子网掩码（Subnet Mask）是用于区分IP地址中网络部分和主机部分的32位二进制数值，通过逻辑运算帮助网络设备判断通信目标是否在同一子网内。以下是具体解析及示例：

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一、子网掩码的核心作用

1. 划分网络边界
   子网掩码通过二进制“1”和“0”的排列，将IP地址分为两部分： • 网络号：掩码中“1”对应的部分，标识网络或子网；

   • 主机号：掩码中“0”对应的部分，标识同一子网内的具体设备。

2. 提高IP利用率
   通过划分子网，可避免IP地址浪费。例如，一个C类地址（默认掩码255.255.255.0）可拆分为多个子网，每个子网容纳更少主机但总数更多。

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二、子网掩码的表示方法

1. 点分十进制：如255.255.255.0，直接对应32位二进制数值。
2. CIDR表示法：如/24，表示前24位为网络号，后8位为主机号。

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三、具体示例解析 示例1：默认子网掩码 • IP地址：192.168.1.10

• 子网掩码：255.255.255.0（CIDR /24）

• 二进制转换：

• IP地址：11000000.10101000.00000001.00001010

• 子网掩码：11111111.11111111.11111111.00000000

• 按位与运算：

11000000.10101000.00000001.00001010  
&  
11111111.11111111.11111111.00000000  
=  
11000000.10101000.00000001.00000000 → 192.168.1.0（网络地址）

• 主机地址范围：192.168.1.1 ~ 192.168.1.254

• 广播地址：192.168.1.255（主机位全为1）。

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示例2：自定义子网掩码划分子网 • 需求：将C类网络192.168.1.0/24划分为4个子网，每个子网容纳至少30台主机。

• 步骤：

1. 确定子网掩码：需借2位主机位（2^2=4个子网），掩码为255.255.255.192（二进制11111111.11111111.11111111.11000000，CIDR /26）。

2. 子网划分： ◦ 子网1：网络地址192.168.1.0，主机地址192.168.1.1~62，广播地址192.168.1.63。

   ◦ 子网2：网络地址192.168.1.64，主机地址192.168.1.65~126，广播地址192.168.1.127。

   ◦ 子网3：网络地址192.168.1.128，主机地址129~190，广播地址192.168.1.191。

   ◦ 子网4：网络地址192.168.1.192，主机地址193~254，广播地址192.168.1.255。

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示例3：跨子网通信判断 • 设备A：192.168.1.10/24（掩码255.255.255.0）

• 设备B：192.168.2.20/24

• 运算结果：

• A的网络地址：192.168.1.0

• B的网络地址：192.168.2.0

• 结论：两者不在同一子网，需通过路由器转发通信。

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四、关键规则与注意事项

1. 连续掩码原则
   子网掩码中“1”和“0”必须连续，避免非连续掩码（如255.255.255.128合法，而255.255.255.64不合法）。

2. 保留地址处理
   • 网络地址：主机位全0（如192.168.1.0）不可分配给主机。

   • 广播地址：主机位全1（如192.168.1.255）用于广播通信。

3. RFC950标准
   避免使用全0或全1的子网（如192.168.1.0/26和192.168.1.192/26），可能引发路由问题。

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五、实际应用场景 • 企业网络：通过子网划分隔离部门流量（如财务部10.0.1.0/24，研发部10.0.2.0/24）。

• 云服务器：AWS VPC使用CIDR块（如10.0.0.0/16）创建多个子网。

• 家庭网络：默认使用192.168.1.0/24，通过路由器管理设备IP分配。

通过子网掩码的灵活配置，可优化网络性能、提升安全性，并高效利用IP资源。如需更复杂的划分（如超网或VLSM），需结合二进制运算和网络拓扑需求。