二进制与十进制转换及子网掩码计算方法详解

hwyzw

    一、先导知识

    （一）二进制和十进制数转换(记住)

    128 加上 64 等于 192，192 加上 32 等于 224，224 加上 16 等于 240，240 加上 15 等于 255，其中 15 是 8 加 4 加 2 加 1 的和。

    举例：

    →128＋32＝160

    →128＋16＋8＝152

    →64＋4＝68

    （二）子网掩码计算(记住)

    →128

    →128＋64＝192

    →128＋64＋32＝224

    →128＋64＋32＋16＝240

    →128＋64＋32＋16＋8＝248

    →128＋64＋32＋16＋8＋4＝252

    →128＋64＋32＋16＋8＋4＋2＝254

    →128＋64＋32＋16＋8＋4＋2＋1＝255

    （三）子网划分计算

    将 1 位进行划分，可得到 2 个子网；将 2 位进行划分，可得到 4 个子网；将 3 位进行划分，可得到 8 个子网，具体如下：

    28 的值为 256，27 的值为 128，26 的值为 64，25 的值为 32，24 的值为 16，23 的值为 8，22 的值为 4，21 的值为 2

    二、标准分类的IP地址

    （一）IP地址的表示

    IPv4 地址是以 32 位来表示的，并且是点分四段的十进制形式。也就是用 X.X.X.X 这种方式来表示，这里的 X 是 0 到 255 之间的一个十进制数。例如：

    218.85.152.99 是正确的 IP 地址。

    56.0.0.1.7 不是正确的 IP 地址。

    （二）IP地址的分类(记住)

    IP 地址分为不同的类别，有 A 类、B 类、C 类、D 类、E 类。IP 地址是用 32 位二进制数来表示的，并且有相应的规定。

    A 类网络，其网络位是 8 位，主机位是 24 位，网络前导位为 0，也就是（以下的“*”代表二进制数）：

    即 1.0.0.0 到 127.255.255.255 这个范围；也就是从 1.0.0.0 一直到 127.255.255.255 ；意味着是 1.0.0.0 至 127.255.255.255 这个区间

    网络位不可用，网络位(127)表示回送地址，指本地机。

    B类：网络位16位，主机位16位，网络前导位为10，即：

    10******.********.********.********指的是 128.0.0.0 到 191.255.255.255 这个范围

   

    C类：网络位24位，主机位8位，前导位为110，即：

    110*****.********.********.********指的是 192.0.0.0 到 223.255.255.255 这个范围

    D类：组播地址，前导位为1110，即：

    1110****.********.********.********指的是 224.0.0.0 到 239.255.255.255 这个范围

    E类：保留地址，前导位为11110，即：

    11110***.********.********.********指的是 240.0.0.0 到 247.255.255.255 这个范围

    其中A类、B类、C类IP地址可供普通用户使用。

    （三）私有IP地址(记住)

    IP 地址包含公有 IP 地址和私有 IP 地址。公有 IP 地址也被称作外部 IP 地址或全局 IP 地址，私有 IP 地址则被称作内部 IP 地址或专用 IP 地址。在互联网环境里，公有 IP 地址能够被外网进行访问，而私有 IP 地址仅仅用于内部网络，是不能被外网访问的。私有 IP 地址具体如下：

    A类：10.0.0.0—10.255.255.255

    B类：172.16.0.0—172.31.255.255

    C 类的范围是 192.168.0.0 到 192.168.255.255

    （四）IP地址的相关规定(记住)

    1.网络地址、主机地址、广播地址

    IP 地址包含网络号和主机号。其中，网络地址的特征是主机位全为 0；主机地址的特点是网络位全为 0；而直接广播地址的特点是主机位全为 1。

    IP 地址 201.161.20.18 的网络地址是 201.161.20.0，其主机地址为 0.0.0.18，直接广播地址是 201.161.20.255。

    2.可用的IP地址

    主机位不可全0或全1（全0是网络地址，全1是广播地址）

    在一个网段当中，最小的能够使用的 IP 地址为“网络地址加上 1”，最大的能够使用的 IP 地址是“广播地址减去 1”。

    192.168.1.0 到 192.168.1.255 这个网段里，可用的 IP 地址为：192.168.1.1 以及 192.168.1.2 一直到 192.168.1.254

    3.受限广播地址(或称为“有限广播地址”)

    32 位全为 1 的 IP 地址是 255.255.255.255，它表示受限广播地址。这个地址的作用是把一个分组以广播的方式发送给所有的主机。

    受限广播地址与直接广播地址存在区别。例如：255.255.255.255 这一地址，以及 192.168.5.255 这一地址。

    路由器不转发广播，将其限制在本物理网内部。

    三、子网掩码

    子网掩码的作用是区分网络位和主机位。它用 1 来表示网络位，用 0 来表示主机位。例如：

    A类地址的掩码：...即255.0.0.0

    可以用/8来进行表示，这意味着前 8 位是网络位。例如：10.3.3.3/8

    B类地址的掩码：...即255.255.0.0

   

    还可以用 16 来进行表示，其意思是前 16 位为网络位。例如：172.16.7.6 用 16 来表示，即 172.16.7.6/16

    C类地址的掩码：...即255.255.255.0

    还可以用/24来进行表示，其意思是前 24 位为网络位。例如：192.168.5.8 这个地址后面跟着/24 。

    子网掩码为 255.255.255.255 意味着这个网段仅有 1 个 IP 地址。例如：电信运营商会动态给用户分配 IP 地址 110.80.191.243 ，同时该网段的子网掩码为 255.255.255.255 。

    四、划分子网的三级网络结构

    把一个大的网络划分成几个较小的子网，这样就形成了“网络号+子网号+主机号”的三级结构。

    举例1：172.17.0.3/19子网掩码是多少

    子网掩码...即255.255.224.0

    举例2：192.168.6.7/26子网掩码是多少

    子网掩码...即255.255.255.192

    IP 地址是 172.16.37.95，子网掩码为 255.255.224.0。需要写出网络地址、主机地址和广播地址。

    网络地址是 172.16.32.0，主机地址是 0.0.5.95，广播地址是 172.16.63.255

    172.16.37.95 可以分为网络地址和主机地址两部分。网络地址是主机位全 0 的情况，主机地址是网络位全 0 的情况，广播地址则是主机位全 1 的情况。

    练习：写出以下IP地址的网络地址、主机地址和广播地址

    172.16.99.8 与 255.255.240.0 相关联；172.16.99.8 处于 255.255.240.0 所限定的范围；172.16.99.8 按照 255.255.240.0 的规则进行相关操作。

    192.168.3.72 与 255.255.255.192 相关联（提示：涉及 192.168.3.）

    10.33.4.5 的子网掩码是 255.248.0.0 （提示：该地址为 10..4.5）

    请多做课堂练习……。

    五、综合练习(记住)

    IP 地址是 126.150.28.57，子网掩码为 255.240.0.0。其地址类别是（A 类），网络地址是（126.144.0.0），直接广播地址是（126.159.255.255），受限广播地址是（255.255.255.255），主机地址是（126.150.28.1 到 126.150.31.254），子网内的第一个可用 IP 地址是（126.144.0.1），子网内的最后一个可用 IP 地址是（126.159.255.254）。

    解答：

    126.150.28.57 与 255.240.0.0 进行某种操作后，得到 126..28.57

    地址类别是：A类

    网络地址是：126.144.0.0 (主机位全0)

    直接广播地址为 126.159.255.255，其主机位全是 1。

    受限广播地址是：255.255.255.255

    主机地址是：0.6.28.57 (网络位全0)

    子网内第一个可用的 IP 地址为 126.144.0.1，这个地址是网络地址加 1 得到的。

    子网内的最后一个可用 IP 地址为 126.159.255.254，它是广播地址减 1 所得。