IP地址划分[通俗易懂]

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IP地址划分

1 IP地址分类

主机位全0为网络地址，全1为广播地址

（1）A类IP地址
一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，
地址范围：1.0.0.1——126.255.255.254
二进制表示为：00000001 00000000 00000000 00000001——01111110 11111111 11111111 11111110
可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1677214个主机
（2）B类IP地址
一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，
地址范围：128.1.0.1——191.255.255.254
二进制表示为：10000000 00000001 00000000 00000001——10111111 11111111 11111111 11111110
可用的B类网络有16384个，每个网络能容纳65534主机

（3）C类IP地址
一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”
范围：192.0.1.1——223.255.255.254
二进制表示为: 11000000 00000000 00000001 00000001 —— 11011111 11111111 11111110 11111110
C类网络可达2097152个，每个网络能容纳254个主机

（4）D类地址用于多点广播
D类IP地址第一个字节以“1110”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中多点广播地址用来一次寻址一组计算机
地址范围：224.0.0.1——239.255.255.254

（5）E类IP地址
以“1111”开始，为将来使用保留，E类地址保留，仅作实验和开发用

（6）私有ip
在这么多网络IP中，国际规定有一部分IP地址是用于我们的局域网使用，也就是属于私网IP，不在公网中使用的，它们的范围是：

10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0～192.168.255.255

注意
IP地址127．0．0．1~127．255．255．255用于回路测试，
如：127.0.0.1可以代表本机IP地址，用http://127.0.0.1就可以测试本机中配置的Web服务器。

2 子网掩码的概述及作用

（1）子网掩码是一个应用于TCP/IP网络的32位二进制值，每节8位，必须结合IP地址对应使用。
（2）子网掩码32位都与IP地址32位对应，如果某位是网络地址，则子网掩码为1，否则为0。
（3）子网掩码可以通过与IP地址“与”计算，分离出IP地址中的网络地址和主机地址，用于判断该IP地址是在局域网上，还是在广域网上。
（4）子网掩码一般用于将网络进一步划分为若干子网，以避免主机过多而拥堵或过少而IP浪费。

3 子网掩码的分类

1）缺省子网掩码(未划分子网)：
子网掩码32位与IP地址32位对应,如果某位是网络地址，则子网掩码为1，否则为0。例如A类IP地址，第一节为网络地址，其余三节为主机地址，故掩码为“11111111.00000000.00000000.00000000”
A类网络缺省子网掩码：255.0.0.0
B类网络缺省子网掩码：255.255.0.0
C类网络缺省子网掩码：255.255.255.0
2）自定义子网掩码(用于划分子网)：
将一个网络划分为若干子网，希望每个子网拥有不同的网络地址或子网地址。因为ＩＰ是有限的，实际上我们是将主机地址分为两个部分：子网网络地址、子网主机地址。形式如下：
未做子网划分的ip地址：网络地址＋主机地址
做子网划分后的ip地址：网络地址＋（子网网络地址＋子网主机地址）

4 子网掩码计算

（1）利用子网数来计算
在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。
1)将子网数目转化为二进制来表示
2)取得该二进制的位数，为 N
3)取得该 IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。

如欲将C类IP地址192.168.10.0划分成4个子网：
1)4=100
2)该二进制为三位数，N = 3
3)将C类地址的子网掩码255.255.255.0的主机地址前3位置 1，得到子网掩码255.255.255.224。(具体见下图）
在这里插入图片描述
（2）利用主机数来计算
1)将主机数目转化为二进制来表示
2)如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址，去除子网网络地址（主机号全0）和子网广播地址（主机号全1）），则取得该主机的二进制位数。
3)将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网掩码值。

如将B类IP地址192.168.10.0划分成若干子网，每个子网内有主机25台：
1)25=11001
2)该二进制为十位数，N = 5
3)将该B类地址的子网掩码 255.255.255.0的主机地址全部置 1，得到255.255.255.255，然后再从后向前将后5位置0，即为：11111111.11111111.11111111.11100000，即255.255.252.224。

5 子网聚和

子网聚和与子网划分的操作与意图正好相反，子网聚合即将多个子网合成一个超网。尽量找到它的最小合集，方能找到最小的超网。

例：将下面五个子网聚和成一个超网
192.168.11.0/27

192.168.12.0/27

192.168.14.0/27

192.168.14.32/27

192.168.14.64/27
子网聚和就是将不同的用二进制展开，上下对应，找出相同位置处的数字，若数字相同，则将超网的相同位上置与其位上相同的数字，即如果全为0，则置0，全为1，则置为1；如相同位置处的数字有不同，则在超网的相应位上为0。如下所示：

00001011 00000000

00001100 00000000

00001110 00000000

00001110 00100000
00001110 01000000

得：00001000 00000000 且前面5位是相同的，所以，掩码长度为16+5=21
故此超网为：192.168.8.0/21

注意：

主机位的最大和最小的都是不能用的，主机位全0，为网络地址，全1为广播地址。
网络地址的划分，有一种比较方便的方法，那就是计算主机数，/21代表网络位在第3段,(第3段指的是xxx.xxx.xxx.xxx，掩码的第3段，掩码一共32位，每段8位）那么/21，即第3段掩码网络号占5位，剩余主机位位11位，11个主机位，能够编码出2¹⁰-2个主机ip地址。

参考文章：
作者：Zuoyan
出处：https://www.cnblogs.com/kangxinxin/p/9917961.html

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