IP地址與子網(wǎng)掩碼

一般考試中都會(huì)給定一個(gè)IP地址和對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)掩碼，讓你計(jì)算
1、子網(wǎng)數(shù)目
2、網(wǎng)絡(luò)號(hào)
3、主機(jī)號(hào)
4、廣播地址
5、可用IP地址范圍
碰到這類題，我們應(yīng)該怎么樣來(lái)解題呢。方法如下：

首先，不要管這個(gè)IP是A類還是B類還是C類，IP是哪一類對(duì)于解題是沒(méi)有任何意義的，因?yàn)樵诤芏囝}中B類掩碼和A類或是C類網(wǎng)絡(luò)一起出現(xiàn)，不要把這認(rèn)為是一個(gè)錯(cuò)誤，很多時(shí)候都是這樣出題的。

其次，應(yīng)該知道以下幾點(diǎn)：

1、明確“子網(wǎng)”的函義：

子網(wǎng)就是把一個(gè)大網(wǎng)劃分為幾個(gè)小網(wǎng)，每個(gè)小網(wǎng)的IP地址數(shù)目都是一樣多的。這個(gè)小網(wǎng)就叫做這個(gè)大網(wǎng)的子網(wǎng)。大網(wǎng)可以是A類大網(wǎng)，也可以是B類大網(wǎng)，還可能是C類大網(wǎng)。
A類大網(wǎng)中容納了2的24次方個(gè)IP地址，即16777216個(gè)IP地址；B類大網(wǎng)中容納著2的16次方個(gè)IP地址，即65536個(gè)IP地址；C類大網(wǎng)中容納著2的8次方個(gè)IP地址，即256個(gè)IP地址。

如果把B類大網(wǎng)劃分為32個(gè)小網(wǎng)，那么每個(gè)小網(wǎng)的IP地址數(shù)目就是65536/32=2048；如果把C類大網(wǎng)劃分為32個(gè)小網(wǎng)，那么每個(gè)小網(wǎng)的IP地址數(shù)目就是256/32=8。

2、明確“掩碼”的函義：

掩碼的作用就是用來(lái)告訴電腦把“大網(wǎng)”劃分為多少個(gè)“小網(wǎng)”! 好多書上說(shuō)，掩碼是用來(lái)確定IP地址所在的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，用來(lái)判斷另一個(gè)IP是不是與當(dāng)前IP在同一個(gè)子網(wǎng)中。這也對(duì)，但是對(duì)于我們做題來(lái)說(shuō)，意義不大。我們要明確：掩碼的作用就是用來(lái)告訴電腦把“大網(wǎng)”劃分為多少個(gè)“小網(wǎng)”! 掩碼是用來(lái)確定子網(wǎng)數(shù)目的依據(jù)！

3、牢記各類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)掩碼

A類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)掩碼是255.0.0.0，換算成二進(jìn)制就是11111111.00000000.00000000.00000000；默認(rèn)掩碼意味著沒(méi)有將A類大網(wǎng)再劃分為若干個(gè)小網(wǎng)。掩碼中的1表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，24個(gè)0表示在網(wǎng)絡(luò)號(hào)確定的情況下（用二進(jìn)制表示的IP地址的左邊8位固定不變），用24位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示IP地址的主機(jī)號(hào)部分。（IP地址是由網(wǎng)絡(luò)號(hào)+主機(jī)號(hào)兩部分構(gòu)成）B類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)掩碼是255.255.0.0，換算成二進(jìn)制就是11111111.11111111.00000000.00000000；默認(rèn)掩碼意味著沒(méi)有將B類大網(wǎng)再劃分為若干個(gè)小網(wǎng)。16個(gè)0表示在網(wǎng)絡(luò)號(hào)確定的情況下（用二進(jìn)制表示的IP地址的左邊16位固定不變）可以用16位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示IP地址的主機(jī)號(hào)部分。（可以把B類默認(rèn)掩碼理解為是將A類大網(wǎng)劃分為2的8次方(即256）個(gè)小網(wǎng)）C類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)掩碼是255.255.255.0，換算成二進(jìn)制就是11111111.11111111.11111111.00000000；默認(rèn)掩碼意味著沒(méi)有將C類大網(wǎng)再劃分為若干個(gè)小網(wǎng)。這里的8個(gè)0表示在網(wǎng)絡(luò)號(hào)確定的情況下（用二進(jìn)制表示的IP地址的左邊24位固定不變），可以用8位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示IP地址的主機(jī)部分。（可以把C類默認(rèn)掩碼理解為是將A類大網(wǎng)劃分為2的16次方(即65536）個(gè)小網(wǎng)，是將B類大網(wǎng)劃分為2的8次方（即256）個(gè)小網(wǎng)）

4、關(guān)于正確有效的掩碼：

正確有效的掩碼應(yīng)該滿足一定的條件，即把十進(jìn)制掩碼換算成二進(jìn)制后，掩碼的左邊部分一定要是全為1且中間不能有0出現(xiàn)。比方說(shuō)將255.255.248.0轉(zhuǎn)為二進(jìn)制是11111111.11111111.11111000.00000000，可以看到左邊都是1，在1的中間沒(méi)有0出現(xiàn)（0都在1的右邊），這樣就是一個(gè)有效的掩碼。我們?cè)賮?lái)看254.255.248.0，轉(zhuǎn)成二進(jìn)制是11111110.11111111.11111000.00000000，這不是一個(gè)正確有效的掩碼，因?yàn)樵?/span>1中間有一個(gè)0的存在。再來(lái)看255.255.249.0，轉(zhuǎn)為二進(jìn)制是11111111.11111111.11111001.00000000，這也不是一個(gè)正確有效的掩碼，因?yàn)樵?/span>1中間也有0的存在。

5、關(guān)于子網(wǎng)掩碼的另類表示法：

有些題目中不是出現(xiàn)如255.255.248.0這樣的子網(wǎng)掩碼，而是出現(xiàn) IP地址/數(shù)字 這樣的形式，這里的/數(shù)字就是子網(wǎng)掩碼的另類表示法。在做題時(shí)，我們要正確理解這種另類表示法。我們將255.255.248.0轉(zhuǎn)為二進(jìn)制的形式是 11111111.11111111.11111000.00000000，可以看到左邊是有21個(gè)1，所以我們可以將255.255.248.0這個(gè)掩碼表示為/21。反過(guò)來(lái)，當(dāng)我們看到/21時(shí)，我們就把32位二進(jìn)制的左邊填上21個(gè)1，將這個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)每8位做為一節(jié)用句點(diǎn)隔開(kāi)，再轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制，就是255.255.248.0了。

6、網(wǎng)絡(luò)中有兩個(gè)IP地址不可用：

不管是A類還是B類還是C類網(wǎng)絡(luò)，在不劃分子網(wǎng)的情況下，都是有兩個(gè)IP地址不可用的：網(wǎng)絡(luò)號(hào)和廣播地址。比如在一個(gè)沒(méi)有劃分子網(wǎng)的C類大網(wǎng)中用202.203.34.0來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，用202.203.34.255來(lái)表示廣播地址，因?yàn)?/span>C類大網(wǎng)的IP地址有256個(gè)，現(xiàn)在減去這兩個(gè)IP地址，那么可用的IP地址就只剩下256-2=254個(gè)了。如果題目問(wèn)：把一個(gè)C類大網(wǎng)劃分為4個(gè)子網(wǎng)，會(huì)增加多少個(gè)不可用的IP地址？可以這樣想：在C類大網(wǎng)不劃分子網(wǎng)時(shí)，有兩個(gè)IP地址不可用；現(xiàn)在將C類大網(wǎng)劃分為4個(gè)子網(wǎng)，那么每個(gè)子網(wǎng)中都有2個(gè)IP地址不可用，所以4個(gè)子網(wǎng)中就有8個(gè)IP地址不可用，用8個(gè)IP地址減去沒(méi)劃分子網(wǎng)時(shí)的那兩個(gè)不可用的IP地址，得到結(jié)果為6個(gè)。所以在將C類大網(wǎng)劃分為4個(gè)子網(wǎng)后，將會(huì)多出6個(gè)不可用的IP地址。

7、根據(jù)掩碼來(lái)確定子網(wǎng)的數(shù)目

首先看題中給出的掩碼是屬于哪個(gè)默認(rèn)掩碼的“范圍”內(nèi)，這樣我們就可以知道是對(duì)A類還是B類還是C類大網(wǎng)來(lái)劃分子網(wǎng)。比方說(shuō)202.117.12.36/30，我們先把/30這種另類的掩碼表示法轉(zhuǎn)換為我們習(xí)慣的表示法： 11111111.11111111.11111111.11111100，轉(zhuǎn)為十進(jìn)制是255.255.255.252。我們可以看到，這個(gè)掩碼的左邊三節(jié)與C類默認(rèn)掩碼相同，只有第四節(jié)與C類默認(rèn)掩碼不同，所以我們認(rèn)為255.255.255.252這個(gè)掩碼是在C類默認(rèn)掩碼的范圍之內(nèi)的，意味著我們將對(duì)C類網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行子網(wǎng)劃分。因?yàn)?/span>C類網(wǎng)絡(luò)的默認(rèn)掩碼是255.255.255.0，將C類默認(rèn)掩碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制是11111111.11111111.11111111.00000000,這里的8個(gè)0表示可以用8位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示IP地址，也就是說(shuō)C類大網(wǎng)中可有2的8次方個(gè)IP地址，也就是256個(gè)IP地址。這道題中的掩碼的最后一節(jié)是252，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制是11111100，因?yàn)?/span>1表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)，所以111111就表示將C類大網(wǎng)劃分為（111111）2進(jìn)制個(gè)子網(wǎng)。將111111轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制是64，所以就表示將C類大網(wǎng)劃分為64個(gè)子網(wǎng)，每個(gè)子網(wǎng)的IP地址數(shù)目是256/64=4，去除子網(wǎng)中的第一個(gè)表示子網(wǎng)號(hào)的IP地址和最后一個(gè)表示廣播地址的IP地址，子網(wǎng)中的可分配的IP地址數(shù)目就是子網(wǎng)中的總的IP地址數(shù)目再減去2，也就是4-2=2個(gè)。

8、綜合實(shí)例：

已知172.31.128.255/18，試計(jì)算：

1、子網(wǎng)數(shù)目,

2、網(wǎng)絡(luò)號(hào)，

3、主機(jī)號(hào)，

4、廣播地址，

5、可分配IP的起止范圍

解：

1、             算子網(wǎng)數(shù)目

首先將/18換成為我們習(xí)慣的表示法:

11111111.11111111.11000000.000000轉(zhuǎn)為十進(jìn)制就是255.255.192.0，可以看到這個(gè)掩碼的左邊兩節(jié)和B類默認(rèn)掩碼是一致的，所以這個(gè)掩碼是在B類默認(rèn)掩碼的范圍內(nèi)，意味著我們將對(duì)B類大網(wǎng)進(jìn)行子網(wǎng)劃分。B類掩碼默類是用16位(16個(gè)0)來(lái)表示可分配的IP地址，本題中的掩碼在B類默認(rèn)掩碼的基礎(chǔ)上多出了兩個(gè)表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)的1，這就是說(shuō)是將B類大網(wǎng)劃分為(11)2進(jìn)制個(gè)子網(wǎng)，將(11)2進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制就是4，所以本題中是將B類大網(wǎng)劃分為4個(gè)子網(wǎng)。

2、             算網(wǎng)絡(luò)號(hào)

用公式：將IP地址的二進(jìn)制和子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制進(jìn)行“與”（and）運(yùn)算，得到的結(jié)果就是網(wǎng)絡(luò)號(hào)。“與運(yùn)算”的規(guī)則是1和1得1，0和1得0，1和0得0。172.31.128.255轉(zhuǎn)為二進(jìn)制是10101100.00011111.10000000.11111111，掩碼是：11111111.11111111.11000000.00000000所以：
10101100.00011111.10000000.11111111
11111111.11111111.11000000.00000000
10101100.00011111.10000000.00000000
將10101100.00011111.10000000.00000000轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制就是172.31.128.0，所以網(wǎng)絡(luò)號(hào)是172.31.128.0

3、             算主機(jī)號(hào)

也用公式：用IP地址的二進(jìn)制和（子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制的反碼）進(jìn)行“與”運(yùn)算，得到的結(jié)果就是主機(jī)號(hào)。反碼就是將原本是0的變?yōu)?/span>1，原本是1的變?yōu)?/span>0。由于掩碼是11111111.11111111.11000000.00000000所以其反碼表示為00000000.00000000.00111111.11111111，再將IP地址的二進(jìn)制和掩碼的反碼表示法進(jìn)行“與”運(yùn)算：
10101100.00011111.10000000.11111111
00000000.00000000.00111111.11111111
00000000.00000000.00000000.11111111
將00000000.00000000.00000000.11111111轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制是0.0.0.255，我們將左邊的0去掉，只留右邊的數(shù)字，所以我們說(shuō)這個(gè)IP的主機(jī)號(hào)是255。主機(jī)號(hào)是表示網(wǎng)絡(luò)號(hào)再加上255就是這個(gè)IP地址了。

4、             算廣播地址

也用公式：在得到網(wǎng)絡(luò)號(hào)的基礎(chǔ)上，將網(wǎng)絡(luò)號(hào)右邊的表示IP地址的主機(jī)部分的二進(jìn)制位全部填上1，再將得到的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)就可以得到廣播地址。因?yàn)楸绢}中子網(wǎng)掩碼是11111111.11111111.11000000.00000000，網(wǎng)絡(luò)號(hào)占了18位，所以本題中表示IP地址的主機(jī)部分的二進(jìn)制位是14位，我們將網(wǎng)絡(luò)號(hào)172.31.128.0，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制是10101100.00011111.10000000.00000000，然后從右邊數(shù)起，將14個(gè)0全部替換為1，即：10101100.00011111.10111111.11111111，這就是這個(gè)子網(wǎng)的廣播地址的二進(jìn)制表示法。將這個(gè)二進(jìn)制廣播地址轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制就是172.31.191.255

5、             算可用IP地址范圍

因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)號(hào)是172.31.128.0，廣播地址是172.31.191.255，所以子網(wǎng)中可用的IP地址范圍就是從網(wǎng)絡(luò)號(hào)+1 到廣播地址-1，所以子網(wǎng)中的可用IP地址范圍就是從172.31.128.1-172.31.191.254。