网络的子网掩码和DNS是什么，起到什么做用？_网

怪人怪事 2023-05-05 09:19www.bnfh.cn怪人怪事

网络的子网掩码和DNS是什么，起到什么作用？

，子网掩码，跟我们的IP地址有关，DNS跟我们打开网页有关，而这些又跟家庭组网、局域网、IPv6的使用等有一定的关系，属于组网的基础知识（这些，博主有文章/视频做过介绍）。具体介绍，请往下看（更多详细介绍，可以关注博主，系统学习网络知识）

我们先介绍一下子网掩码，然后介绍DNS（特别是DNS在解决开启IPv6后网页卡顿的应用）

（一）子网掩码

打开某度搜索引擎，我们看到这样的描述

“子网掩码(sub mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在广域网上。”

既然是跟IP地址有关，那我们先来复习一下IP地址，这个在博主的文章/视频都有介绍，欢迎关注博主>主页>文章or视频查看！先剧透一下，子网掩码与IP地址、主机数量、网络信息的传输、网段等有关；网络信息传输就像收发快递，需要知道地址，需要分片区。好了，我们接着复习以下知识

1.IP地址Inter Protocol（网际互连协议）

关于IP地址的规定很复杂，不过，我们仅仅需要了解冰山一角就可以很好的完成基础组网了。IP地址变化很复杂。由32个2进制数字组成，为了方便，我们将每8个二进制数字分为1组，并把每一组转化为10进制数字，并用“点”隔开，每一组的二进制数字的范围从0-255（0-2^8-1）。

IP地址有两部分构成，将32位二进制数字从中间任意位置劈开，左边的为“网络”编号，右边的为主机编号。

例如我们将192.168.1.1从第三个“点”位劈开，其中192.168.1就是网络编号，的1就是主机编号。，这样理解并不完整，这样表示网络地址也不完整，所以，子网掩码，就被引入了。

IP地址的构成

2 子网掩码(sub mask)

为了规定“从哪里切开”，子网掩码这个概念就顺理成章地出现了。

IP地址切开的位置

子网掩码，很熟悉，对吗? 配置网络时，一般填入255.255.255.0，hy？

配置IP地址，填写子网掩码

子网掩码也是32个二进制数字，也是切出来的。

从切开的位置，左边全部都是1，右边全部都是0。

IP地址与子网掩码相对应，当子网掩码为1时，IP地址对应网络位编号；

当子网掩码为0时，IP地址对应主机编号。

比如255.255.255.0这个子网掩码，前24位全都是1，后8位是0。

则192.168.1为网络编号，的1为主机编号。

子网掩码举例，case1，2，3

那么如果我想把前面28位和4位切开，那么子网掩码应该是什么呢？

子网掩码的前28位全是1，后面四位全都是0。

一段的二进制为11110000，转化为10进制后是240，所以，对应的子网掩码是255.255.255.240。

子网掩码举例，case4

IP地址不划分网络号和主机号能行吗？为何不一台设备一个IP？存在即合理，而且还很重要，接着往下看。

3.网络信息的传输方式

我们刚初步了解了IP地址和子网掩码，现在能用上了。当一个设备刚连接上网，信息的传播方式基本是基于广播。电脑刚开机，有时连自己的IP都不知道。这时候需要我们设置IP地址（手动），也可以分配（DHCP服务器分配，自动获取）。

DHCP服务器给主机分配IP地址

假设我是192.168.1.1，我想给张三192.168.1.3寄一份快递，我不知道张三的家在哪（MAC地址）。所以我（发送ARP报文）大吼一声，张三，你在哪里？

局域网信息传播最开始是基于广播的

随后，街头小巷都听到了我的声音，也包括李四192.168.1.4。李四仔细听了一下，喊得不是他，所以他置之不理。声音传遍大街小巷后，张三终于听到了，并且告诉了我他家的地址（MAC地址），我终于可以和张三正常通信了。

ARP报文传播类比图

那么假如我和张三相距天涯海角，我岂不是要喊的全世界都知道了？李四也很烦，那个谁谁谁怎么天天喊张三啊，不光他喊，王五也喊张三，王六也喊，王七也喊，就连王八都喊，全世界的人都在喊，还让不让我李四睡觉啊？这个时候有人提议，给你们个范围吧，自己只能对着自己周围喊。

广播传播模拟图

这个时候子网就出现了。

子网能使广播信息只在一个区域传播，如果出了子网，广播就会被阻断。

我们刚才已经讲了ip地址和子网掩码，通过这个就可以确定自己所处的子网了。

4.子网与网段

4.1 子网的表示方法

IP地址的网络地址+0号主机地址再加一个斜杠，后面跟子网掩码的1的位数。

比如IP为192.168.1.1，掩码为255.255.255.0，那么这个IP所在的子网可以写为192.168.1.0/24，子网内的主机号可以为1-254，也就是192.168.1.1-192.168.1.254。

子网的表示192.168.1.0/24

子网内的主机号

4.2 子网掩码与主机数量的关系

如果掩码为255.255.255.240(11110000)，那么子网可以写为192.168.1.0/28，主机号可以为1-14。

子网掩码的1越多，剩下能够分配主机IP的范围也就越小，有时很不方便。

比如192.168.1.1/28和192.168.1.17/28就需要跨子网通信了，很不方便，所以配置子网要结合实际需求。

子网192.168.1.0/28中的主机

主机192.168.1.1/28和192.168.1.17/28不在同一个子网内

4.3 特殊地址网段与广播地址

在同一个子网有两个特殊的地址，第0个主机号为网段地址，一个主机号为广播地址。

如192.168.1.17/28(00010001)这个主机地址所在的网段为192.168.1.16/28(00010000)，广播地址为192.168.1.31 (00011111)。我们常用的192.168.1.1/24，所在的子网地址是192.168.1.0/24，广播地址为192.168.1.255(11111111)。

网段地址与广播地址

（二）DNS

照例，我们打开某度的搜索引擎，得到这样的描述“域名系统（英文Domain Name System，缩写DNS）是互联网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。”

具体，我们来看一下，果子在好玩的网络第四期的详细介绍

1.Dns简介

dns的全称是domain name system，也叫域名解析系统。Dns的主要作用就是帮助我们把域名解析为IP地址，以实现对公网的访问。

我们可以在电脑的网络配置页面查看到我们正在使用的dns服务器。例如，我现在正在使用的dns服务器就是202.103.24.68。

电脑中对dns服务器的配置

Dns服务器的作用理解起来很简单，例如我想访问baidu.，那么系统会把包含baidu.的信息发送给dns服务器，dns服务器就会给我们返回baidu.的IP地址信息，这样我们就可以顺利和百度通讯了。我们也可以使用IP地址直接访问百度。

和百度主机通讯的步骤，1，2，3

2.本地的“dns”，host文件（具体介绍请看好玩的网络-第四期）

hosts的作用和dns类似，通过域名解析出IP地址，不过是在本地进行，且优先级比dns高。

host文件有2列，第一列为ip地址，第二列为域名

大概就是系统查找hosts文件，判断是否有域名的解析信息，若无，则会查询dns服务器。

3.dns记录（具体介绍请看好玩的网络-第四期）

Dns服务器能解析哪些信息呢？

列表中有很多记录类型。其中我们最常用的是A记录，以及AAAA记录，CNAME记录等。

dns服务器的记录类型

其中A记录和AAAA记录都是将域名直接解析成IP地址，其中，A记录解析为ipv4地址，而AAAA记录解析为ipv6地址。

CNAME记录是将域名解析到一个域名，这个记录在使用CDN时会经常用到，

如果记录是CNAME，有可能会跳转到其他dns服务器继续解析，

直到解析出最终的IP地址。

CDN的全称为Content Delivery Netork，也叫内容分发网络，主要功能是提供存储以及提供全世界用户快速上网，小破站能实现这么多人访问看视频而服务器不崩溃，就是因为使用了CND，这个以后有机会再讲。

4.ddns简介

dns服务器的主要目的是将域名解析为IP地址。

若服务器使用的是固定公网IP地址，只需在dns管理界面修改一次解析记录即可。但IP地址一直变化呢？

例如，我们家庭网络，获取到的是动态公网IP地址，想从公网访问家庭服务器，不可能每次都到dns中手动修改，也难以知道IP地址何时改变，所以，ddns华丽登场了。

Ddns（dynamic domain name server），也叫动态域名解析系统，能自动更新dns服务器上的ip地址。

（三）关于开启IPv6就会卡顿的原因与解决方法，与DNS有关，已经出了视频，欢迎关注博主>主页>视频开启IPv6就变卡？无奈关闭？如何丝滑地使用IPv6 ？只需一个步骤

图文编辑旋律果子猫小爪

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子网掩码用于确定该IP地址是属于本地局域网还是远程网络。DNS用于实现域名地址到IP地址的转换，方便访问网络。

子网掩码

子网掩码最重要的功能就是划分子网，指明IP地址的哪些部分属于主机号，哪些部分属于网络号，并说明该IP地址是属于局域网还是远程网络。子网掩码必须和IP地址使用才有意义。

通常情况下，IP地址、子网掩码、网关地址是存在的，IP地址和网关地址经过子网掩码计算之后可以发现，IP地址与网关地址属于同一个网段，网关地址作为数据包的第一跳地址，访问外网。下图显示了我的电脑自动获取的IP地址的相关信息。

子网掩码的计算

IP地址为172.20.10.2，子网掩码为255.255.255.240，网络上不认识十进制的数，均转换为相应的二进制；
IP地址为10101100，00010100，00001010，00000010；
子网掩码为11111111，111111111,11111111，11110000；
上述两个地址进行与运算，可以得到网络地址为172.20.10.0，这个网络里包含以下几个地址172.20.10.1~172.20.10.14可用，其中172.20.10.0是网络地址，172.20.10.15是广播地址。

DNS地址

我们访问一个网站时，通常是使用域名访问，很少直接使用IP地址，如何实现域名到IP地址的解析呢，这个就是DNS的作用。比如我们访问今日头条网站，通过导航网站输入网址，经过运营商的DNS服务器，返回一个IP地址才能访问。

有时候，我们访问一个网站，返回的是另一个广告网站，这个就是DNS在搞鬼，返回了不正确的IP地址，就是所谓的“DNS劫持”。，不建议连接公共的WiFi，很可能遇到类似的事情发生。

DNS属于互联网的基础设施，全球有13台根服务器，其中10台在美国，3台分别在英国、瑞典和日本。我国是没有DNS根服务器的，美国几乎控制了所有的域名，如果美国不想让人访问某些域名，就可以屏蔽掉，也就是美国随时可以切断全世界的网络。不过，随着IPv6的普及，这种情况有所改善，美国不再是一家独大了。

，每天电脑、每部手机要上网，必须要有IP地址、子网掩码、网关地址、DNS地址，可以手工配置也可以通过DHCP服务器自动获取。了解其中的原理，可以更好的利用我们的网络。

最喜欢这种科普问题了。

子网掩码，这个词由两个部分“子网”和“掩码”，理解了这个词，就能够充分理解什么是“子网掩码”。

“子网”是IP网络发展到一定阶段的产物，传统的IPv4，IP地址由4段8位2进制组成，

比如

我们常见的192.168.31.1，

其实对应成二进制就是11000000.10101000.00011111.00000001

这里每一段因为都是8位二进制，所以没一段最大都是255。

这样的网络实际是有限的，这样的情况下，在网络比较小的情况下，还是可以的，因为网络设备在判断网络数据是否实在本地网络的时候，需要比较数据包的“网络号”。这样的“网络号”有一个特点就是二进制以0开头。

比如我们刚才说的IP地址，我们常用的网络号可以为11000000.10101000.00011111.00000000，当我们不使用掩码的时候，网络设备在比较的时候，比如10101000字段，如果没有掩码，就分不清楚网络号是10100000还是10000000。这样就造成IP地址的浪费。

所以子网掩码，必须要用。

再说“掩码”。

“掩”就是挡上，我们常见的掩码有255.255.255.0

其实也是4段8位2进制字段，

11111111.11111111.11111111.00000000

在比较的时候，IP地址与子网掩码做“或”运算之后，再交由网络设备判断网络号，如我们举例的IP，与上面举例的掩码做完“或”运算之后是

11111111.11111111.11111111.0000001

这样设备就能判断出来网络号为

11111111.11111111.11111111.00000000

这样的网络可以包括的地址是192.168.1到255，其中1一般是网关，255是广播地址，可以用的IP有253个。

再举个例子，比如IP地址是10.31.129.129

掩码是255.255.255.128

那么做完好“或”运算之后就是11111111.11111111.11111111.10000000，这个子网网关地址是10.31.129.129，可用的IP地址是是126个。

通过上面两个例子，我们可以看出，子网掩码决定了网络的容量，从而避免了网络IP地址的浪费。

子网掩码和DNS（Domain Name System）都是与计算机网络相关的术语。

子网掩码是一个32位的二进制数，用于指示一个IP地址中哪些位表示网络号，哪些位表示主机号。它被用来划分一个大的IP地址空间为多个小的网络，以便于管理和控制访问。子网掩码通常与IP地址一起使用，以确定两个设备是否在同一个网络中。比如，如果两个设备的IP地址相同，它们的子网掩码不同，那么它们不在同一个网络中，无法直接通信。

DNS是一个分布式的命名系统，用于将人类可读的域名映射到计算机可理解的IP地址。它将域名分解为一系列的标签，从根域名开始，逐级向下查找，直到找到与域名对应的IP地址。DNS允许用户使用易于记忆的域名访问互联网上的资源，而不需要记住复杂的IP地址。DNS还支持许多其他的功能，例如负载均衡、域名转发和反向查找等。

在计算机网络中，子网掩码和DNS都起到了非常重要的作用。子网掩码允许网络管理员划分IP地址空间为多个小的网络，并控制这些网络之间的访问。DNS则允许用户使用易于记忆的域名来访问互联网上的资源，极大地简化了网络通信的过程。

应邀回答本行业问题。

子网掩码的存在是因为网络中子网存在是有意义的。

在IPV4协议下，划分子网是非常有意义的，子网的意义在于

子网可以隔离广播域，使得在网络中的广播包的数量大大减少，节省整个网络的带宽资源。

我们都知道的是广播是面对整个网络中所有的计算机，而实际上绝大多数的广播的目的是为了找到网络中特定的计算机的Mac地址，而这种行为对于大多数计算机来说是没有意义的。

子网的存在还可以节约IP资源。

这个可能有人并不理解。对于一个企业来说，可能划分为很多个子网，因为还需要网关地址/广播地址的存在，可以使用的IP资源是少了，对于大型的企业来说，的确是节省了网络资源。举个例子，一个企业有四个机房，如果每个机房划分一个C类地址端，就需要4段C类地址，一个C类包括254个IP地址，如果你的每个机房里的计算只有10几台，那么很显然的就是要浪费了200多个IP地址。如果不划分子网的话，IPv4的公网地址早就枯竭了。

子网由于各个网络之间是隔离的，安全性也是可以得到保障的。
一个原因就便于维护，这对于网络管理员来说意义可就很大了。

子网掩码的作用是可以确定子网中的计算机数量，可以结合IP地址计算出网络号以及主机号。

子网掩码是32位的二进制数字，在标注一个网段的时候，比如192.168.0.1/24,后边的这个24就是指11111111.11111111.11111111.00000000,换算成10进制就是255.255.255.0。

根据IP地址和掩码可以计算出该计算机所在的网络号，以及该计算机在整个网络中的主机号。

比如IP 192.168.100.13 255.255.255.128,

换算成二进制进行与计算，可以计算出它的主机号

将结果换算回十进制就是192.168.100.0,这个就是他的网络号。

计算主机号要将子网掩码反转，也就是将二进制的1变成0,0变成1

计算出来的值换算成十进制就是13，整个也就是他在整个网络中的主机号。

DNS存在的原因就是互联网中的主机(网站)太多了，通过IP地址去访问主机(网站)，这些数字太难计算了，所以就有了IP地址和主机名(域名)的对应关系的数据库，这样便于我们记忆。

主机名和域名在某种意义上来说是一样，不过主机名对应的是某一台计算机，而域名对应的某一个IP地址。

或者按照应用场景来看，可以认为主机名是应用在局域网中的，而域名是应用在公网上的，在同一个公共网络中，域名必须是对应唯一的IP。

DNS的过程就是获得域名对应的IP地址的过程。

以上个人浅见，欢迎批评指正。喜欢的可以关注我，谢谢!

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