子网掩码这个名字对于接触过网吧网络参数设置的读者并不陌生，但对于不少读者来说，它的意义或许只停留在默认的255.255.255.0上，而对于接触过比较大规模网吧的读者，还可能困惑于为什么大型网吧的子网掩码又往往设为255.255.248.0？我们将在这里为各位读者简要分析子网掩码的工作原理，揭示这些数字背后的秘密。

什么是“子网掩码”？

如果“子网掩码”四个汉字不易理解，那我们看看创造“子网掩码”的美国友人为它取的名字：Subnet Mask。
Subnet从字面可以理解为“整个网络（net）的下属（sub）网络”，也就是说是从整个网络中划分出一个个小网络，即我们中文译作的“子网”，而“mask”（面具）这个词对于大家应该不会陌生，由著名喜剧演员金•凯瑞主演的电影《变相怪杰》英文名便是The Mask，所以Subnet Mask完整的可以理解为“为子网盖上的一层面具”，所以，每个子网之间都有一层“面具”隔开，它们之间看不到对方的真正面目，即各个子网之间是不可见的，这个神奇的“面具”就是子网掩码。

IP地址真的是我们看到的数字吗？

知道了“子网掩码”四个字的含义之后，在进一步对它进行讨论之前，我们先来看看和大家朝夕相处的IP地址，对于IP地址，广大在网吧中摸爬滚打的朋友第一个反应一定是192.168.0.1或者其他以192.168开头的地址。这些数字真的就是我们熟知的IP地址本身吗？我们从计算机工作的原理入手，这个答案就明了了——当然不是，计算机里面的一切运算都是以二进制运行的，所以，一台计算机的IP地址在标示自己或者其他计算机在寻找另一台计算机时，他们都是用IP地址的真正形式——二进制来工作的。

接下来，我们一同揭开192.168.0.1的真面目：

11000000.10101000.00000000.00000001。
读者千万不要被这一串数字吓到了，这还只是我们现在广泛使用的IPv4版本的地址标示方法，我们来看看另外一个IP地址——未来即将成为主流IP地址分配方法的IPv6：
3FFE:FFFF:7654:FEDA:1245:BA98:3210:4562

上面这一串数字便是一个以十六进制表示的IPv6地址，和IPv4不同以“.”进行分割，IPv6是用冒号进行分割的。它转换成二进制后会是什么样子呢？
0011111111111110:1111111111111111:0111011001010100:1111111011011010:0001001001000101:1011101010011000:0011001000010000:0100010101100010

读者可能已经被这些0和1折服了，不过计算机的IP地址的本来面目确实如此。IPv4采用了32位0和1来标示IP地址，每组8位，IPv6为了获得更大的地址空间，采用128位地址，每组16位，同样分为8组。这么长的0和1记忆和输入很不方便，于是聪明的人它们分别以十进制和十六进制面目示人，将二进制转换这种枯燥工作留给了计算机。

IP地址和子网掩码究竟是什么关系？

接下来，我们即将进入本文的核心部分——揭示子网掩码和IP地址的关系。它们的关系可以简单用四个字概括：密不可分。可以说，单独讨论子网掩码或者IP地址都是没有意义的，一个IP地址需要子网掩码才能确定它所属的网络，这样才可以确定这台计算机的网络号和主机号。

那么子网掩码是如何从一个IP地址中确定该地址的网络号和主机号呢？

我们了解到IP地址的本质是一串二进制代码，同样，子网掩码的本质也是一串二进制代码。例如大家熟悉的255.255.255.0，可以很容易的转换为11111111.11111111. 11111111.00000000。为了方便下面的讨论，我们将刚才出现的一个“经典”IP地址192.168.0.1的二进制和255.255.255.0的二进制表示一同列出：

IP地址192.168.0.1：
11000000.10101000.00000000.00000001
子网掩码255.255.255.0：
11111111..11111111.11111111.00000000

计算机会对子网掩码和IP地址进行一个“逻辑与”运算，即只有两个1运算结果才是1，其余的运算结果都为0。所以上面列出的IP地址和子网掩码运算后的结果是
11000000.10101000.00000000.00000000

可以看出，经过运算后，子网掩码0的部分把IP地址中的1“遮盖”了，而1的部分则保留了原有IP地址数值，这就形象的解释了Mask（面具）的意思。这个运算结果保留的IP地址数值部分，就是这个IP地址的所属子网的网络号，被“遮盖”的部分就是IP地址中的主机号。只有网络号相同的两台计算机才能在局域网内进行通信。

大家通常所说的“网段”严格的来说就是指的一个个子网，例如子网掩码为255.255.255.0的IP地址，192.168.0和192.168.1等等就是两个不同的网段（稍后可以看到，进行大网段划分后，它们会变成一个网段），如果没有经过路由，这两个网段内的计算机相互之间是不能进行通信的。

在网吧中该如何划分子网呢？

子网掩码和IP地址的关系已经变得清晰了，那么网吧中该如何划分子网呢？事实上，子网概念的提出是为了能够合理的利用有限的IP地址资源，保证不同网段间的通信不受干扰。子网划分得过大，会造成IP地址资源浪费，今后想把另一批计算机单独再划分一个新子网也不方便了，划分得太小又不够容纳本应在同一个子网的计算机。
下面我们通过例子来说明子网掩码的设置规则。

如果读者的网吧的规模在100-200台机器，那么完全可以用255.255.255.0的子网掩码。为什么呢？我们刚才的分析中提到，该子网掩码所“遮盖”的部分是8位二进制主机号，也就是说这个二进制空间最多可以从00000000一直编号到11111111，但是全0和全1是保留地址不能用于主机号，所以实际上主机号能使用的数值时00000001-11111110，转换成十进制就是1-254，这个数值范围容纳读者网吧的计算机是完全没有问题的。

今后网吧扩容，例如原来使用的192.168.1网段，扩容后使用192.168.2网段，两个网段的内部通信不受干扰，也不会因为一个网段内通信量过大造成交换机拥塞——两个网段的通信可以通过带路由功能的三层交换机实现。
显然，300台以上的大型网吧则不能采用255.255.255.0将所有计算机放进一个网段了。

那么我们如何增加网段容量呢？我们还是来看该子网掩码的二进制形式。
11111111..11111111.11111111.00000000
根据刚才我们的讨论，8位二进制主机号的理论容量是256，9位则增加到512，10位就达到了1024。这些完全可以满足网吧在一个网段内部署所有客户机的需要。

下面我们给出这些划分方法的子网掩码。
9位主机号的子网掩码是
11111111..11111111.11111110.00000000，转换为十进制后为255.255.254.0
这样，192.168.0和192.168.1就是同一个网段了。192.168.2和192.168.3就是另一个子网了等等。
10位主机号的子网掩码是
11111111..11111111.11111100.00000000，转换为十进制后为255.255.252.0

这样划分，192.168.0-192.168.3都是一个网段了，按照上一个例子可以推算该出该子网掩码下的其他子网。
这两个子网掩码看上去有些“非主流”，但它们的确可以在一个网段内提供充足的IP地址资源供计算机使用。
笔者见过的最常用大网段划分的子网掩码为：255.255.248.0，它的一个子网能容纳多少计算机呢？

转化为二进制得11111111..11111111.11111000.00000000，可以看到它有11位的主机号可以使用，理论上的容量为2048。这个子网划分有些浪费了，不过还是成为了广大朋友的“主流”选择，方便了网吧IP地址管理。这个子网掩码可以把192.168.0至192.168.7全部划进一个网段。

好了，我们关于子网掩码的讨论可以告一段落了，虽然讨论的层次比较浅，但希望能够让新手读者在网吧部署中“知其所以然”，为工作带来方便。