01、IP地址二進制、十進制對應

IP地址是一個32位的二進制數，通常被分割為4個“8位二進制數”（也就是4個字節）。IP地址通常用“點分十進制”表示成（a.b.c.d）的形式，其中，a,b,c,d都是0~255之間的十進制整數。

例：點分十進IP地址（100.4.5.6），實際上是32位二進制數（01100100.00000100.00000101.00000110）。

我們用的最多而且最熟悉的記數系統就是十進制計數系統了。

二進制中用0和1表示。有8位二進制，從左到右每個1表示的數字為

然后每位相加就得到了255。

如果二進制的某位為0，則此位對應的十進制為0。

案例：192.168.1.11對應的二進制和十進制。

02、IP地址分類

IP地址的網絡部分稱為網絡地址，網絡地址用于唯一地標識一個網段，或者若干網段的聚合，同一網段中的網絡設備有同樣的網絡地址。IP地址的主機部分稱為主機地址，主機地址用于唯一的標識同一網段內的網絡設備（如電腦，筆記本，手機等網絡電子設備）。

例如，A類IP地址：10.110.192.111，網絡部分地址為10，主機部分地址為110.192.111。

那么如何區分IP地址的網絡地址和主機地址呢？最初互聯網絡設計者根據網絡規模大小規定了地址類，把IP地址分為A、B、C、D、E五類。

我們經常用到的是A、B、C三類地址。IP地址由國際網絡信息中心組織（International Network Information Center，InterNIC）根據公司大小進行分配。過去通常把A類地址保留給政府機構，B類地址分配給中等規模的公司，C類地址分配給小單位。

A類IP地址的網絡地址為第一個八位數組，第一個字節以“0”開始。因此，A類網絡地址的有效位數為8-1=7位，A類地址的第一個字節為1~126之間（127留作它用）。例如10.1.1.1、126.2.4.78等為A類地址。A類地址的主機地址位數為后面的三個字節24位。A類地址的范圍為1.0.0.0~126.255.255.255，每一個A類網絡共有224個A類IP地址。

B類IP地址的網絡地址為前兩個八位數組，第一個字節以“10”開始。因此，B類網絡地址的有效位數為16-2=14位，B類地址的第一個字節為128~191之間。例如128.1.1.1、168.2.4.78等為B類地址。B類地址的主機地址位數為后面的二個字節16位。B類地址的范圍為128.0.0.0~ 191.255.255.255，每一個B類網絡共有216個B類IP地址。

C類IP地址的網絡地址為前三個八位數組，第一個字節以“110”開始。因此，C類網絡地址的有效位數為24-3=21位，C類地址的第一個字節為192~223之間。

例如192.1.1.1、220.2.4.78等為C類地址。C類地址的主機地址部分為后面的一個字節8位。C類地址的范圍為192.0.0.0~ 223.255.255.255，每一個C類網絡共有2的8次方=256個C類IP地址。

D類IP地址第一個8位數組以“1110”開頭，因此，D類地址的第一個字節為224~239。D類地址通常作為組播地址。關于組播地址。

E類IP地址?第一個字節為240~255之間，保留用于科學研究。

在A、B、C類地址中，又劃分了一部分為私有IP地址，另一部分為公有IP地址。由于公有IP地址都是運營商在操作，我們主要用到的是私有IP地址。

什么是私有IP地址？

答案：通常在公司內部網絡使用私有IP地址。私有IP地址是由InterNIC預留的由各個企業內部網自由支配的IP地址。

InterNIC預留了以下網段作為私有IP地址：

A類地址10.0.0.0~10.255.255.255;

B類地址172.16.0.0~ 172.31.255.255;

C類地址192.168.0.0~192.168.255.255。

使用私有IP地址不能直接訪問Internet。原因很簡單，私有IP地址不能在公網上使用，公網上沒有針對私有地址的路由，會產生地址沖突問題。當訪問Internet時，需要利用網絡地址轉換（NAT，Network Address Translation）技術，把私有IP地址轉換為Internet可識別的公有IP地址。

使用私有IP地址，不僅減少了企業用于購買公有IP地址的投資，而且節省了IP地址資源。但是這并不能完全解決IP地址短缺問題，目前已經正式提出了IPv6協議。IPv6地址有128個二進制位，共約2128個IP地址，完全可以解決IP地址緊張問題。

特殊IP地址

主機部分全為“0”的IP地址，稱為網絡地址，網絡地址用來標識一個網段。例如，A類地址1.0.0.0，私有地址10.0.0.0, 192.168.1.0。

主機部分全為“1”的IP地址，稱為網段廣播地址，廣播地址用于標識一個網絡的所有主機。例如，10.255.255.255 , 192.168.1.255等，路由器可以在10.0.0.0或者192.168.1.0等網段轉發廣播包。廣播地址用于向本網段的所有節點發送數據包。

對于網絡部分為127的IP地址，例如127.0.0.1往往用于環路測試目的。

全“0”的IP地址0.0.0.0代表所有的主機，路由器用0.0.0.0地址指定默認路由。

全“1”的IP地址255.255.255.255，也是廣播地址，但255.255.255.255代表所有主機，用于向網絡的所有節點發送數據包，這樣的廣播不能被路由器轉發。

注意：

每一個網段會有一些IP地址不能用作主機IP地址。

B類網段172.16.0.0, 有16個主機位,因此有2的16次方個IP地址，去掉一個網絡地址172.16.0.0，一個廣播地址172.16.255.255不能用作標識主機，那么共有2的16次方-2個可用地址。

C類網段192.168.1.0，有8個主機位，共有2的8次方=256個IP地址，去掉一個網絡地址192.168.1.0，一個廣播地址192.168.1.255，共有254個可用主機地址。

每一個網段可用主機地址：假定這個網段的主機部分位數為n，那么可用的主機地址個數為2的n次方-2個ip地址可以使用。

03、子網掩碼

網絡設備使用子網掩碼（subnet masking）決定IP地址中哪部分為網絡部分，哪部分為主機部分。

子網掩碼使用與IP地址一樣的格式。子網掩碼的網絡部分和子網部分全都是1，主機部分全都是0。

缺省狀態下，如果沒有進行子網劃分，A類網絡的子網掩碼為255.0.0.0，B類網絡的子網掩碼為255.255.0.0，C類網絡子網掩碼為255.255.255.0。利用子網，網絡地址的使用會更有效。

IP地址對應的默認的子網掩碼，然后它的網絡地址計算出此IP地址的網段。

例如：

192.168.1.100 默認子網掩碼：255.255.255.0 ，網段（網絡地址）：192.168.1.0

子網掩碼另外一種表示方式

案例：

如果子網掩碼默認為255.255.255.240。可以通過換算得到網絡位是/28。

255.255.255.240= /28位。

即192.168.1.7 255.255.255.240 也可以表示為：192.168.1.7/28。

網絡地址（網段）的計算

計算出哪些IP地址，是屬于哪個網段。

把二進制IP地址的和二進制的子網掩碼作與運算，就可以得到此IP地址的網段（網絡地址）。

怎么知道有多少個IP地址可以給電腦、手機等設備使用呢？

主機IP數量的計算。每個網段IP有多少個，就看主機位。

主機數計算舉例

可用于主機的IP地址個數是16-2=14個IP地址。也就是一個子網掩碼為28位的，每個子網的可用IP地址個數為14個IP地址，供電腦、手機等設備使用。

192.168.1.100/28

可用主機位IP地址：192.168.1.97~192.168.1.110，這個地址段的IP地址，都是和192.168.1.100在同一個網段。

子網數計算舉例：

無子網編址：

對于沒有子網的IP地址組織，外部將該組織看作單一網絡，不需要知道內部結構。例如，所有到地址172.16 .X.X的路由被認為同一方向，不考慮地址的第三和第四個8位分組，這種方案的好處是減少路由表的項目。

但這種方案沒法區分一個大的網絡內不同的子網網段，這使網絡內所有主機都能收到在該大的網絡內的廣播，會降低網絡的性能，另外也不利于管理。

比如，一個B類網可容納65000個主機在網絡內。但是沒有任何一個單位能夠同時管理這么多主機。這就需要一種方法將這種網絡分為不同的網段。按照各個子網段進行管理。

帶子網編址：

從地址分配的角度來看，子網是網段地址的擴充。網絡管理員根據組織增長的需要決定子網的大小。

網絡設備使用子網掩碼（Subnet Masking）決定IP地址中哪部分為網絡部分，哪部分為主機部分。

子網掩碼使用與IP地址一樣的格式。子網掩碼的網絡部分和子網部分全都是1，主機部分全都是0。缺省狀態下，如果沒有進行子網劃分，A類網絡的子網掩碼為255.0.0.0，B類網絡的子網掩碼為255.255.0.0，C類網絡子網掩碼為255.255.255.0。利用子網，網絡地址的使用會更有效。對外 仍為一個網絡，對內部而言，則分為不同的子網。

如圖：網絡172.16.0.0 分為兩個網段：172.16.4.0、172.16.8.0。

如果公司的財務部使用172.16.4.0 子網段；公司的工程部使用 172.16.8.0 子網段。這樣可使路由器根據目的子網地址進行路由，從而限制一個子網的廣播報文發送到其它網段，不對網絡的效率產生影響。

子網規劃舉例：

例子：某公司分配到C類地址201.222.5.0。假設需要20個子網，每個子網有5臺主機，我們該如何劃分？

在這個例子中，網段地址是一個C類地址：201.222.5.0。假設需要20個子網，其中每個子網5個主機，就要把主機地址的最后一個八位組分成子網部分和主機部分。

子網部分的位數決定了子網的數目。在這個例子中，因為是C類地址，所以子網部分和主機部分總共是8位，因為24<><25,所以子網部分占有5位，最大可提供30（25>

每個網段分別為：