詳解IP地址、子網掩碼、網路號、主機號、網路地址、主機地址

來源： https://blog.csdn.net/weixin_39676242/article/details/110257459

概念

• IP地址：一般是指邏輯ip；
• 子網掩碼：將IP劃分為網路號和主機號的IP；
• 網路號/主機號：子網掩碼轉成二進位制後，連續全1的是網路號，後面的是主機號；
• 網路/廣播/主機地址：在二進位制下，主機位全為零就是網路地址，主機位全為1就是廣播地址，其它就是主機地址。

相關計算

根據IP地址和子網掩碼，求網路地址和廣播地址

一個主機的IP地址是202.112.14.137，掩碼是255.255.255.224，要求計算這個主機所在網路的網路地址和廣播地址？

1. 根據子網掩碼可知網路號有27位，主機號有5位！

   255.255.255.224  --> 11111111 11111111 11111111 11100000    # 子網掩碼
   

2. 網路地址（把IP地址轉成二進位制和子網掩碼進行與運算）

   202.112.14.137   --> 11001010 01110000 00001110 10001001    # ip地址
   
   255.255.255.224  --> 11111111 11111111 11111111 11100000    # 子網掩碼
   
   202.112.14.128   <-- 11001010 01110000 00001110 10000000    # 與操作
   

   即網路地址： 202.112.14.128

3. 廣播地址（網路地址的主機位有5位，全部變成1）

   202.112.14.128   --> 11001010 01110000 00001110 10000000    # 網路地址
   
                                   ||
   
   202.112.14.159   <-- 11001010 01110000 00001110 10011111    # 廣播地址
   

   即廣播地址： 202.112.14.159

4. 主機數

   2^5 - 2 = 30

根據每個網路的主機數量，計運算元網掩碼和子網地址的規劃

比如一個子網有10臺主機，那麼對於這個子網需要的IP地址是?

• ip所需總數：
  10 + 1 + 1 + 1 =13

Tips：三個 1

• 子網掩碼（因為 13 < 16(2^4=16)，所以主機位為4位，網路位28位）：

  11111111 11111111 11111111 11110000 --> 255.255.255.240
  

  或者根據主機位：
  2^8 - 2^4 = 256 - 16 = 240

所以該子網掩碼為 255.255.255.240

Tips： 如果一個子網有14臺主機，不少人常犯的錯誤是：依然分配具有16個地址空間的子網，而忘記了給閘道器分配地址。這樣就錯誤了，因為：

根據IP地址和子網掩碼，計算網路地址、廣播地址、地址範圍、主機數

IP地址為 128.36.199.3 子網掩碼是 255.255.240.0 , 算出網路地址、廣播地址、地址範圍、主機數

128.36.199.3    --> 10000000 00100100 11000111 00000011    # IP地址

255.255.240.0   --> 11111111 11111111 11110000 00000000    # 子網掩碼

128.36.192.0    <-- 10000000 00100100 11000000 00000000    # 與操作

Tips：子網掩碼連續全1的是網路號，後面的是主機號

1. IP地址和子網掩碼進行與運算，結果是網路地址

   即網路地址： 128.36.192.0

2. 將運算結果中的網路地址不變，主機地址變為1，結果就是廣播地址（由子網掩碼可知主機號為12位）

   10000000 00100100 11000000 00000000 --> 10000000 00100100 11001111 11111111 --> 128.36.207.255
   

   即廣播地址： 128.36.207.255

3. 地址範圍就是含在本網段內的所有主機

   地址範圍是： 網路地址+1 至 廣播地址-1

   網路地址： 128.36.192.0，廣播地址： 128.36.207.255

   所以本例的網路範圍是：128.36.192.1 至 128.36.207.254

   Tips： 網路地址+1即第一個主機地址，廣播地址-1即最後一個主機地址

4. 主機的數量

   主機的數量 = 2^主機號-2

   即：主機的數量 = 2^12-2 = 4096-2 =4094

   Tips：減2是因為主機不包括網路地址和廣播地址。

從上面兩個例子可以看出不管子網掩碼是標準的還是特殊的，計算網路地址、廣播地址、地址數時只要把地址換算成二進位制，然後從子網掩碼處分清楚連續1以前的是網路地址，後是主機地址進行相應計算即可。

206.110.4.0/18被劃分成16個子網，求每個子網掩碼？

劃分成16個子網，根據子網掩碼/18就表示有18個1，就要從的IP地址的主機位借4位來用作網路位

1. 由字首長度18，得掩碼是 255.255.192.0

   11111111 11111111 11000000 00000000 -->  255.255.192.0
   

   Tips：206.110.4.0/18 由字首長度/18，可得網路位是18位，主機位是14位(其中1代表網路位,0代表主機位)

2. 切分成16個子網（2^4=16）

   • 可以看出能操作的位數就是後面的14個0，即可以在裡面劃分出幾位作為子網的網路位，進而來劃分子網。

   • 要求是切分成16個子網，而2的4次方剛好等於16，則：

     1. 子網的網路位： 18+4 = 22
     2. 子網的主機位： 32-22 = 10

     11111111 11111111 11111100 00000000 -->  255.255.252.0
     

結論：

• 子網掩碼是： 255.255.252.0
• 每個子網可以容納的主機數是： 2^10-2 = 1024-2, 即 1022臺；