IP地址（分类）、子网掩码、网络号、主机号、子网号

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

IP地址

IP地址被用来给Internet上的电脑一个编号。大家日常见到的情况是每台联网的PC上都需要有IP地址，才能正常通信。我们可以把“个人电脑”比作“一台电话”，那么“IP地址”就相当于“电话号码”，而Internet中的路由器，就相当于电信局的“程控式交换机”。
IP地址是一个32位的二进制数，通常被分割为4个“8位二进制数”（也就是4个字节）。IP地址通常用“点分十进制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之间的十进制整数。例：点分十进IP地址（100.4.5.6），实际上是32位二进制数（01100100.00000100.00000101.00000110）
IP地址=网络地址+主机地址

• 网络地址:
  如果是192的C段地址，那么，网络地址就是：192.168.1.0，地址掩码是：255.255.255.0。
  如果地址掩码是：255.255.0.0，那么网络地址就是：192.168.0.0。
  网络地址很大一部分是由地址掩码决定的。

• 主机地址：
  如IP地址是202.112.14.137，掩码是255.255.255.224 ，
  网络地址是202.112.14.128，子网号是128。
  主机地址是202.112.14.137 。

网络号、主机号、子网号

已知 IP：195.169.20.50 子网掩码：255.255.255.224 求网络号 子网号 主机号。
答：

• IP为C类，一知道子网掩码值是224 所以网络被划分为8个子网
• 网络号是用将你的IP转为二进制11000011.10101001.00010100.00110010和原子网掩码255.255.255.0的二进制11111111.11111111.11111111.00000000进行逻辑与运算得到11000011.10101001.00010100.00000000转换为十进制为195.169.20.0
• 子网号则是用IP和新的子网掩码255.255.255.224进行逻辑与也是转为二进制在与得到195.169.20.32
• 主机号的计算是把新子网掩码255.255.255.224转为二进制后取反，就是把0变1 ，1变0，然后再和IP的二进制进行逻辑与运算得到主机号为0.0.0.18 。就是195.169.20.32网段的第18号 。

已知计算机IP地址时195.169.20.25，子网掩码是：255.255.255.240， 求网络号 子网号 主机号。
答：

• 256-240=16 以16为子网分段数。 即 0-15 16-31 32-47 … 其中第一个地址为子网地址， 最后一个为广播地址。
• 有效主机为14个。
• 25在16-31之间那么子网地址为 195.169.20.16 广播地址为 195.169.20.31 地址范围为: 195.169.20.17-195.169.20.30

掩码的作用
用来告诉电脑把“大网”划分为多少个“小网”! 好多书上说，掩码是用来确定IP地址所在的网络号，用来判断另一个IP是不是与当前IP在同一个子网中。这也对，我们要明确：掩码的作用就是用来告诉电脑把“大网”划分为多少个“小网”! 掩码是用来确定子网数目的依据！

掩码的左边部分一定要是全为1且中间不能有0出现
比方说将255.255.248.0转为二进制是 11111111.11111111.11111000.00000000，可以看到左边都是1，在1的中间没有0出现（0都在1的右边），这样就是一个有效的掩码。我们再来看254.255.248.0，转成二进制是 11111110.11111111.11111000.00000000，这不是一个正确有效的掩码，因为在1中间有一个0的存在。

把一个C类大网划分为4个子网，会增加多少个不可用的IP地址？
可以这样想：在C类大网不划分子网时，有两个IP地址不可用；现在将C类大网划分为4个子网，那么每个子网中都有2个IP地址不可用，所以4个子网中就有8个IP地址不可用，用8个IP地址减去没划分子网时的那两个不可用的IP地址，得到结果为6个。所以在将C类大网划分为4个子网后，将会多出6个不可用的IP地址。

比方说202.117.12.36/30，我们先把/30这种另类的掩码表示法转换为我们习惯的表示法： 11111111.11111111.11111111.11111100，转为十进制是255.255.255.252。我们可以看到，这个掩码的左边三节与C类默认掩码相同，只有第四节与C类默认掩码不同，所以我们认为255.255.255.252这个掩码是在C类默认掩码的范围之内的，意味着我们将对C类网络进行子网划分。因为C类网络的默认掩码是255.255.255.0，将C类默认掩码转换为二进制是11111111.11111111.11111111.00000000,这里的8个0表示可以用8位二进制数来表示IP地址，也就是说C类大网中可有2的8次方个IP地址，也就是256个IP地址。这道题中的掩码的最后一节是252，转换为二进制是11111100，因为1表示网络号，所以111111就表示将C类大网划分为（111111）2进制个子网。将111111转换为十进制是64，所以就表示将C类大网划分为64个子网，每个子网的IP地址数目是256/64=4，去除子网中的第一个表示子网号的IP地址和最后一个表示广播地址的IP地址，子网中的可分配的IP地址数目就是子网中的总的IP地址数目再减去2，也就是4-2=2个。

IP地址的分类

A类IP：0.0.0.0—-127.255.255.255

0—127,其中0代表任何地址，127代表回环测试地址，因此，A类地址的实际范围是1—126，默认子网掩码是255.0.0.0

B类IP：128.0.0.0—-191.255.255.255

128—191，其中128.0.0.0和191.255.0.0为保留IP，实际范围是128.1.0.0—191.254.0.0，子网掩码：255.255.0.0

C类IP：192.0.0.0—-223.255.255.255

192—223,其中192.0.0.0和223.255.255.0为保留IP，实际范围是192.0.1.0—223.255.254.0；子网掩码：255.255.255.0

D类IP：224.0.0.0—-239.255.255.255

224.0.0.0—-239.255.255.255用于多点广播

E类IP：240.0.0.0—–255.255.255.254

255.255.255.255用于广播地址。

子网掩码

• 子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码
• 子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分
• 子网掩码是一个32位地址，用于屏蔽IP地址的一部分以区别网络标识和主机标识，并说明该IP地址是在局域网上，还是在远程网上
• 通过子网掩码，就可以判断两个IP在不在一个局域网内部
• 子网掩码可以看出有多少位是网络号，有多少位是主机号

子网掩码——屏蔽一个IP地址的网络部分的“全1”比特模式。对于A类地址来说，默认的子网掩码是255.0.0.0；对于B类地址来说默认的子网掩码是255.255.0.0；对于C类地址来说默认的子网掩码是255.255.255.0。

网关

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。默认网关在网络层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关的结构也和路由器类似，不同的是互连层。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连

网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。

比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。

在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机（或集线器）上，TCP/IP协议也会根据子网掩码（255.255.255.0）判定两个网络中的主机处在不同的网络里。

而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机。

所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器（实质上相当于一台路由器）、代理服务器（也相当于一台路由器）。

广播地址(Broadcast Address)

广播地址(Broadcast Address)是专门用于同时向网络中所有工作站进行发送的一个地址。

在使用TCP/IP 协议的网络中，主机标识段host ID 为全1 的IP 地址为广播地址，广播的分组传送给host ID段所涉及的所有计算机。例如，对于10.1.1.0 （255.255.255.0 ）网段，其广播地址为10.1.1.255 （255 即为2 进制的11111111 ），当发出一个目的地址为10.1.1.255 的分组（封包）时，它将被分发给该网段上的所有计算机。

ip段/数字-如192.168.0.1/24是什么意思?

后面这个数字标示了我们的网络号的位数，也就是子网掩码中前多少号为1
129.168.1.1 /24 这个24就是告诉我们网络号是24位
也就相当于告诉我们了
子网掩码是：11111111 11111111 11111111 00000000
即：255.255.255.0
172.16.10.33/27 中的/27
也就是说子网掩码是255.255.255.224 即27个全1
11111111 11111111 11111111 11100000

参考：
https://blog.csdn.net/lf1570180470/article/details/54670340
网络号与子网号