IP地址詳解及計算

首先，我們引入一個概念——ip地址。我們都知道，每台聯網的計算機都需要有一個統一規定格式的地址，即ip地址。連到同一個網絡中的計算機需要分配不同的ip地址，它是網絡上電腦的唯一識別標志。如果把計算機比作一台電話，那么ip地址就相當於電話號碼。

IP地址詳解

ip地址是一個32位的二進制數，一般將其寫成4個十進制數數字字段，中間用圓點隔開，書寫形式為：xxx.xxx.xxx.xxx 其中每個字段xxx的有效取值范圍是0-255（稱為點分十進制形式）

32位二進制的意思是指IP地址在計算機里是用四個字節存儲的，每個字節是8位二進制位，四個數總共32位。

如某台服務器的ip地址為192.168.88.21，它對應的32位二進制數為:11000000  10101000  01011000  00010101

IP地址邏輯上的組成

ip地址在邏輯上被分為兩個部分：網絡號和主機號。 地址中的前若干位表示所在的網絡地址，剩下的若干位標識主機地址。

在計算機網絡中經常需要計算聯網計算機所在的網絡地址、主機地址、廣播地址等信息。

子網掩碼的 作用是將某個IP地址划分成網絡地址和主機地址兩個部分。

子網掩碼的組成：

①同ip地址一樣，子網掩碼是由長度為32位二進制組成的一個地址。

②子網掩碼32位與IP地址32位相對應，前面若干位為1，后面的其他位為0

③網絡號在ip地址對應着子網掩碼中為1的部分，而主機號對應着子網掩碼為0的部分。

例如：11111111 11111111 11111111 10000000  注：左邊連續的1的個數代表網絡號的長度，右邊連續的0的個數代表主機號的長度。

寫成點分十進制的形式為255.255.255.128

子網掩碼的 表示方法：

①點分十進制表示法

二進制換十進制，每8位用點號隔開。

例如：子網掩碼二進制 11111111 11111111 11111111 00000000 表示為255.255.255.0

②CIDR斜線記法

IP地址/n

例：192.168.1.100/24 其子網掩碼表示為255.255.255.0 

二進制表示為11111111 11111111 11111111 00000000 

例：192。168.1.100/20 其子網掩碼表示為255.255.240.0

二進制表示為11111111 11111111 11110000 00000000

從而得出，例1中有24個1，例二中20個1，所以n是這么來的，運營商ISP常用這樣的方法給客戶分配ip地址。

注：n為1到32的數字，表示子網掩碼中網絡號的長度，通過n的個數確定子網的主機數

2^(32-n)-2 （這里減2）是因為考慮到： 主機位全為0時表示本網絡的網絡地址，主機位全為1時表示本網絡的廣播地址，這是 兩個特殊地址。

缺省子網掩碼

也叫默認子網掩碼，即未划分子網，對應的網絡號位都置1，主機號都置0

未做子網划分的ip地址：網絡號+主機號

A類網絡缺省子網掩碼：255.0.0.0 用CIDR表示為/8

B類網絡缺省子網掩碼：255.255.0.0 用CIDR表示為/16

C類網絡缺省子網掩碼：255.255.255.0 用CIDR表示為/24

子網掩碼與IP地址的關系

子網掩碼是用來判斷任意兩台主機的ip地址是否屬於同一網絡的依據。

就是拿雙方主機的ip地址和自己主機的子網掩碼做位與運算，如果結果為同一網絡，就可以直接通信。

And按位與運算：

與運算是計算機中一種基本的邏輯運算方式，符號表示為&，也可以表示為and。

參加運算的兩個數據，按二進制位進行”與“運算。

運算規則：0&0=0；0&1=0；1&0=0；1&1=1；

即：兩位同時為1，結果才為1，否則為0.

如何根據ip地址和子網掩碼，計算網絡地址：

①將ip地址與子網掩碼轉換為二進制數。

②將二進制形式的ip地址與子網掩碼做”與“運算。

③將得出的結果轉化為十進制，便得到網絡地址。

網絡地址的計算：通過IP地址和子網掩碼進行位與操作獲得。

主機地址的計算：通過對子網掩碼進行位非操作后再和IP地址位與獲得。

廣播地址的計算：網絡地址和子網掩碼位非的位或結果。

作用：專門用於同時向網絡中的所有工作站進行發送的一個地址。

它通過將IP地址中網絡號右邊的表示主機部分的二進制位全部替換為1得到。