IP地址和子网掩码

一、标准分类的IP地址

每台计算机都要有IP地址，有了IP地址才能互相通信，计算机之间只能互相认识IP地址。IP地址可以理解为计算机的身份证号。

（一）二进制和十进制数转换(★记住)

11111111→128＋64＋32＋16＋8＋4＋2＋1＝240＋15＝255

举例：

10100000→128＋32＝160      反过来160＝128＋32→10100000

10011000→128＋16＋8＝152

01000100→64＋4＝68

（二）IP地址的表示

IPv4地址采用32位的二进制数表示，表示形式为：

********.********.********.******** (其中*表示1个二进制位，共4组，每组8位二进制数)

比如：11000000.10101000.00000101.00010111

写成十进制数就是：X.X.X.X（其中X表示0—255之间的一个十进制数），比如：

192.168.5.23、218.85.157.99、218.85.152.99 是正确的IP地址。

156.56.45、256.45.345.34、56.0.0.1.7 是错误的IP地址。

（三）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。

（四）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

（五）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

（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)

192.168.56.24/255.255.255.224

172.17.189.98/255.255.252.0

11.254.255.220/255.128.0.0

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

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)