理解网络标识符：IP地址、子网掩码与网络号的关联性分析

网络号&＃61;IP乘以子网掩码

IP、子网掩码、网络号之间的关系、区分和运算
IP地址总共是32位二进制数表示&＃xff0c;每8位为一节&＃xff0c;总共4节。日常使用中每节用一个十进制表示&＃xff08;0-255&＃xff09;。每个IP地址都是由网络号&＃43;主机号组成&＃xff0c;前面N位表示网络号&＃xff0c;后面32-N位表示主机号。到底前面几位表示网络号就是由子网掩码来区分&＃xff0c;在子网掩码中用1和0来分别网络号位和主机号位&＃xff0c;其中是1的表示是网络位&＃xff0c;0表示主机位&＃xff0c;前面说的IP中前面的N位表示网络号&＃xff0c;后面的32-N位才是主机号&＃xff0c;所以子网掩码总是前面一段全是1&＃xff0c;后面一段全是0。我们的IP范围就是主机号范围。所有主机号中的最后一个主机号为广播地址。
比如一个IP地址&＃xff1a;192.168.0.1/24&＃xff0c;这是我们常见的一个C类地址&＃xff0c;用二进制表示就是 IP&＃xff1a;11000000 10101000 00000000 00000001 子&＃xff1a;11111111 11111111 11111111 00000000
这就是说这个IP中&＃xff0c;前24位表示网络号&＃xff0c;后面8位表示主机号。也就是说我们IP取值范围就是最后的8位从0000000-11111111之间&＃xff0c;用十进制表示也就是0-255之间&＃xff0c;在地址中0不能作为IP地址使用&＃xff0c;他是网络号的专用&＃xff0c;也就是说我们的取值范围是在1-255之间&＃xff0c;其中1是网关地址&＃xff08;实际中我们组建局域网的时候不一定用1作网关这是另一回事&＃xff09;&＃xff0c;255是广播地址&＃xff0c;也就是说实际能使用的只有253个IP&＃xff0c;即192.168.0.2-192.168.0.254。
那什么是网络号呢&＃xff1f;说得直接一点就是这个局域网在网络上的IP。我们知道每一台计算机在网络上都有一个IP地址&＃xff0c;这个IP地址就是这台计算机在网络上的一个编号&＃xff0c;那么网络号也就是这个局域网在互联网上的IP地址编号。网络号的计算方法是把IP地址与子网掩码作“与”运算&＃xff0c;所谓的与运算&＃xff0c;就相当于我们并时所说的乘运算&＃xff0c;当两个同为1时其结果为1&＃xff0c;如果其中有一个是0则结果是0。在上面的例子中前面的24位是网络号那么这个局域网在网络中的编号就是192.168.0.0&＃xff0c;现在知道为什么0始终不能用为IP地址了吧。如果两台机的网络号不一样&＃xff0c;表示这两台机不在同一个局域网中。比如有如下两个IP&＃xff1a;192.168.0.115/24&＃xff0c;192.168.5.115/24&＃xff0c;用二进制表示就是&＃xff1a;
IP1&＃xff1a; 11000000 10101000 00000000 01110011 子网&＃xff1a; 11111111 11111111 11111111 00000000 网络号&＃xff1a; 11000000 10101000 00000000 00000000 十进制表示网络号&＃xff1a;192.168.0.0
IP2&＃xff1a; 11000000 10101000 00000101 01110011 子网&＃xff1a; 11111111 11111111 11111111 00000000 网络号&＃xff1a; 11000000 10101000 00000001 00000000 十进制表示网络号&＃xff1a;192.168.5.0 两个IP的网络号不一样&＃xff0c;表示这两个IP不在同一个局域网中。
又比如我网吧从电信公司分到一组IP&＃xff1a;89.153.43.225/29&＃xff0c;那么换成二进制就是
IP&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100001 子&＃xff1a;11111111 11111111 11111111 11111000 可以清楚的看出这组IP在网络上的网络号是前面的29位&＃xff0c;用十进制表示就是89.153.43.224&＃xff0c;这组IP的主机号就是最后的三位&＃xff0c;我们说过主机号范围就是IP范围。我网吧从电信公司分得的IP范围用二进制表示就是&＃xff1a; IP1&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100000 IP2&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100001 IP3&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100010 IP4&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100011 IP5&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100100 IP6&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100101 IP7&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100110 IP8&＃xff1a;01011001 10011001 00101011 11100111
我们说过0只能用来表示网络号&＃xff0c;不能用于IP&＃xff0c;所以上面的8个IP中&＃xff0c;只有IP2-IP8是合法的&＃xff0c;用十进制表示就是89.153.43.225-231&＃xff0c;其中89.153.43.225是网关&＃xff0c;89.153.43.231是广播地址&＃xff0c;实际可用IP是89.153.43.226-230&＃xff0c;因为这一组IP的网络号同为89.153.43.224&＃xff0c;

那么已知IP地址以及它的子网掩码,如何知道其网络地址,主机号,广播地址以及可用的主机地址呢?
首先将IP地址和子网掩码用二进制表示&＃xff0c;那么
网络地址&＃61;IP地址 and 子网掩码(and表示”与”操作) &＃xff1b;
主机号&＃61;IP地址 and 子网掩码的反码&＃xff1b;
广播地址&＃61;将网络号右边表示主机部分的二进制变1&＃xff1b;
可用的主机地址&＃xff1a;网络号&＃43;1————-广播地址-1。
举例&＃xff1a;
172.16.2.10/255.255.255.0
首先我们可以知道它是B类地址.
将172.16.2.10用二进制表示&＃xff1a;10101100 00010000 00000010 00001010

255.255.255.0用二进制表示&＃xff1a;11111111 11111111 11111111 00000000

“与”操作 10101100 00010000 00000010 00000000
网络地址&＃xff1a; 172 . 16 . 2 . 0
将网络地址右边表示主机部分的二进制变1&＃xff0c;即
10101100 00010000 00000010 11111111
广播地址&＃xff1a; 172 . 16 . 2 . 255
可用主机地址为&＃xff1a; 172.16.2.1——172.16.2.254

192.168.100.5/255.255.255.0
首先我们可以知道它是C类地址.
255.255.255.0 11111111 11111111 11111111 00000000

192.168.100.5 11000000 10101000 01100100 00000101

“与”操作 11000000 10101000 01100100 00000000
网络地址&＃xff1a; 192 . 168 . 100 . 0
广播地址&＃xff1a;
11000000 10101000 01100100 11111111
192 . 168 . 100 . 255
可用主机地址为&＃xff1a;192.168.100.1——192.168.100.254