IP与子网掩码：深度讲解子网中网络号与主机号的计算方法

 本篇文章不能算是新手的入门教程，因为这里没从基础开始讲，相反想要了解这篇文章的内容需要你已经对IP地址、子网和子网掩码的概念有了基本的了解。所以，如果你是一个对IP地址以及子网和子网掩码没有丝毫了解的入门选手，你应该在看这篇文章之前或者同时选择一篇注重基础方面的文章来阅读。
    IP地址、子网和子网掩码并不算什么高深的知识，它只是网络这个方向的一个入门所必需的基础知识。所以看了这篇文章也不能给你提高到什么很高的档次。

    这篇文章的适合人群是那些在学习IP地址、子网和子网掩码时有点迷糊的人，或者是只会按照书上所述的方法进行计算，“知其然，不知其所以然”的人。


下面的就是在网上或者书上就能轻松找到的子网中网络号和主机号的计算方法：

①将IP地址转换为二进制

②将子网掩码转换为二进制

③将两个二进制数逻辑与（AND）运算后得出的结果即为网络部分

④将子网掩码取反再与IP地址逻辑与（AND）后得到的结果即为主机部分

逻辑与（AND）运算方法：1&&1 = 1；1&&0 = 0；0&&0 = 0

接下来我们就具体的、更深度的讲解一下这个计算方法



如上图所示：

    图中浅蓝色的部分表示的IP地址，黄色的部分表示的子网掩码，绿色和深蓝色的就两个不同的子网掩码。而在计算中最关键的部分红色方框中的这部分，其中粉色的部分表示主机号位深紫色的部分表示子网位。

    255.255.255.0这个子网掩码是C类地址的默认的子网掩码，在使用这个掩码时，这个IP地址并没有划分子网，相应的1所的对应的部分就是网络号，而0所对应的部分就是主机号。根据计算方法，192.168.1.0就是网络号，0.0.0.133就是主机号。同时根据定义，主机号位全为一的地址为此网段的广播地址可知，此时的广播地址为192.168.1.255。此种情况是最常见的。

    下面我们就来讲下将网段划分成子网后的情况，我们来看掩码255.255.255.192，将其转换成二进制后和255.255.255.0对比可发现，前掩码的前24位没有变化，只是在原来表示主机号的部分头两位变成了1（就是图中深紫色部分）。我们把IP地址中的前24位（192.168.1）不看，因为前24位对应掩码没有变化它们始终表示网络号。按照子网掩码的定义，子网掩码1所对应的位为网络号位，而0所对应的是主机号位。也就如图中深紫色所示，主机号中的两位被用来表示网络号了，也就是子网号。（二进制一位有0和1两种表示，那么占用了两位就有2*2=4种表示，也就是说我们将原有的192.168.1.0这个网络分成了四份）这四段的网络号分别是00000000、01000000、10000000、11000000，现在我们将它们转换成10进制就分别是0、64、128、192，现在我们前24位加进来，这四段网络分别是192.168.1.0、192.168.1.64、192.168.1.128、192.168.192。现在我们来看广播地址，既然我们把一个网段分成了四份，它就应该有4个广播地址。广播地址的定义是主机位全位1的地址就是广播地址，所以这四个网段的广播地址末八位就是00111111、01111111、10111111、11111111，转换成10进制分别为63、127、191、255。加上原来的网络号位，广播地址就是192.168.1.63、192.168.1.127、192.168.191、192.168.1.255。而四个网段就是192.168.1.0~63、192.168.1.64~127、192.168.1.128~191、192.168.1.192~255。每个网段刨除网络地址和广播地址中间的部分就是可用的主机IP地址了。

    通过计算方法可知192.168.1.133这个IP地址的网络号是192.168.1.128，主机号是0.0.0.5，广播地址是192.168.1.191。



    在划分子网时是从原主机号位的头一位开始顺序往下借位，借一位就可以将原有网络划成2段，借两位就是4段。依此类推，可将网络划分成段（N表示所借的位数），每段可容纳的主机数为台（减去的两个一个是表示网络号用了，一个是表示广播地址用了）。下面提供了一个简单的参考表

末尾掩码

划分段数

128

2

192

4

224

8

240

16

248

32

252

64

254

128

    192.168.1.0这样的C类网络，也可以使用255.255.192.0这样的B类掩码。这种掩码的作用与我们划分子网目的正好相反，它是把几个网络合并起来，这就是“传说中”的超网。在计算和思考时我们可以把C类地址当做B类地址来思考。

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    我在这里把子网中网络号和主机的技术方法从根本上给大家讲解了一下。其实计算方法就是那样的，即使你什么也不懂，按照计算方法一样可以算出准确的结果。我写这篇文章的目的就是要告诉大家，学习时不但要“知其然”还要“知其所以然”。只有我们真正的从根本上把这个东西掌握了才能利于我们以后的学习。

    由于文笔有限，也能有朋友不能理解我所写的内容，大家可以多提宝贵意见，我会及时的修改，好让大家学的明白学的清楚！