在工业网络中，有时候因为设备过多导致一个网段IP地址不够用的问题。常通过增加网络设备，将设备分配到不同的网络里来解决。设备分配到不同的网络后，他们间的通信就是一个比较大的问题。

下面分享另外一种跨网段通信方法：修改子网掩码，扩充子网规模，将这些设备纳入同一个子网。

首先我们要搞清楚子网掩码的定义，正确理解和使用子网掩码是确保网络性能和安全性的关键。

一、什么是子网掩码？

子网掩码（Subnet Mask）是一个32位的二进制数字，用于将IP地址划分为网络部分和主机部分，并确定数据包在网络中的路由。它在网络内部使用，用于指示哪些位表示网络地址，哪些位表示主机地址。

在IPv4网络中，子网掩码通常以点分十进制的形式表示，与IP地址的格式相同。例如，子网掩码255.255.255.0表示了一个网络地址的前24位，而主机地址的最后8位。

子网掩码的作用类似于过滤器或掩蔽器，它决定了网络设备如何解释IP地址中的每个位。当一个设备收到一个IP数据包时，它会根据自己的子网掩码来判断目标地址是否在同一个子网内，如果是，则直接将数据包转发到目标设备；如果不是，则将数据包发送到正确的子网或外部网络。

在网络中，子网掩码与IP地址一起使用，用于确定数据包的路由和传输。它帮助网络设备快速而准确地将数据包发送到目标设备所在的网络中，提高了网络的效率和性能。

二、子网的广播地址

子网的广播地址是通过在保留了网络部分的位后，将主机ID的所有剩余位设置为“1”来确定的。广播地址用于向给定网络内的所有主机广播消息。

具体地说，假设一个IP地址是以CIDR表示法表示的，比如“192.168.1.0/24”。在这个例子中，“/24”表示前24位用于网络地址，剩余的8位用于主机地址。

要确定该网络的广播地址，需要将网络地址中的前24位保留不变，然后将剩余的8位设置为全1。这样就得到了广播地址。

以“192.168.1.0/24”为例，网络地址是“192.168.1.0”，那么广播地址就是将主机部分的8位全部设置为1，即“192.168.1.255”。

广播地址用于向网络内的所有主机发送消息，因为它是唯一的地址，所有主机都可以接收到这个消息。

三、子网掩码分类

默认子网掩码

A 类地址默认子网掩码：为 255.0.0.0，用二进制表示为 11111111.00000000.00000000.00000000。A 类地址的网络号位是 8 位，主机号位是 24 位，适用于大型网络，一个 A 类网络最多可支持 16,777,214 个主机。B 类地址默认子网掩码：是 255.255.0.0，二进制形式为 11111111.11111111.00000000.00000000。B 类地址的网络号位为 16 位，主机号位为 16 位，常用于中型网络，一个 B 类网络可支持 65,534 个主机。C 类地址默认子网掩码：即 255.255.255.0，对应的二进制是 11111111.11111111.11111111.00000000。C 类地址的网络号位是 24 位，主机号位是 8 位，常用于小型网络，一个 C 类网络最多可支持 254 个主机。

自定义子网掩码

按子网数量划分：根据实际需求，将主机位借位后形成的子网掩码。如将一个 C 类网络 192.168.1.0/24 划分为 4 个子网，需要从主机位借 2 位，子网掩码就变为 255.255.255.192，每个子网有 64 个主机地址；若划分为 8 个子网，则需借 3 位，子网掩码为 255.255.255.224，每个子网有 32 个主机地址。按主机数量划分：根据每个子网所需的主机数量来确定子网掩码。例如，一个 B 类网络 168.195.0.0，若每个子网内需要有主机 700 台，由于，所以主机位需要保留 10 位，子网掩码则为 255.255.252.0。

特殊子网掩码

全 0 子网掩码：在某些特殊情况下，可能会出现全 0 的子网掩码，但在实际应用中，通常不建议使用，因为可能会导致网络地址和主机地址的混淆。全 1 子网掩码：一般也不推荐使用全 1 的子网掩码，这会使得所有的主机位都被用作网络位，导致该网络中没有可用的主机地址。四、IP地址与子网掩码的关系

网络地址：

将IP地址与子网掩码进行按位与运算得到的结果就是网络地址。

例如，IP地址192.168.1.10与子网掩码255.255.255.0进行按位与运算后，结果为192.168.1.0，即网络地址。

广播地址：

将IP地址与反向子网掩码（即将子网掩码取反）进行按位或运算得到的结果就是广播地址。

例如，IP地址192.168.1.10与反向子网掩码0.0.0.255进行按位或运算后，结果为192.168.1.255，即广播地址。

可用主机数：

可用主机数等于2^(主机位数) - 2（减去网络地址和广播地址）。

例如，对于子网掩码255.255.255.0（/24），主机位数为8，因此可用主机数为2^8 - 2 = 254。

五、掩码位数与IP数对应

子网掩码，一共是32位，每加一位，可用的IP数都成指数减少。

六、掩码位数与对应的子网掩码

根据掩码位数，确定IP总数以及具体子网掩码。

广播地址

广播地址，一般是子网掩码计算的时候，减去的2个不可用的网络地址，其中有一个是广播地址，比如192.168.1.1/24这个地址，他的子网掩码是24，代表可以使用的地址是2^(32-24)-2=254，那么广播地址是192.168.1.255了，网络地址那么是192.168.1.0

主机 IP 地址需要是网络中独一无二的标识，用于在网络中区分不同的主机，并且能够进行单播通信。如果将广播地址分配给某台主机，会导致网络通信混乱。

七、子网掩码示例

A1 PLC IP地址:192.168.0.10 /24与A2 PLC IP地址:192.168.1.11/24，他们属于不同的子网，因此，无法直接互相访问。修改子网的大小，将其改成：A1 PLC IP地址:192.168.0.10 /23与A2 PLC IP地址:192.168.1.11/23，就可以将这两个设备纳入同一个子网，可以直接访问。

PLC端修改方法见下图：

注：网络规划要考虑网络负荷、安全性等多个因素，需要根据实际情况进行设置。