IP地址与子网掩码，一篇文章彻底讲透

同学们！今天我们来聊聊 IP 地址和子网掩码，以及它们如何划分网络地址和主机地址。

在计算机网络中，IP 地址用于标识设备，而子网掩码则用于划分网络部分和主机部分。理解这些概念对于网络工程师来说至关重要，不管是在配置路由、搭建网络，还是进行故障排查时，都离不开这些知识。

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我们再来回顾一下IP 地址的概念

IP 地址（Internet Protocol Address）是设备在网络中的唯一标识，就像是每台计算机的 "门牌号"。目前常用的 IP 地址分为两种：

1. IPv4：由 32 位二进制组成，通常写成四段十进制格式，如 192.168.1.1。
2. IPv6：由 128 位二进制组成，采用十六进制表示，如 2001:db8::ff00:42:8329。

什么是子网掩码？还记得吗

子网掩码（Subnet Mask）用于确定 IP 地址的网络部分和主机部分。常见的子网掩码示例如下：

• 255.255.255.0（/24）表示前 24 位是网络地址，剩余 8 位是主机地址。
• 255.255.0.0（/16）表示前 16 位是网络地址，剩余 16 位是主机地址。

简单来说，子网掩码决定了同一网络内可以容纳多少台主机。

IP 地址的组成

一个 IP 地址由两个部分组成：

1. 网络地址（Network Address）：用于标识整个网络，所有处于同一网络的设备共享相同的网络地址。
2. 主机地址（Host Address）：用于标识同一网络中的具体设备，每台设备的主机地址必须唯一。

举个例子，IP 地址 192.168.1.10，子网掩码 255.255.255.0：

• 网络地址：192.168.1.0
• 主机地址范围：192.168.1.1 - 192.168.1.254（192.168.1.255 通常为广播地址）

子网划分

子网划分是指通过调整子网掩码，把一个大网络拆分成多个小网络，以提高 IP 地址利用率。

举例： 假设我们有一个 192.168.1.0/24 的网络，需要拆分成 4 个小网段，我们可以调整子网掩码为 /26（255.255.255.192），划分如下：

• 192.168.1.0/26  （主机地址范围：192.168.1.1 - 192.168.1.62）
• 192.168.1.64/26  （主机地址范围：192.168.1.65 - 192.168.1.126）
• 192.168.1.128/26  （主机地址范围：192.168.1.129 - 192.168.1.190）
• 192.168.1.192/26  （主机地址范围：192.168.1.193 - 192.168.1.254）

通过子网划分，我们可以更高效地利用 IP 地址资源，同时提高网络的安全性和管理效率。

常见问题解答

1. 如何计算子网中的最大主机数？公式：2^(主机位数) - 2，例如 /26 子网掩码中有 6 位主机位，则最大主机数为 2^6 - 2 = 62。

2. 什么是 CIDR（无类别域间路由）？CIDR（Classless Inter-Domain Routing）是一种无类别的 IP 地址分配方法，例如 192.168.1.0/24 表示网络前 24 位是网络地址。

3. 如何确定两个 IP 是否在同一子网？对 IP 地址和子网掩码做 AND 运算，如果计算结果相同，则表示它们在同一子网。

我们今天就分享到这，下次再见啦！