如何计算前缀，网络，子网和主机号？

计算网络掩码长度（也称为前缀）：

将网络掩码的点分十进制表示形式转换为二进制。然后，从第一个八位位组的最高有效位（即二进制数的左侧）开始，计算连续的1位的数目。

255.255.248.0   in binary: 11111111 11111111 11111000 00000000
                           -----------------------------------
                           I counted twenty-one 1s             -------> /21

带255.255.248.0网络掩码的128.42.5.4前缀为/ 21。

计算网络地址：

网络地址是IP地址和网络掩码的二进制表示形式中各个位的逻辑与。对齐两个地址中的位，并对每对相应位执行逻辑与。然后将结果的各个八位字节转换回十进制。

128.42.5.4      in binary: 10000000 00101010 00000101 00000100
255.255.248.0   in binary: 11111111 11111111 11111000 00000000
                           ----------------------------------- [Logical AND]
                           10000000 00101010 00000000 00000000 ------> 128.42.0.0

如你所见，网络地址128.42.5.4/21为128.42.0.0

计算广播地址：

广播地址将所有主机位转换为1s ...

请记住，我们的IP地址（十进制）为：

128.42.5.4      in binary: 10000000 00101010 00000101 00000100

网络掩码为：

255.255.248.0   in binary: 11111111 11111111 11111000 00000000

这意味着我们的主机位是IP地址的最后11位，因为我们通过反转网络掩码来找到主机掩码：

Host bit mask            : 00000000 00000000 00000hhh hhhhhhhh

要计算广播地址，我们将所有主机位强制为1：

128.42.5.4      in binary: 10000000 00101010 00000101 00000100
Host bit mask            : 00000000 00000000 00000hhh hhhhhhhh
                           ----------------------------------- [Force host bits]
                           10000000 00101010 00000111 11111111 ----> 128.42.7.255

计算子网：

没有提供足够的信息来计算该网络的子网。通常，可以通过将一些主机位重新分配为每个子网的网络位来构建子网。很多时候，没有一种正确的方法来对一个地址块进行子网划分……根据您的限制，可能存在几种对地址块进行子网划分的有效方法。

假设我们将128.42.0.0/21分为4个子网，每个子网必须至少容纳100个主机...

在此示例中，我们知道至少需要/ 25前缀才能包含100个主机。我选择/ 24，因为它落在八位字节的边界上。请注意，每个子网的网络地址都从父网络块借用主机位。

查找所需的子网掩码长度或网络掩码：

我怎么知道我至少需要100个主机的/ 25 masklength？通过返回包含100个主机所需的主机位数来计算前缀。一个需要7个主机位才能包含100个主机。正式地，这是用以下公式计算的：

主机位 =日志2（主机数）=日志2（100）= 6.643

由于IPv4地址的宽度为32位，并且我们使用的是主机位（即最低有效位），因此只需从32中减去7即可计算每个子网的最小子网前缀... 32-7 = 25。

将128.42.0.0/21分为四个相等子网的惰性方法：

由于我们只需要整个128.42.0.0/21块中的四个子网，因此可以使用/ 23子网。我选择/ 23是因为我们需要4个子网...即在网络掩码中添加了额外的两位。

使用128.42.0.0/21的/ 23子网，这是对约束的同样有效的答案...

计算主机号：

这就是我们上面已经完成的工作...仅重复使用我们计算128.42.5.4/21广播地址时所做的工作中的主机掩码...这次我将使用1s代替h，因为我们需要在网络地址上再次执行逻辑与。

128.42.5.4      in binary: 10000000 00101010 00000101 00000100
Host bit mask            : 00000000 00000000 00000111 11111111
                           ----------------------------------- [Logical AND]
                           00000000 00000000 00000101 00000100 -----> 0.0.5.4

计算子网中可能的最大主机数：

要找到最大数量的主机，请查看上面的主机号中的二进制位数。最简单的方法是从32（IPv4地址中的位数）中减去网络掩码的长度。这样可以给您地址中的主机位数。在那时候...

最大主机数 = 2 **（32-netmask_length）-2

我们减去上面2的原因是因为全1和全0主机号是保留的。全零主机号是网络号；所有人的主机号是广播地址。

使用上面的示例子网128.42.0.0/21，主机数量为...

最大主机数 = 2 **（32-21）-2 = 2048-2 = 2046

查找包含两个IP地址的最大网络掩码（最小主机掩码）：

假设有人给我们两个IP地址，并希望我们找到包含两个IP地址的最长网络掩码；例如，如果我们有：

• 128.42.5.17
• 128.42.5.67

最简单的方法是将两者都转换为二进制文件，并从地址的左侧寻找最长的网络位字符串。

128.42.5.17     in binary: 10000000 00101010 00000101 00010001
128.42.5.67     in binary: 10000000 00101010 00000101 01000011
                           ^                           ^     ^
                           |                           |     |
                           +--------- Network ---------+Host-+
                             (All bits are the same)    Bits

在这种情况下，最大网络掩码（最小主机掩码）为/ 25

注意：如果您尝试从右侧开始，请不要仅仅因为找到了一个匹配的位列就被欺骗了；除了那些匹配的位以外，可能还有其他不匹配的位。老实说，最安全的做法是从左侧开始。