如何计算网络地址和广播地址

本文介绍了通过子网掩码与IP地址进行位与运算得出网络地址,以及通过网络地址和子网掩码计算广播地址的方法,并给出了具体示例。还阐述了IP地址的概念、两级形式,以及IPv4和IPv6的组成。此外,详细讲解了A、B、C类IP地址的网络号和主机号分配情况。

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1. 子网掩码与IP地址进行位与运算,得处网络地址
2. 网络地址 | (~子网掩码),得出广播地址
|:位或运算; ~:按位取反

IP地址10.145.129.20,掩码255.255.248.0,网络地址和广播地址怎么计算?
网络地址 10.145.128.0 广播地址 10.145.135.255

IP转换成二进制:00001010 10010001 10000001 00010010
掩码转换成二进制:11111111 11111111 11111000 00000000
IP与掩码相与得网络地址(全1为1,见0为0):00001010 10010001 10000000 00000000
网络地址转换成十进制为:10,145,128,0
看你的掩码把后24位的前13为划成了子网,后11为划成了主机,故:
广播地址则要把网络地址的主机位全换成1,得:00001010,10010001,10000111,1111111
广播地址转换成十进制为:10,145,135,255

首先由ip地址结合子网掩码可以看出的是这是一个由A类地址,“借用”13位的主机位而得到的子网,所以很轻易地得到
网络地址是:10.145.128.0,也即:00001010.10010001.10000 000.00000000(看出来没?前21(8+13)位是网络位,后11位是主机位)
至于广播地址,网络位+全为1的主机位,即得:00001010.10010001.10000 111.11111111
10进制表达方式就是10.145.135.255
能懂吧?

另:
一、IP地址简介
    IP,即网际协议(Internet Protocol),或称互联网协议,是用于报文交换网络的一种面向数据的协议。 IP是在TCP/IP协议中网络层的主要协议,任务是仅仅根据源主机和目的主机的地址传送数据。为此目的,IP定义了寻址方法和数据报的封装结构,即IP地址。

    IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式,它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址,以此来屏蔽物理地址的差异。一个IP地址在整个因特网范围内是唯一的。

    两级的IP地址可以表示成如下的形式:

        IP地址 ::= {<网络号>,<主机号>}

    其中第一个字段是网络号,标志着主机所连接到的网络,一个网络号在整个因特网范围必须是唯一的。第二个字段是主机号,它标志着主机,一个主机号在它前面所指明的网络范围内必须是唯一的。


    IPv4由32位二进制组成;IPv6由128位二进制组成。

二、IP地址分类   
IP地址分为五大类:A类、B类、C类、D类和E类,如下图所示:

    在这五类IP地址中,我们最常使用的是A类、B类和C类地址。

    (1)A类地址

        A类地址第1字节为网络号,其它3个字节为主机号。

        A类地址的网络号第一位固定为0,网络号只有7位可以使用,可以指派的网络号是2^7-2 = 126个。

        网络号全是0(0000 0000)的IP地址是保留地址,意思是“本网络”。

        网络号是127(0111 1111)的IP地址也是保留地址,作为本地环回软件测试。

        ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        A类地址的主机号占3个字节,每个A类网络中的最大主机数是2^24-2个。

        主机号全是0的IP地址表示是“本主机”所连接到的单个网络。

        主机号全是1的IP地址表示是该网络上的所有主机。


    (2)B类地址

        B类地址的前两个字节为网络号,后两个字节为主机号。

        B类地址的网络号第一、二位固定为10,网络号有14位可以使用,可以指派的网络号是2^14-1个。

        B类地址网络号为128.0(1000 000  0000 0000)的IP地址是不指派的,所以可指派的网络号需要减一。

        ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        B类地址的主机号占2个字节,每个B类网络中的最大主机数是2^16-2个。

        主机号全是0的IP地址表示是“本主机”所连接到的单个网络。

        主机号全是1的IP地址表示是该网络上的所有主机。


    (3)C类地址

        C类地址的前三个字节为网络号,最后一个字节为主机号。

        C类地址的网络号第一、二、三位固定为110,网络号有21位可以使用,可以指派的网络号是2^21-1个。

        C类地址网络号为192.0.0(1000 000  0000 0000  0000 0000)的IP地址是不指派的,所以可指派的网络号需要减一。

        ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        C类地址的主机号占1个字节,每个C类网络中的最大主机数是2^8-2个。

        主机号全是0的IP地址表示是“本主机”所连接到的单个网络。

        主机号全是1的IP地址表示是该网络上的所有主机。
 

 
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### 网络地址广播地址的概念及区别 网络地址广播地址计算网络中两个重要的概念,分别用于标识一个网络的范围实现特定的通信功能。 #### 网络地址 网络地址是用来标识一个网络的唯一标识符,由 IP 地址子网掩码共同决定,并通过逻辑运算得到[^1]。网络地址是一个IP地址与其子网掩码进行“与”运算后得到的网络部分的地址[^2]。具有相同网络地址的主机可以进行直接通信,而不同网络地址的主机需要通过路由器进行中转才能相互通信。 #### 广播地址 广播地址是用来向同一网络内的所有设备发送消息的特殊IP地址[^2]。它允许一个设备将数据包发送到同一个网络中的所有其他设备。广播地址通常通过将网络地址的主机位全部设置为1来生成。例如,在一个使用255.255.255.0作为子网掩码的网络中,如果网络地址是192.168.1.0,那么对应的广播地址就是192.168.1.255。 #### 区别与作用 - **标识范围**:网络地址用于标识一个网络的整体范围,而广播地址用于在同一网络内实现对所有设备的消息传递。 - **通信方式**:网络地址主要用于路由选择分组转发,帮助数据包找到目标网络广播地址则用于在同一网络内的所有设备之间进行高效的信息传递。 - **使用场景**:网络地址适用于跨网络通信,当数据需要从一个网络传输到另一个网络时,路由器会根据网络地址进行转发;广播地址适用于本地网络内的信息共享,例如 ARP 请求或 DHCP 服务器分配 IP 地址时使用的广播机制。 ```python # 示例代码:计算网络地址广播地址 import ipaddress def calculate_network_broadcast(ip, subnet_mask): network = ipaddress.IPv4Network(f"{ip}/{subnet_mask}", strict=False) return str(network.network_address), str(network.broadcast_address) # 示例 network_addr, broadcast_addr = calculate_network_broadcast("192.168.1.15", "255.255.255.0") print(f"Network Address: {network_addr}") # 输出:192.168.1.0 print(f"Broadcast Address: {broadcast_addr}") # 输出:192.168.1.255 ```
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