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【交换机/网络技术】ipv4地址和掩码关系由浅入深深度理解192.168.0.0/24

发布人:我爱测 发布时间:2023-11-09


192.168.0.0/24这是IP地址的一个规范写法,前面是IP地址,后面跟一个斜杠以及一个数字,这条斜杠及后面的数字称为网络掩码(network mask)。斜杠后面的数字表示有意义的比特位的个数(从左到右)。ip地址后面的斜杠24表示掩码位是24位的,即用32位二进制表示的子网...

192.168.0.0/24这是IP地址的一个规范写法,前面是IP地址,后面跟一个斜杠以及一个数字,这条斜杠及后面的数字称为网络掩码(network mask)。斜杠后面的数字表示有意义的比特位的个数(从左到右)。ip地址后面的斜杠24表示掩码位是24位的,即用32位二进制表示的子网掩码中有连续的24个“1”:11111111 11111111 11111111 00000000,将其转化为十进制,就是:255.255.255.0了。

子网掩码都是每段8位二进制,共32位,子网掩码用来划分局域网的ip地址的,需要和网络地址结合起来一起用,计算方法是2^(32-掩码位数)-2,比如常用的24位数掩码,2^(32-24)-2 = 254,减去的2代表的是网络地址和广播地址。

什么是IP地址?

IP是英文Internet Protocol的缩写,意思是“网络之间互连的协议”,也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中,它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则,规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统,只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。正是因为有了IP协议,因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此,IP协议也可以叫做“因特网协议”。

互联网是由许多小型网络构成的,每个网络上都有许多主机,这样便构成了一个有层次的结构。IP地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点,将每个IP地址都分割成网络号和主机号两部分,以便于IP地址的寻址操作。

IP地址是32位的二进制数值,用于在TCP/IP通讯协议中标记每台计算机的地址。通常我们使用点式十进制来表示,如192.168.1.5等等。

每个IP地址又可分为两部分。即网络号部分和主机号部分:网络号表示其所属的网络段编号,主机号则表示该网段中该主机的地址编号。按照网络规模的大小,IP地址可以分为A、B、C、D、E五类,其中A、B、C类是三种主要的类型地址,D类专供多目传送用的多目地址,E类用于扩展备用地址。A、B、C三类IP地址有效范围如下表:

类别 网络号 /占位数 主机号 /占位数 用途
A 1~126 / 8 0~255 0~255 1~254 / 24 国家级
B 128~191 0~255 / 16 0~255 1~254 / 16 跨过组织
C 192~223 0~255 0~255 / 24 1~254 / 8 企业组织

什么是子网掩码?

子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩,它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用,就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。

子网掩码是标志两个IP地址是否同属于一个子网的,也是32位二进制地址,其每一个为1代表该位是网络位,为0代表主机位。它和IP地址一样也是使用点式十进制来表示的。如果两个IP地址在子网掩码的按位与的计算下所得结果相同,即表明它们共属于同一子网中。

子网掩码的作用

子网掩码的作用是将某一个IP地址划分为网络地址和主机地址两部分,通俗的说就是某个IP地址的参照物、用来分网段,从而合理的利用IP资源!

子网掩码用来指明某一个IP地址的的哪些位标识的是主机所在的子网、哪些位标识是主机的位掩码。

在计算子网掩码时,我们要注意IP地址中的保留地址,即“ 0”地址和广播地址,它们是指主机地址或网络地址全为“ 0”或“ 1”时的IP地址,它们代表着本网络地址和广播地址,一般是不能被计算在内的。

ip段/数字-如192.168.0.1/24是什么意思?

后面这个数字标示了我们的网络号的位数,也就是子网掩码中前多少号为1

129.168.1.1 /24 这个24就是告诉我们网络号是24位

也就相当于告诉我们了

子网掩码是:11111111 11111111 11111111 00000000

即:255.255.255.0

172.16.10.33/27 中的/27

也就是说子网掩码是255.255.255.224 即27个全1

子网掩码怎么理解?

从前有一个地主,有256间房子,地主家的门牌号码是“192.168.1”,那么他家第一间房子的门牌号码是192.168.1.0,第二间是192.168.1.1,…第256间的编号是192.168.1.255。

地主老了,需要把256间房子分给4个儿子,平均分配,每个儿子可以分64间。

请来一位先生主持公道,先生这么来操作:

192.168.1.0-192.168.1.63 分给大儿子

192.168.1.64-192.168.1.127 分给二儿子

192.168.1.128 -192.168.1.191 分给三儿子

192.168.1.192-192.168.1.255 分给四儿子

那如何来描述四个儿子的子网网段呢?

192.168.1.0/26

192.168.1.64/26

192.168.1.128/26

192.168.1.192/26

/26是什么?

255.255.255.192的二进制是多少? “11111111-11111111-11111111-11”大家数数一共多少个1?不用数了,是26个1,为了简化子网掩码的表示,用/26代替255.255.255.192。

按位与运算

我们来看大儿子的网段192.168.1.0/26是如何得到的?

以大儿子的房间为例:

192.168.1.0-192.168.1.63

二进制表示:

192.168.1.0

11000000.10101000.00000001.00000000

192.168.1.63

11000000.10101000.00000001.00111111

首尾地址完全相同的是多少?

11000000.10101000.00000001.00

数数一共多少位?26位!那么用这个“192.168.1.0/26”就可以表示大儿子所有房间。

对照房间的门牌号码“192.168.1.199”,很显然属于四儿子的。

一个主机192.168.1.199/26 能否和直连主机192.168.1.200/24 通信?可以的,因为都是四儿子的房间。

一个主机192.168.1.199/26 能否和直连主机

192.168.1.1/24 通信? 不可以,因为一个是大儿子的房间,一个是四儿子的房间,无法直连通信!

ip地址位数表

掩码位数可用主机数(主机地址数)
255.0.0.0816777216-2=16777214
255.128.0.098388608-2=8388606
255.192.0.0104194304-2=4194302
255.224.0.0112097152-2=2097150
255.240.0.0121048576-2=1048574
255.248.0.013524288-2=524286
255.252.0.014262143=262142
255.254.0.015131072-2=131070
255.255.0.01665536-2=65534
255.255.128.01732768-2=32766
255.255.192.01816384-2=16382
255.255.224.0198192-2=8190
255.255.240.0204096-2=4094
255.255.248.0212048-2=2046
255.255.252.0221024-2=1022
255.255.254.023511=510
255.255.255.024256-2=254
255.255.255.12825128-2=126
255.255.255.1922664-2=62
255.255.255.2242731=30
255.255.255.2402816-2=14
255.255.255.248298-2=6
255.255.255.252304-2=2

206.110.1.0 /18 由最后的那个/18,我们可以知道这个IP已经规定了它的网络位是18位,它默认的子网掩码就是11111111.11111111.11 | 000000.00000000(其中1代表网络位,0代表主机位)

可以看出我们可以操作的位数就是后面的14个0,也就是说我们可以在地面划分出几位作为子网的网络位,进而来划分子网。要求是切分成16个子网,我们知道2的4次方刚好等于16,这就说明子网网络位的位数是4位,那14-4=10就是子网的主机位。所以上面我写的那串二进制就可以变成:11111111.11111111.111111 | 00.00000000(其中1代表网络位,0代表主机位)

换算成十进制就是:255.255.252.0 每个子网可容纳的主机数就是2的10次方,即1024