IP与子网掩码的关系图文详解(ip与子网掩码的计算)
IP地址
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”。
IP地址分類
二進制表示
| 地址類型 | 二進制地址范圍 |
|---|---|
| A類地址 | 00000000 00000000 00000000 00000001 - 01111111 11111111 11111111 11111111 |
| B類地址 | 10000000 00000000 00000000 00000000 - 10111111 11111111 11111111 11111111 |
| C類地址 | 11000000 00000000 00000000 00000000 - 11011111 11111111 11111111 11111111 |
| D類地址 | 11100000 00000000 00000000 00000000 - 11101111 11111111 11111111 11111111 |
| E類地址 | 11110000 00000000 00000000 00000000 - 11110111 11111111 11111111 11111111 |
十進制表示
| 地址類型 | 十進制地址范圍 | 特征 |
|---|---|---|
| A類地址 | 1.0.0.0 - 127.255.255.255 | 第1個8位中的第1位始終為0 |
| B類地址 | 128.0.0.0 - 191.255.255.255 | 第1個8位中的第1、2位始終為10 |
| C類地址 | 192.0.0.0 - 223.255.255.255 | 第1個8位中的第1、2、3位始終為110 |
| D類地址 | 224.0.0.0 - 239.255.255.255 | 第1個8位中的第1、2、3、4位始終為1110 |
| E類地址 | 240.0.0.0 - 247.255.255.255 | 第1個8位中的第1、2、3、4、5位始終為11110 |
特殊:
D類地址:用于組播
E類地址:用于科研保留
注意:
A類地址 從1.0.0.0 到126.255.255.255 , 其中127.x.x.x段地址空間是被保留的回環地址
IP地址構成
IP地址 = 網絡地址 + 主機地址
| 地址類型 | 網絡地址 | 主機地址 |
|---|---|---|
| A類地址 | 前8位 | 后24位 |
| B類地址 | 前16位 | 后16位 |
| C類地址 | 前24位 | 后8位 |
網絡地址
網絡地址(Network address)由ip和子網掩碼按位與得出,只有網絡地址相同的ip才在同一子網內
網絡地址是子網中最小的地址
計算方式:網絡地址 = IP & 子網掩碼
主機地址
主機(IP)地址即該網段中 主機的地址編號
廣播地址
廣播地址(Broadcast Address)是專門用于同時向網絡中所有工作站進行發送的一個地址
廣播地址是該子網主機地址全1的地址,即子網中最大的地址
計算方式:廣播地址 = (~子網掩碼) | 網絡地址
子網掩碼
子網掩碼 (Subnet mask)是一個32位的2進制數 ,它必須結合IP地址一起使用。
子網掩碼只有一個作用,就是將某個IP地址劃分成“網絡地址”和“主機地址”兩部分。
縮寫
有時候我們會看到192.168.1.123/24這樣的表示方法,其中/24就是子網掩碼255.255.255.0的縮寫
計算方式:二進制子網掩碼中1的個數
默認子網掩碼
| 網絡類型 | 默認子網掩碼 | 縮寫 |
|---|---|---|
| A類地址 | 255.0.0.0 | /8 |
| B類地址 | 255.255.0.0 | /16 |
| C類地址 | 255.255.255.0 | /24 |
子網容量計算
子網數
根據子網掩碼可劃分的最大子網數
計算方式:子網數 = 2^(實際子網掩碼縮寫 - 相應網絡類型默認子網掩碼縮寫)
最大主機數
計算方式:最大主機數 = 2^(主機地址的位數)
可用主機數
計算方式:可用主機數 = 最大主機數 - 2
因為一個子網中主機號全為0的是網絡地址,全為1的是廣播地址,所以要 -2
代碼計算示例
下面代碼采用C語言編寫(c11)
#include<stdio.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar bin1num(uchar num);
void main() {
uchar IP[] = {192,168,1,53}; //IP地址
uchar SubnetMask[] = {255,255,255,224}; //子網掩碼
//網絡類型和默認子網掩碼縮寫
uchar DefaultSubnetMaskAbbr;
if(IP[0]<224) DefaultSubnetMaskAbbr = 24; //C類地址
if(IP[0]<192) DefaultSubnetMaskAbbr = 16; //B類地址
if(IP[0]<128) DefaultSubnetMaskAbbr = 8; //A類地址
//實際子網掩碼縮寫:二進制中1的個數
uchar SubnetMaskAbbr = bin1num(SubnetMask[0])+bin1num(SubnetMask[1])+bin1num(SubnetMask[2])+bin1num(SubnetMask[3]);
//網絡地址:IP & 子網掩碼
uchar Network[] = {IP[0] & SubnetMask[0], IP[1] & SubnetMask[1], IP[2] & SubnetMask[2], IP[3] & SubnetMask[3]};
//廣播地址:(~子網掩碼)|網絡地址
uchar Broadcast[] = {(~SubnetMask[0])|Network[0], (~SubnetMask[1])|Network[1], (~SubnetMask[2])|Network[2], (~SubnetMask[3])|Network[3]};
//子網數:2^(實際子網掩碼縮寫-默認子網掩碼縮寫)
uint SubnetNum = 1;
for(int i=0; i<SubnetMaskAbbr-DefaultSubnetMaskAbbr; i++) {
SubnetNum *=2;
}
//最大主機數:2^(32-子網掩碼縮寫)
uint HostNum = 1;
for(int i=0; i<32-SubnetMaskAbbr; i++) {
HostNum *=2;
}
/*打印結果*/
printf("ip地址:%d.%d.%d.%d\n", IP[0], IP[1], IP[2], IP[3]);
printf("子網掩碼:%d.%d.%d.%d\n", SubnetMask[0], SubnetMask[1], SubnetMask[2], SubnetMask[3]);
if(DefaultSubnetMaskAbbr==8) printf("網絡類型:A類\n");
if(DefaultSubnetMaskAbbr==16) printf("網絡類型:B類\n");
if(DefaultSubnetMaskAbbr==24) printf("網絡類型:C類\n");
printf("子網掩碼縮寫:%d\n", SubnetMaskAbbr);
printf("網絡地址:%d.%d.%d.%d\n", Network[0], Network[1], Network[2], Network[3]);
printf("廣播地址:%d.%d.%d.%d\n", Broadcast[0], Broadcast[1], Broadcast[2], Broadcast[3]);
printf("子網數:%d\n", SubnetNum);
printf("最大主機數:%d\n", HostNum);
printf("可用主機數:%d\n", HostNum-2);
}
//計算8位二進制數1的個數(1必須從第一位開始,每個1必須相鄰)
uchar bin1num(uchar num) {
uchar Divisor[] = {128,64,32,16,8,4,2,1}; //除數(8位)
uchar Remainder = num; //余數
uchar ret; //結果
for(ret=0; ret<10; ret++) {
if(Remainder>0) Remainder = Remainder%Divisor[ret];
else break;
}
return ret;
}
到此這篇關于IP與子網掩碼的關系圖文詳解的文章就介紹到這了,更多相關IP與子網掩碼內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章,希望大家以后多多支持腳本之家!
總結
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