如何計運算元網掩碼

2023-03-30 09:19:40

理解ip地址組成

ipv4地址是32位的二進位制數，通常我們會用點分十進位制表示，例如：192.188.222.213

每個ip地址又可分為兩部分，一部分是網路號部分，另一部分是主機號，網路號表示其所屬的網路段編號，主機號則表示該網段中該主機的地址編號，按照網路規模的大小，IP地址可以分為A、B、C、D、E五類，其中A、B、C類是三種主要的型別地址，D類專供多目傳送用的多目地址，E類用於擴充套件備用地址。A、B、C三類IP地址有效範圍如下表：

類別網路號 /佔位數主機號 /佔位數用途(X位網路斷，Y位主機段)

A 1～126 / 8 0～255 0～255 1～254 / 24 國家級

根據規定，A類地址的網路標識必須以“0”開頭。那麼其網段數應該為0XXXXXXX．YYYYYYYY．YYYYYYYY．YYYYYYYY即後面有七位數字

B 128～191 0～255 / 16 0～255 1～254 / 16 跨過組織

根據規定，B類地址的網路標識必須以“10”開頭。那麼其網段數應該為10XXXXXX．XXXXXXXX．YYYYYYYY．YYYYYYYY即後面有14位數字

C 192～223 0～255 0～255 / 24 1～254 / 8 企業組織

根據規定，C類地址的網路標識必須以“110”開頭。那麼其網段數應該為110XXXXX．XXXXXXXX．XXXXXXXX．YYYYYYYY即後面有21位數字

虛擬Ip地址（所有路由器對於虛擬ip地址資料表一律不轉發）：

10.0.0.0~10.255.255.255

172.16.0.0~172.31.255.255

192.168.0.0. ~192.168.255.255

對於A類地址來說，網路斷取值編號只能是1-126（127作為迴路地址使用），主機號編號取值範圍為1-2^24，如此大的主機編號數量，但是隻能對應一個ip使用，例如對於126.x.x.x這個ip來說，其實在126這個ip下面可以配置（2^24-1）個主機進行使用，但是很難全部進行使用和管理，為了高效率的使用這些主機編號，同時著互連網應用的不斷擴大，原先的IPv4的弊端也逐漸暴露出來，即網路號佔位太多，而主機號位太少，所以其能提供的主機地址也越來越稀缺，目前除了使用NAT在企業內部利用保留地址自行分配以外，通常都對一個高類別的IP地址進行再劃分，以形成多個子網，提供給不同規模的使用者群使用。

可以將126想象成一個小區的編號，然後主機號（2^32-1）想象成居民的房號，如果要管理這個小區將變得特別困難，為了方便管理，我們將這個小區內部再劃分出多個子區，這就是子網的由來，如果我們想給某一個子小區的成員分發資料，我們總不可能一個個的居民找過去吧，如果我們知道這個居民在小區的哪一個子小區，不就更容易找到居民了嗎，那麼子網掩碼就是來幫我們找到當前ip所屬哪一個子網的。

子網的組成

為了在網路分段情況下有效地利用IP地址，通過對主機號的高位部分取作為子網號，從通常的網路位界限中擴充套件或壓縮子網掩碼，用來建立某類地址的更多子網。但建立更多的子網時，在每個子網上的可用主機地址數目會比原先減少

距離來說，對於126.0.0.1，我們將其轉換為32位2進位制數，前8位時網路段（即126），然後剩下的24位可以從高位擷取位數來作為子網數量（以及編號），剩下的位數作為主機號，例如我們取24位前兩位作為子網，則子網的數量是2^2個（也就是四個），每個子網下管理的主機編號是（1-2^22），但是對於每一個子網來說，會把主機編號的開始作為網路地址，將主機編號最後一個作為廣播地址，所以每個子網可用主機數為（2^22-2）個，此時的子網掩碼（32位）11111111,11000000,00000000,00000000轉換成點分十進位制是：255.192.0.0，注：網路段必須是都是1

一、利用子網數來計算

在求子網掩碼之前必須先搞清楚要劃分的子網數目，以及每個子網內的所需主機數目。

1)將子網數目轉化為二進位制來表示

2)取得該二進位制的位數，為 N

3)取得該IP地址的類子網掩碼，將其主機地址部分的的前N位置 1 即得出該IP地址劃分子網的子網掩碼。

如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成27個子網：

1)27=11011

2)該二進位制為五位數，N = 5

3)將B類地址的子網掩碼255.255.0.0的主機地址前5位置 1（從高位擷取時必須都是1），得到 255.255.248.0

即為劃分成 27個子網的B類IP地址 168.195.0.0的子網掩碼。

方法2:

其實我們可以想一下2^位數，剛剛大於要劃分的子網數量，對於27來說，2^5=32剛剛大於27，所以擷取主機段高位的前五位作為子網掩碼，上述地址是b類，因此前16位時網路段，此時的子網掩碼（32位）11111111,11111111,11111000,00000000轉換成點分十進位制是：255.255.248.0，注：網路段必須是都是1

二、利用主機數來計算

1)將主機數目轉化為二進位制來表示

2)如果主機數小於或等於254（注意去掉保留的兩個IP地址），則取得該主機的二進位制位數，為 N，這裡肯定 N<8。如果大於254，則 n="">8，這就是說主機地址將佔據不止8位。

3)使用255.255.255.255來將該類IP地址的主機地址位數全部置1，然後從後向前的將N位全部置為 0，即為子網掩碼值。

如欲將B類IP地址168.195.0.0劃分成若干子網，每個子網內有主機700臺：

1) 700=1010111100

2)該二進位制為十位數，N = 10

3)將該B類地址的子網掩碼255.255.0.0的主機地址全部置 1，得到255.255.255.255

然後再從後向前將後 10位置0,即為：
11111111.11111111.11111100.00000000

即255.255.252.0。這就是該欲劃分成主機為700臺的B類IP地址 168.195.0.0的子網掩碼。

方法2：其實我們可以想一下2^位數的值，剛剛大於要劃分的主機數量，對於700來說，2^11=1024，剛剛大於700，但是主機位是低位擷取，所以擷取主機段低位的後十位作為主機位，上述地址是b類，因此前16位時網路段，此時的子網掩碼（32位）11111111,11111111,11111100,00000000轉換成點分十進位制是：255.255.252.0，注：網路段必須是都是1

下面列出各類IP地址所能劃分出的所有子網，其劃分後的主機和子網佔位數，以及主機和子網的（最大）數目，注意要去掉保留的IP地址(即劃分後有主機位或子網位全為“0”或全為“1”的)：

A類IP地址：

子網位 /主機位子網掩碼子網最大數 /主機最大數

2/22 255.192.0.0 2/4194302

3/21 255.224.0.0 6/2097150

4/20 255.240.0.0 14/1048574

5/19 255.248.0.0 30/524286

6/18 255.252.0.0 62/262142

7/17 255.254.0.0 126/131070

8/16 255.255.0.0 254/65536

9/15 255.255.128.0 510/32766

10/14 255.255.192.0 1022/16382

11/13 255.255.224.0 2046/8190

12/12 255.255.240.0 4094/4094

13/11 255.255.248.0 8190/2046

14/10 255.255.252.0 16382/1022

15/9 255.255.254.0 32766/510

16/8 255.255.255.0 65536/254

17/7 255.255.255.128 131070/126

18/6 255.255.255.192 262142/62

19/5 255.255.255.224 524286/30

20/4 255.255.255.240 1048574/14

21/3 255.255.255.248 2097150/6

22/2 255.255.255.252 4194302/2

B類IP地址：

子網位 /主機位子網掩碼子網最大數 /主機最大數

2/14 255.255.192.0 2/16382

3/13 255.255.224.0 6/8190

4/12 255.255.240.0 14/4094

5/11 255.255.248.0 30/2046

6/10 255.255.252.0 62/1022

7/9 255.255.254.0 126/510

8/8 255.255.255.0 254/254

9/7 255.255.255.128 510/126

10/6 255.255.255.192 1022/62

11/5 255.255.255.224 2046/30

12/4 255.255.255.240 4094/14

13/3 255.255.255.248 8190/6

14/2 255.255.255.252 16382/2

C類IP地址：

子網位 /主機位子網掩碼子網最大數 /主機最大數

2/6 255.255.255.192 2/62

3/5 255.255.255.224 6/30

4/4 255.255.255.240 14/14

5/3 255.255.255.248 30/6

6/2 255.255.255.252 62/2

我們看一個考試中常見的題型：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。

方法1. 常規辦法是把這個主機地址和子網掩碼都換算成二進位制數，兩者進行邏輯與運算後即可得到網路地址，得出202.112.14.128，上述是1個c類地址，因此主機號位後8位，將224轉為二進位制的11100000，也就說擷取了前3位作為子網，所以子網數位2^3=8個，主機數一個2^8=256個，分為8份，則一個子網為32個主機數，因為網路地址是一個子網的開始地址，廣播地址是一個子網的結束地址，所以128 32-1 = 159，因為廣播地址為202.112.14.159

方法2：每個子網的主機數 = 總的主機數（2^8） - 子網值（224）=32，題中的ip主機號為137，你可想一下，一個子網主機數32，則每一子網的開始都是32的倍數，因為主機編號從0開始，所以只需要想一下哪個值比137小且是32倍數，得出是128，所以網路地址為202.112.14.128（主機位(不包含子網位)全是0），廣播地址如上為202.112.14.159（主機位(不包含子網位)全是1），該子網下的主機範圍為
202.112.14.129-202.112.14.158 = 30臺

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作者：秦絡殤

來源：CSDN

原文：
https://blog.csdn.net/qq_32239417/article/details/78660649

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