一、介紹

電腦之間要實現(xiàn)網(wǎng)絡通信，就必須要有一個合法的ip地址。IP地址=網(wǎng)絡地址+主機地址，（又稱：主機號和網(wǎng)絡號組成）

ip地址的結構使我們可以在Internet上很方便的尋址。ip地址通常用更直觀的，以點分十進制表示，每個數(shù)字從0到255，如某一臺主機的ip地址為：128.20.4.1。

在局域網(wǎng)里，同樣也需要ip地址，一般內網(wǎng)的ip地址是以192.168開頭的，這樣很容易區(qū)分公網(wǎng)和內網(wǎng)的ip地址。

【注】網(wǎng)絡地址也叫做網(wǎng)絡位置、網(wǎng)絡號、網(wǎng)段、子網(wǎng)IP，都是描述屬于哪個子網(wǎng)的同義詞。

二、IP地址的含義

Windows系統(tǒng)中設置IP地址的界面如圖所示，圖中出現(xiàn)了IP地址，子網(wǎng)掩碼，默認網(wǎng)關和DNS服務器這幾個需要設置的地方，只有正確設置，網(wǎng)絡才能通，那這些名詞都是什么意思呢？

學習IP地址的相關知識時還會遇到網(wǎng)絡地址，廣播地址，子網(wǎng)等概念，這些又是什么意思呢？

要解答這些問題，先看一個日常生活中的例子。

如下圖所示,住在北大街的住戶要能互相找到對方，必須各自都要有個門牌號，這個門牌號就是各家的地址，門牌號的表示方法為：北大街+XX號。假如1號住戶要找6號住戶，過程是這樣的：

1號在大街上喊了一聲："誰是6號,請回答."，這時北大街的住戶都聽到了，但只有6號作了回答，這個喊的過程叫"廣播"，北大街的所有用戶就是他的廣播范圍。

?

Internet網(wǎng)絡中，每個上網(wǎng)的計算機都有一個像上述例子的地址，這個地址就是IP地址，是分配給網(wǎng)絡設備的門牌號，為了網(wǎng)絡中的計算機能夠互相訪問。

IP地址 = 網(wǎng)絡地址（北大街） + 主機地址（門牌號）

假設IP地址是192.168.100.1，這個地址中包含了很多含義。如下所示：
網(wǎng)絡地址(相當于街道地址)：192.168.100.0?
主機地址(相當于各戶的門號)：0.0.0.1?
IP地址(相當于住戶地址)：網(wǎng)絡地址+主機地址=192.168.100.1?
廣播地址：192.168.100.255?

三、IP的類型

IP地址由網(wǎng)絡標識和主機標志兩部分組成。常用的IP地址有A、B、C三類，每類均規(guī)定了網(wǎng)絡標識和主機標識在32位中所占的位數(shù)。

A類地址：0.0.0.0---127.255.255.255

B類地址：128.0.0.0---191.255.255.255

C類地址：192.0.0.0---223.255.255.255

A類地址通常分配給具有大量主機的網(wǎng)絡使用，B類地址通常分配給規(guī)模中等的網(wǎng)絡使用，C類地址通常分配給小型局域網(wǎng)使用。

注意：255換算成二進制是11111111，所以是8位，所以ip地址總共是32位。

四、子網(wǎng)掩碼

1、介紹

子網(wǎng)掩碼用來指明一個IP地址的哪些位標識的是主機所在的子網(wǎng)，以及哪些位標識的是主機的掩碼。

子網(wǎng)掩碼不能單獨存在，它必須結合IP地址一起使用。子網(wǎng)掩碼只有一個作用，就是將某個IP地址劃分成網(wǎng)絡地址和主機地址兩部分。

在IP地址的某個網(wǎng)絡標識中，可以包含大量的主機，而實際應用中不可能將這么多的主機連接在單一的網(wǎng)路中，這樣給網(wǎng)絡尋址和管理帶來不便。

為解決這個問題，可以在網(wǎng)絡中引入子網(wǎng)的概念。比如我們在各個云廠商同一個VPC下劃分了不同的子網(wǎng)。

將主機標識域進一步劃分為子網(wǎng)標識和子網(wǎng)主機標志，通過靈活定義子網(wǎng)標識域的位數(shù)，可以控制每個子網(wǎng)的規(guī)模。

將一個大型網(wǎng)絡劃分成相互獨立又相互聯(lián)系的子網(wǎng)后，網(wǎng)絡內部各子網(wǎng)便可以獨立尋址和管理，各子網(wǎng)間通過跨子網(wǎng)的路由器連接，這樣也提高了子網(wǎng)的安全性。

2、子網(wǎng)掩碼分類

子網(wǎng)掩碼分兩種：缺省子網(wǎng)掩碼和自定義子網(wǎng)掩碼。

缺省子網(wǎng)掩碼

即未劃分子網(wǎng)，對應的網(wǎng)絡號的位都置?1?，主機號都置?0?。

A?類網(wǎng)絡缺省子網(wǎng)掩碼：?255.0.0.0

B?類網(wǎng)絡缺省子網(wǎng)掩碼：?255.255.0.0

C?類網(wǎng)絡缺省子網(wǎng)掩碼：?255.255.255.0

自定義子網(wǎng)掩碼

將一個網(wǎng)絡劃分為幾個子網(wǎng)，需要每一段使用不同的網(wǎng)絡號或子網(wǎng)號，實際上我們可以認為是將主機號分為兩個部分：子網(wǎng)號、子網(wǎng)主機號。?形式如下：

未做子網(wǎng)劃分的?IP?地址：網(wǎng)絡號＋主機號

做子網(wǎng)劃分后的?IP?地址：網(wǎng)絡號＋子網(wǎng)號＋子網(wǎng)主機號

也就是說?IP?地址在劃分子網(wǎng)后，以前的主機號位置的一部分給了子網(wǎng)號，余下的是子網(wǎng)主機號。

五、為什么要計算網(wǎng)絡地址

計算網(wǎng)絡地址就是判斷網(wǎng)絡中的計算機在不在同一網(wǎng)絡。在就能通，不在就不能通。

先看看最簡單的網(wǎng)絡。下圖兩臺計算機是用網(wǎng)線(交叉線)直接將兩臺計算機連起來的，下面是幾種IP地址設置，看看在不同設置下網(wǎng)絡是通還是不通。
1、設置1號機的IP地址為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，2號機的IP地址為192.168.0.200子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，這兩臺計算機就能正常通訊。
2、如果1號機地址不變，將2號機的IP地址改為192.168.1.200子網(wǎng)掩碼還是為255.255.255.0，那這兩臺就無法通訊。
3、設置1號機的IP地址為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，2號機的IP地址為192.168.0.200，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，注意和第1種情況的區(qū)別在于子網(wǎng)掩碼，1為255.255.255.0本例是255.255.255.192，這臺計算機就不能正常通訊。

第1種情況能通是因為這兩臺計算機處在同一網(wǎng)絡192.168.0.0，所以能通。而2,3種情況下兩臺計算機處在不同的網(wǎng)絡，所以不通。
這里先給個結論：用網(wǎng)線直接連接的計算機或是通過HUB（集線器）或普通交換機間接的計算機之間要能夠相互通，計算機必須要在同一網(wǎng)絡，也就是說它們的網(wǎng)絡地址必須相同，而且主機地址必須不一樣。

如果不在一個網(wǎng)絡就無法通。這就像我們上面舉的例子，同是北大街的住戶由于街道名稱都是北大街，且各自的門牌號不同，所以能夠相互找到對方。

計算網(wǎng)絡地址就是判斷網(wǎng)絡中的計算機在不在同一網(wǎng)絡。在就能通，不在就不能通。注意,這里說的在不在同一網(wǎng)絡指的是IP地址而不是物理連接。那么如何計算呢

六、如何計算網(wǎng)絡地址

上面提到，網(wǎng)絡地址就是判斷網(wǎng)絡中的計算機在不在同一網(wǎng)絡。在就能通，不在就不能通。

網(wǎng)絡地址是怎么來的？是通過將IP地址和子網(wǎng)掩碼地址進行運算得到的。

我們日常生活中的地址如：北大街1號，從字面上就能看出街道地址是北大街，而我們從IP地址中卻難以看出網(wǎng)絡地址，要計算網(wǎng)絡地址，必須借助我們上邊提到過的子網(wǎng)掩碼。

計算過程是這樣的,將IP地址和子網(wǎng)掩碼都換算成二進制，然后進行與運算，結果就是網(wǎng)絡地址。與運算如下所示，上下對齊，1位1位的算，1與1=1，其余組合都為0。

??

例如:計算IP地址為:202.99.160.50子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0的網(wǎng)絡地址步驟如下:?
1)將IP地址和子網(wǎng)掩碼分別換算成二進制?
202.99.160.50 換算成二進制為 11001010·01100011·10100000·00110010?
255.255.255.0 換算成二進制為 11111111·11111111·11111111·00000000?
2)將二者進行與運算?

3)將運算結果換算成十進制,這就是網(wǎng)絡地址.?
11001010·01100011·10100000·00000000換算成十進制就是202.99.160.0?

現(xiàn)在我們就可以解答上面三種情況的通與不通的問題了。

1、二臺計算機的網(wǎng)絡地址都為192.168.0.0且IP地址不同，所以可以通.。

2、1號機的網(wǎng)絡地址為192.168.0.0，2號機的網(wǎng)絡地址為192.168.1.0，不在一個網(wǎng)絡,所以不通。

3、 1號機的網(wǎng)絡地址為192.168.0.0，2號機的網(wǎng)絡地址為192.168.0.192，不在一個網(wǎng)絡,所以不通

七、案例理解

借助網(wǎng)絡上的一個案例，具體如下：

從前有一個地主，有256間房子，地主家的門牌號碼是“192.168.1”，那么他家第一間房子的門牌號碼是192.168.1.0，第二間是192.168.1.1，…第256間的編號是192.168.1.255。

地主老了，需要把256間房子分給4個兒子，平均分配，每個兒子可以分64間。

請來一位先生主持公道，先生這么來操作：
192.168.1.0-192.168.1.63 分給大兒子
192.168.1.64-192.168.1.127 分給二兒子
192.168.1.128 -192.168.1.191 分給三兒子
192.168.1.192-192.168.1.255 分給四兒子

如何來描述四個兒子的子網(wǎng)網(wǎng)段呢？
192.168.1.0/26
192.168.1.64/26
192.168.1.128/26
192.168.1.192/26

/26是什么鬼？
255.255.255.192的二進制是多少？ “11111111-11111111-11111111-11”大家數(shù)數(shù)一共多少個1？不用數(shù)了，是26個1，為了簡化子網(wǎng)掩碼的表示，用/26代替255.255.255.192。

按位與運算我們來看大兒子的網(wǎng)段192.168.1.0/26是如何得到的？

以大兒子的房間為例：
192.168.1.0-192.168.1.63

二進制表示：
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

數(shù)數(shù)一共多少位？26位！那么用這個“192.168.1.0/26”就可以表示大兒子所有房間。

對照房間的門牌號碼“192.168.1.199”，很顯然屬于四兒子的。

Q1：一個主機192.168.1.199/26 能否和直連主機192.168.1.200/24 通信？

可以的，因為都是四兒子的房間。

Q2：一個主機192.168.1.199/26 能否和直連主機192.168.1.1/24 通信？?

不可以，因為一個是大兒子的房間，一個是四兒子的房間，無法直連通信！

參考：

子網(wǎng)掩碼有那么難嗎？

IP地址與子網(wǎng)掩碼