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子网掩码 (Subnet Mask)
又称网络掩码 (Netmask)，告知主机或路由设备，地址的哪一部分是网络号，包括子网的网络号部分，哪一部分是主机号部分。
子网掩码使用与IP地址相同的编址格式，即32 bit—4个8位组的32位长格式。
在子网掩码中，网络部分和子网络部分对应的位全为“1”，主机部分对应的位全为“0”
网络掩码一般与IP地址结合使用，其中值为1的比特对应IP地址中的网络位；值为0的比特对应IP地址中的主机位，以此来辅助我们识别一个IP地址中的网络位与主机位。即网络掩码中1的个数就是IP地址的网络号的位数，0的个数就是IP地址的主机号的位数。
例如：172.31.128.255/18
其中18就是子网掩码，表示32位中高18位是1，其它位为0。它的二进制形式为11111111.11111111.11000000.000000，转为十进制就是255.255.192.0。
- 其中，蓝色部分为网络位，粉色部分为主机位。
为什么要使用子网掩码
使用IP地址优点：
可以根据IP地址的前四位来判别IP地址属于哪个类别。简单明了，选路简单。
使用IP地址缺点：
同⼀⽹络下没有地址层次，⽐如⼀个公司⾥⽤了 B 类地址，但是可能需要根据⽣产环境、测试环境、开发环境来划分地址层次，⽽这种 IP 分类是没有地址层次划分的功能，所以这就缺少地址的灵活性。
A、B、C类有个尴尬处境，就是不能很好的与现实⽹络匹配。
C 类地址能包含的最⼤主机数量实在太少了，只有 254 个，估计⼀个⽹吧都不够⽤。
⽽ B 类地址能包含的最⼤主机数量⼜太多了，6 万多台机器放在⼀个⽹络下⾯，⼀般的企业基本达不到这个规模，闲着的地址就是浪费。这两个缺点，都可以在 CIDR ⽆分类地址解决，因此也引入了子网掩码的概念
CIDR—无分类编址
CIDR中已经废弃了IP地址的分类，无分类编址的命名也是由此得来的，所以目前基本已经不再采用所谓的A类、B类、C类的IP地址分类表示法，引入一个额外的子网掩码(subnet mask)来区分网络号和主机号;子网掩码也是一个32位的正整数. 通常用一串 “0” 来结尾;将IP地址和子网掩码进行 “按位与” 操作, 得到的结果就是网络号;网络号和主机号的划分与这个IP地址是A类、B类还是C类无关。所以新的方式下，IP地址的表示方式为： IP地址 ::= {<网络号>， <子网号>， <主机号>}
根据子网掩码和IP地址可以求得网络号
将IP地址的二进制和子网掩码的二进制进行“&”（and）运算，得到的结果就是网络号。
ip: 10101100.00011111.10000000.11111111
子网掩码: 11111111.11111111.11000000.00000000
----------------------------------------------------
网络号: 10101100.00011111.10000000.00000000 &
网络号点分法表示: 172.31.128.0
根据子网掩码和IP地址可以求得主机号
用IP地址的二进制和（子网掩码的二进制的反码（0变1,1变0））进行“&”运算，得到的结果就是主机号。
ip: 10101100.00011111.10000000.11111111
子网掩码: 11111111.11111111.11000000.00000000
子网掩码取反: 00000000.00000000.00111111.11111111
----------------------------------------------------
主机号: 00000000.00000000.00000000.11111111 &
主机号点分法表示: 0.0.0.255
根据子网掩码和IP地址可以求得广播地址
在得到网络号的基础上，将网络号右边的表示IP地址的主机部分的二进制位全部填上1，再将得到的二进制数转换为十进制数就可以得到广播地址。
例如：子网掩码是11111111.11111111.11000000.00000000， 0有14个，主机位是14，网络号172.31.128.0，转换为二进制是 10101100.00011111.10000000.00000000，从右边数起，将14个0全部替换为1， 即：10101100.00011111.10111111.11111111，这就是这个子网的广播地址的二进制表示法。将这个二进制广播地址转换为十进制就是172.31.191.255。
网络号: 10101100.00011111.10000000.00000000子网掩码: 11111111.11111111.11000000.00000000
----------------------------------------------------
广播地址: 10101100.00011111.10111111.11111111 网络号从右向左0填为1，个数为掩码中的0
广播地址点分法表示: 172.31.191.255
可用IP地址范围
子网中可用的IP地址范围就是从网络号+1 ~广播地址-1。
子网划分
通过子网掩码划分出网络号和主机号，那实际上子网掩码还有⼀个作⽤，那就是划分子网。
子网划分实际上是将主机地址分为两个部分：子网网络地址和子网主机地址。形式如下：
假设对 C 类地址进⾏子网划分，⽹络地址 192.168.1.0，使⽤子网掩码 255.255.255.192 对其进⾏子网划分。
C 类地址中前 24 位是网络号，最后 8 位是主机号，根据子网掩码可知从 8 位主机号中借⽤ 2 位作为子网号（对应4个子网）。
C类网络地址： 11000000.10101000.00000001.00000000
子网掩码: 11111111.11111111.11111111.11000000
----------------------------------------------------
子网划分： 11000000.10101000.00000001.子网地址（2位）子网主机地址（6位）
划分后的4个子网如下：
| 子网号 | 网络地址 | 主机地址范围 | 广播地址 |
|---|---|---|---|
| 0 | 192.168.1.0 | 192.168.1.1–192.168.1.62 | 192.168.1.63 |
| 1 | 192.168.1.64 | 192.168.1.65–192.168.1.126 | 192.168.1.127 |
| 2 | 192.168.1.128 | 192.168.1.129–192.168.1.190 | 192.168.1.191 |
| 3 | 192.168.1.192 | 192.168.1.193–192.168.1.254 | 192.168.1.255 |
子网划分建议按以下步骤和实例计算子网掩码：
- 将要划分的子网数目转换为2的m次方。如要分8个子网，8=2^3。
- 取上述要划分子网数的2^ m的幂m。如2^3，即m=3。
- 将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后转换为十进制。
如m为3 则是11100000，转换为十进制为224，即为最终确定的子网掩码。 - 如果是C类网，则子网掩码为255.255.255.224；如果是B类网，则子网掩码为255.255.224.0；如果是A类网，则子网掩码为255.224.0.0。