Question

一文读懂：IP地址、子网掩码、IP范围、网段、IP地址分类

Answer 1

实际的 IP 地址是一串32 比特的数字，按照 8 比特（1 字节）为一组分成 4 组，分别用十进制表示然后再用圆点隔开，这就是我们平常经常见到的 IP 地址格式。如：

192.168.0.1

但仅凭这一串数字我们无法区分哪部分是网络号（ Net-ID），哪部分是主机号（Host-ID）。在 IP地址的规则中，网络号和主机号连起来总共是 32 比特，但这两部分的具体结构是不固定的。在组建网络时，用户可以自行决定它们之间的分配关系，因此，我们还需要另外的附加信息来表示 IP 地址的内部结构。如，附加子网掩码信息：

· 采用与IP地址主体相同的格式表示子网掩码的方法： 10.10.10.10/255.255.255.0

· 采用网络号比特数来表示子网掩码的方法： 10.10.10.10/24

子网掩码的格式如下表所示， 是一串与 IP 地址长度相同的 32 比特数字 。

子网掩码其 左边一半都是 1 ， 右边一半都是 0 。

子网掩码为 1 的部分表示网络号，子网掩码为 0 的部分表示主机号。

如果通讯源IP与目标IP的网络号部分相同，那么就说明在一个网段内，可以用mac直接通信。

在没有路由器的情况下，两个网络（网络号部分不同）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。

顺带一提，IP 地址的主机号

全 0：表示整个子网，如192.168.1.0

全 1：表示广播地址（向子网上所有设备发送包），即“广播”如192.168.1.255或192.168.1.255/24

子网掩码表示网络号与主机号之间的边界。在本例中，这个边界与字节的边界是正好吻合的，也就是正好划分在句点的位置上， 实际上也可以划分在字节的中间位置（见下面网段说明） 。

IP范围表示：192.168.1.3-192.168.1.10

常见网段表示方式

· 采用与IP地址主体相同的格式表示方法，192.168.1.0/255.255.255.0 （拥有254个ip地址： 从192.168.1.1到192.168.1.254）

· 采用网络号比特数来表示方法，192.168.1.0/24 （拥有254个ip地址： 从192.168.1.1到192.168.1.254）

一个常见的C类IP地址，网络号（Net-ID）=24位， 主机号（Host-ID）=8位，拥有2\8-2=254个ip （-2，扣除表示子网网络地址0、与广播255）

那如何方便计算网段呢

如，192.168.0.0/27（11111111 11111111 11111111 11100000）

套用计算公式：

2 *5** - 2=62个IP （每个网段的第一个和最后一个地址都被特殊用途占用）

其中：2* 5 等于 2*2*2*2*2**

如，172.16.0.0/16

IP地址根据网络号和主机号来分，分为A、B、C三类及特殊地址D、E。 全0和全1的作为保留地址。

· A类：(1.0.0.0-126.0.0.0)（默认子网掩码：255.0.0.0或 0xFF000000）第一个字节为网络号，后三个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“0”，所以地址的网络号取值于1~126之间。一般用于大型网络。

· B类：(128.0.0.0-191.255.0.0)（默认子网掩码：255.255.0.0或0xFFFF0000）前两个字节为网络号，后两个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“10”，所以地址的网络号取值于128~191之间。一般用于中等规模网络。

· C类：(192.0.0.0-223.255.255.0)（子网掩码：255.255.255.0或 0xFFFFFF00）前三个字节为网络号，最后一个字节为主机号。该类IP地址的最前面为“110”，所以地址的网络号取值于192~223之间。一般用于小型网络。

· D类：是多播地址。该类IP地址的最前面为“1110”，所以地址的网络号取值于224~239之间。一般用于多路广播用户 。

· E类：是保留地址。该类IP地址的最前面为“1111”，所以地址的网络号取值于240~255之间。

在IP地址3种主要类型里，各保留了3个区域作为私有地址，其地址范围如下：

· A类地址：10.0.0.0～10.255.255.255

· B类地址：172.16.0.0～172.31.255.255

· C类地址：192.168.0.0～192.168.255.255

回送地址：127.0.0.1。 也是本机地址，等效于localhost或本机IP。一般用于测试使用。例如：ping 127.0.0.1来测试本机TCP/IP是否正常。

掩码位数对应IP总数

附录2

掩码位数，对应IP地址范围、网络地址、广播地址

24位网络号

24位网络号，8位主机号，可形成1个子网（C段总数）,每个子网256-2台主机

25位网络号

25位网络号，7位主机号，可形成2个子网，每个子网126台主机

26位网络号

26位网络号，6位主机号，可形成4个子网，每个子网62台主机

27位网络号

27位网络号，5位主机号，可形成8个子网，每个子网30台主机

28位网络号

28位网络号，4位主机号，可形成16个子网，每个子网14台主机

29位网络号

29位网络号，3位主机号，可形成32个子网，每个子网6台主机

30位网络号

30位网络号，3位主机号，可形成64个子网，每个子网2台主机