IP地址，子网掩码，子网划分

IP地址的分类(记住)

IP地址分为A类、B类、C类、D类、E类，规定如下：

A类：网络位8位，主机位24位，网络前导位为0，即：

0*******.********.********.********即1.0.0.0—127.255.255.255

网络位00000000不可用，网络位01111111(127)表示回送地址，指本地机。

B类：网络位16位，主机位16位，网络前导位为10，即：

10******.********.********.********即128.0.0.0—191.255.255.255

C类：网络位24位，主机位8位，前导位为110，即：

110*****.********.********.********即192.0.0.0—223.255.255.255

D类：组播地址，前导位为1110，即：

1110****.********.********.********即224.0.0.0—239.255.255.255

E类：保留地址，前导位为11110，即：

11110***.********.********.********即240.0.0.0—247.255.255.255

其中A类、B类、C类IP地址可供普通用户使用。

（三）私有IP地址(记住)

IP地址分为：公有IP地址和私有IP地址(也称外部IP地址和内部IP地址，或称全局IP地址和专用IP地址)，在互联网中，公有IP地址可以被外网访问，私有IP地址仅用于内部网络使用，不能被外网访问。私有IP地址如下：

A类：10.0.0.0—10.255.255.255

B类：172.16.0.0—172.31.255.255

C类：192.168.0.0—192.168.255.255

（四）IP地址的相关规定(记住)

1.网络地址、主机地址、广播地址

IP地址由“网络位+主机位”组成。

网络地址：主机位全0

主机地址：网络位全0

直接广播地址：主机位全1

举例：IP地址201.161.20.18的网络地址是201.161.20.0，主机地址是0.0.0.18，直接广播地址为201.161.20.255。

2.可用的IP地址

主机位不可全0或全1（全0是网络地址，全1是广播地址）

在一个网段内，最小的可用IP地址是“网络地址+1”，最大的可用IP地址是“广播地址-1”。

举例：192.168.1.0～192.168.1.255网段中，可用的IP地址是：192.168.1.1～192.168.1.254

3.受限广播地址(或称为“有限广播地址”)

32位全1的IP地址(255.255.255.255)表示受限广播地址。

受限广播地址和直接广播地址的区别，举例：255.255.255.255和192.168.5.255。

交换机转发广播，路由器不转发广播。

二、子网掩码

子网掩码用来区别网络位和主机位，用1表示网络位，用0表示主机位。比如：

A类IP地址的掩码：11111111.00000000.00000000.00000000  写成十进制255.0.0.0

也可以用/8来表示，表示前8位是网络位，比如：10.3.3.3/8

B类IP地址的掩码：11111111.11111111.00000000.00000000写成十进制 255.255.0.0

也可以用/16来表示，表示前16位是网络位，比如：172.16.7.6/16

C类IP地址的掩码：11111111.11111111.11111111.00000000写成十进制 255.255.255.0

也可以用/24来表示，表示前24位是网络位，比如：192.168.5.8/24

子网掩码为255.255.255.255表示本网段只有1个IP地址，举例：电信运营商动态分配给用户的IP地址110.80.191.243和子网掩码255.255.255.255。

三、划分子网的三级网络结构

将一个大的网络划分成几个较小的子网，变成“网络位+子网位+主机位”的三级结构。

（一）子网掩码的计算(★记住)

10000000→128(借1位)

11000000→128＋64＝192(借2位)

11100000→128＋64＋32＝224(借3位)

11110000→128＋64＋32＋16＝240(借4位)

11111000→128＋64＋32＋16＋8＝248(借5位)

11111100→128＋64＋32＋16＋8＋4＝252(借6位)

11111110→128＋64＋32＋16＋8＋4＋2＝254(借7位)

11111111→128＋64＋32＋16＋8＋4＋2＋1＝255(借8位)

（二）子网划分计算

向主机位借1位可以划分成2个子网，借2位划分成4个子网，借3位划分成8个子网，如下：

28＝256，27＝128，26＝64，25＝32，24＝16，23＝8，22＝4，21＝2

地址类别是：A类

网络地址是：126.144.0.0  (主机位全0)

直接广播地址是：126.159.255.255  (主机位全1)

受限广播地址是：255.255.255.255

主机地址是：0.6.28.57  (网络位全0)

子网内的第一个可用IP地址是：126.144.0.1  (网络地址+1)

子网内的最后一个可用IP地址是：126.159.255.254  (广播地址-1)

网段

IP默认分配的子网掩码每段只有255或0

A类的默认子网掩码　255.0.0.0　一个子网最多可以容纳1677万多台电脑

B类的默认子网掩码　255.255.0.0　一个子网最多可以容纳6万台电脑

C类的默认子网掩码　255.255.255.0　一个子网最多可以容纳254台电脑

把子网掩码切换至二进制，我们会发现，所有的子网掩码是由一串连续的1和一串连续的0组成的（一共4段，每段8位，一共32位数）。

255.0.0.0　11111111.00000000.00000000.00000000

255.255.0.0　11111111.11111111.00000000.00000000

255.255.255.0　11111111.11111111.11111111.00000000

这是A/B/C三类默认子网掩码的二进制形式，其实，还有好多种子网掩码，只要是一串连续的1和一串连续的0就可以了（每段都是8位）。如11111111.11111111.11111000.00000000，这也是一段合法的子网掩码。子网掩码决定的是一个子网的计算机数目，计算机公式是2的m次方，其中，我们可以把m看作后面0的个数。如255.255.255.0转换成二进制，那就是11111111.11111111.11111111.00000000，后面有8颗0，那m就是8，255.255.255.0这个子网掩码可以容纳2的8次方（台）电脑，也就是256台，但是有两个IP是不能用的，那就是最后一段不能为0和255，减去这两台，就是254台。

计算方法

00　把将其转换为二进制的四段数字（每段要是8位，如果是0，可以写成8个0，也就是00000000）

11111111.1111111.11111000.00000000

然后，数数后面有几颗0，一共是有11颗，那就是2的11次方，等于2048，这个子网掩码最多可以容纳（2048-2）=2046台电脑。

我们再来看看这个改为默认子网掩码的B类IP

如IP：188.188.0.111，188.188.5.222，子网掩码都设为255.255.254.0，在同一网段吗？

先将这些转换成二进制

IP(A) 188.188.0.111　10111100.10111100.00000000.01101111

IP(B) 188.188.5.222　10111100.10111100.00000101.11011010

Mask 255.255.254.0　11111111.11111111.11111110.00000000

255.255.254.0 是由23个1组成，也就是23位掩码。简单的说，由左往右数1，把十进制的IP换算成二制后，前23位1相同的情况下就属于同一个网段内的IP，24位后的1随意变化，属于同一网段。例中IP(A) 188.188.0.111，通过这个23位限制，可以看出的范围就是属于 188.188.0.0~188.188.1.255范围，只有在这个范围内，才属于同一个网段内IP。IP(B)同网段的IP范围是188.188.4.0~188.188.5.255的范围，显然不在IP(A)的范围内，所以IP(A)与IP(B)不是同一网段内IP。

分别and运算，得

10111100.10111100.00000000.00000000

10111100.10111100.00000100.00000000

网络标识不一样，即不在同一网段

IP网段与子网掩码

现在的企业规模越来越大，从原来的十几台，到几十台，现在是几百台。那么所需的IP地址数量也越来越多。我们都知道一个网段的IP地址数为0-255,除去0和255,只能有254台电脑，如果超过254台电脑，就需要增加IP地址，如何增加IP地址呢，为此就需要子网掩码。

现在的IP暂时由四段数字组成（以后将扩充更改），常分为三类IP:

A类：0.0.0.0到126.255.255.255

B类：128.0.0.0到191.255.255.255

C类：192.0.0.0到223.255.255.255

子网掩码：

在同一网段，要求网络标识相同，网络标识就是用IP的二进制与子网掩码的二进制数据作'与'运算（可用WINDOWS计算器算二进制），所以结果相同，表示在同一网段，而不是IP地址前几段相同就表示在同一网段。算网络标识的时候，A类IP只算第一段，B类只算第一，二段，C类IP算第一，二，三段。

例：192.168.0.1 255.255.255.0的网络标识为：192.168.0.0

192.168.0.1： 11000000.10101000.00000000.00000001

255.255.255.0：11111111.11111111.11111111.00000000

作与运算：

11000000.10101000.00000000.00000000

结果：192.168.0.0

子网掩码决定了一个子网的计算机数目，简单的算法就是2的M次方。M表示二进制的子网掩码后面0的数目。

例：255.255.255.0

二进制：11111111.11111111.11111111.00000000

后面有8个0,那M就是8,这个子网掩码可以容纳2的8次方（台）电脑，也就是256台，去掉0和255就是254台电脑。

实例：一个公司有530台电脑，组成一个对等网，子网掩码如何设？IP如何设？

子网掩码：

2的M次方=530,求得M=10

那么子网掩码最后为10个0,如此便是：11111111.11111111.11111100.00000000

换成十进制便是：255.255.252.0

再看IP，我们选一个B类IP，例如：188.188.×.×

前两段按B类要随便设就可以，关键是第三段，只要网络标识相同就可以在同一网段就可以，我们先看网络标识：

255.255.252.0：11111111.11111111.11111100.00000000

188.188.×.×： 10111100.10111100.？？？？？？××.××××××××

网络标识： 10111100.10111100.？？？？？？00.00000000

上边×号无论填0和1结果都是0

？处填0和1都一样，我们就全填0,结果便是IP便是：

10111100.10111100.000000××.××××××××，这个IP共有530台电脑，IP最后一段分给254台，一共要分530/254=2.086段，进一法则要分成3段，所以IP地址000000××处分成三个不同的数据即可，例：00000001，00000010，00000011，分别是1，2，3，这样IP地址就确定了188.188.1.×，188.188.2.×，188.188.3.×。

（三）举例

举例1：172.17.0.3/19子网掩码是多少 (借3位)

子网掩码11111111.11111111.11100000.00000000即255.255.224.0

举例2：192.168.6.7/26子网掩码是多少 (借2位)

子网掩码11111111.11111111.11111111.11000000即255.255.255.192

举例3：IP地址172.16.37.95，子网掩码为255.255.224.0，写出网络地址、主机地址和广播地址。

解答：224表示借3位，172.16.37.95→172.16.00100101.95；

网络地址：172.16.00100000.0→172.16.32.0   (主机位全0)

主机地址：0.0.00000101.95→0.0.5.95  (网络位全0)

广播地址：172.16.00111111.255→172.16.63.255   (主机位全1)

练习：写出以下IP地址的网络地址、主机地址和广播地址

172.16.99.8/255.255.240.0  (提示：172.16.01100011.8)

192.168.3.72/255.255.255.192 (提示：192.168.3.01001000)

10.33.4.5/255.248.0.0 (提示：10.00100001.4.5)

请多做课堂练习……。

四、考题(记住方法)

IP地址为126.150.28.57，子网掩码为255.240.0.0，那么地址类别是（），网络地址是（），直接广播地址是（），受限广播地址是（），主机地址是（），子网内的第一个可用IP地址是（），子网内的最后一个可用IP地址是（）

解答：

126.150.28.57/255.240.0.0→126.10010110.28.57