内网是上千个网络设备，那么就固定第二点后面的数字代表内网设备编号，相比给每一个内网设备存储一个子设备号，每个内网设备一个IP地址，公司网关设备存一个子网掩码，网络传输的字节明显能少很多，而且技术上内外网一致，技术成本低，就多存一个子网掩码而已，而且可以根据需要修改子网掩码就能灵活控制内网设备的数目

Answer 2

子网掩码不是为了计算网络号，而是通过“掩盖”网络号来划分子网IP地址（范围）。

比如我们要把192.168.1网段平均划分为4个子网，那么简单计算，每个子网分别有256/4=64个IP地址，64用二进制表示为6位，那么子网掩码应该有26位（32-6），表示为255.255.255.192（11111111.11111111.11111111.11000000）。通过子网掩码我们可以这样表示四个子网：

子网一：192.168.1.0/26
子网二：192.168.1.64/26
子网三：192.168.1.128/26
子网四：192.168.1.192/26

相当于子网掩码“掩盖”了前26位，用IP部分表示子网起始地址，掩码表示子网地址数量（结束地址）。可以用下面的方式形象的理解这个过程(第一个子网)：

掩码地址：11111111.11111111.11111111.11000000
起始地址：11000000.10101000.00000001.00000000
掩盖部分：xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xx

没有被掩盖部分为6位，最大是63，那么第一个子网地址就是“掩盖”部分不变，从起始地址开始以及之后的63个IP，都属于改子网。

Answer 3

这个和你写信要分哪个市哪个区哪个街道再哪户一样，直接配置网络号还是不知道发给谁，那不还得配置一个主机号(你的门牌号)？你问为什么要网络号+主机号两层结构？因为IPv4里需要用网络号来表示某一堆主机同属一个组，即同一网段，组与组之间的通信先能实现了，才好进一步解决任意主机之间的通信问题。网段内主机大家自由通信，跨网段通信都交给网段内的网关负责。如果不引入两层结构，好家伙每台电脑都要知道所有其他电脑的 Mac 地址才行。数据链路层需要 mac 地址通信。

好了，也就是说你要知道网络号和主机号这两项数据，所以不用掩码一样没省事。子网掩码加IP地址本质上包含的信息就是网络号和主机号，但是比起在通信的时候传递两项配置，写明哪个网络下的哪个主机收，掩码方案的优势就来了，实际上IP数据包是不需要把掩码带上，就是说，你写信给另一个主机只需要指明哪个 IP 收，并不要说多此一举说收信人的掩码是什么。系统拿自身配置的掩码和收信人的IP按位与就知道接收人是不是同一网段的啦。如果是，直接ARP广播喊一声就能找到对方。如果不是那就发给网关，类似你把信交给收发室让他帮你转发。网关参照自己的路由表帮你把数据包发到下一个节点。

公网IP都是有规定分好的网段的，即ABCD类，所以公网IP的掩码其实是确定的，不存在一个公网IP同属两个网段。私有段IP可以自行搭配不同掩码来调节网络大小。

Answer 4

子网掩码是为了区分前几位代表网络号，后几位代表网络内编号

直接配置网络号的意思是只配置一个网络号吗？那好像和子网掩码的作用不太一样哦

而且位运算是人类觉得麻烦，对于计算机来说位运算是最简单的运算了

Answer 5

子网掩码、子网掩码，顾名思义，划分子网用的啊。

如果不需要划分子网，所有设备都接入的是同一个网络，那确实可以不用掩码。

Answer 6

对于一个ip ，比如 192.168.0.1 ，它的子网掩码可能能是 255.255.0.0, 也可以是 255.255.255.0 ，对应的子网的“容量”是不同的。在前一个配置下，192.168.1.1与它是同一个子网，但在后一个配置下则不是。

但是，你位与一下就会发现，他们的“网络号”是一样的。

所以，只有网络号，是不够的。