广播地址与网络地址的计算方法

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 跨国组织
C 192～223 0～255 0～255 / 24 1～254 / 8 企业组织
随着互连网应用的不断扩大，原先的IPv4的弊端也逐渐暴露出来，即网络号占位太多，而主机号位太少，所以其能提供的主机地址也越来越稀缺，目前除了使用NAT在企业内部利用保留地址自行分配以外，通常都对一个高类别的IP地址进行再划分，以形成多个子网，提供给不同规模的用户群使用。

这里主要是为了在网络分段情况下有效地利用IP地址，通过对主机号的高位部分取作为子网号，从通常的网络位界限中扩展或压缩子网掩码，用来创建某类地址的更多子网。

但创建更多的子网时，在每个子网上的可用主机地址数目会比原先减少。

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。

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。

下面就来以实例来说明子网掩码的算法：
对于无须再划分成子网的IP地址来说，其子网掩码非常简单，即按照其定义即可写出：如某B类IP地址为 10.12.3.0，无须再分割子网，则该IP地址的子网掩码为。

如果它是一个C类地址，则其子网掩码为。

其它类推，不再详述。

下面我们关键要介绍的是一个IP地址，还需要将其高位主机位再作为划分出的子网网络号，剩下的是每个子网的主机号，这时该如何进行每个子网的掩码计算。

一、利用子网数来计算
在求子网掩码之前必须先搞清楚要划分的子网数目，以及每个子网内的所需主机数目。

1)将子网数目转化为二进制来表示
2)取得该二进制的位数，为 N
3)取得该IP地址的类子网掩码，将其主机地址部分的的前N位置 1 即得出该IP地址划分子网的子网掩码。

如欲将B类IP地址划分成27个子网：
1)27=11011
2)该二进制为五位数，N = 5
3)将B类地址的子网掩码的主机地址前5位置 1，得到
即为划分成 27个子网的B类IP地址的子网掩码。

二、利用主机数来计算
1)将主机数目转化为二进制来表示
2)如果主机数小于或等于254（注意去掉保留的两个IP地址），则取得该主机的二进制位数，为 N，这里肯定 N<8。

如果大于254，则 N>8，这就是说主机地址将占据不止8位。

3)使用来将该类IP地址的主机地址位数全部置1，然后从后向前的将N位全部置为 0，即为子网掩码值。

如欲将B类IP地址划分成若干子网，每个子网内有主机700台：
1) 700=00
2)该二进制为十位数，N = 10
3)将该B类地址的子网掩码的主机地址全部置 1，得到
然后再从后向前将后 10位置0,即为： (00000000)
即。

这就是该欲划分成主机为700台的B类IP地址的子网掩码。

下面列出各类IP地址所能划分出的所有子网，其划分后的主机和子网占位数，以及主机和子网的（最大）数目，注意要去掉保留的IP地址(即划分后有主机位或子网位全为“0”或全为“1”的)：
A类IP地址：
子网位 /主机位子网掩码子网最大数 /主机最大数
2 /22 2 / 4194302
3 /21 6 / 2097150
4 /20 14 / 1048574
5 /19 30 / 524286
6 /18 62 / 262142
7 /17 126 / 131070
8 /16 254 / 65536
9 /15 510 / 32766
10 /14 1022 / 16382
11 /13 2046 / 8190
12 /12 4094 / 4094
13 /11 8190 / 2046
14 /10 16382 / 1022
15 /9 32766 / 510
16 /8 65536 / 254
18 /6 262142 / 62
19 /5 524286 / 30
20 /4 1048574 / 14
21 /3 2097150 / 6
22 /2 4194302 / 2
B类IP地址：
子网位 /主机位子网掩码子网最大数 /主机最大数
2 /14 2 /16382
3 /13 6 /8190
4 /12 14 /4094
5 /11 30 /2046
6 /10 62 /1022
7 /9 126 /510
8 /8 254 /254
9 /7 510 /126
10 /6 1022 /62
11 /5 2046 /30
12 /4 4094 /14
13 /3 8190 /6
14 /2 16382 /2
C类IP地址：
子网位 /主机位子网掩码子网最大数 /主机最大数2 /6 2 /62
4 /4 14 /14
5 /3 30 /6
6 /2 62 /2
再根据CCNA中会出现的题目给大家举个例子：
首先，我们看一个考试中常见的题型：一个主机的IP地址是，掩码是，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。

常规办法是把这个主机地址和子网掩码都换算成二进制数，两者进行逻辑与运算后即可得到网络地址。

其实大家只要仔细想想，可以得到另一个方法：的掩码所容纳的IP地址有256－224＝32个（包括网络地址和广播地址），那么具有这种掩码的网络地址一定是32的倍数。

而网络地址是子网IP地址的开始，广播地址是结束，可使用的主机地址在这个范围内，因此略小于137而又是32的倍数的只有128，所以得出网络地址是。

而广播地址就是下一个网络的网络地址减1。

而下一个32的倍数是160，因此可以得到广播地址为。

可参照下表来理解本例。

子网络 2进制子网络域数 2进制主机域数的范围
第1个子网络 000 00000 到 11111 . 0 到.31
第2个子网络 001 00000 到 11111 . 32到.63
第3个子网络 010 00000 到 11111 . 64到.95
第4个子网络 011 00000 到 11111 . 96到.127
第5个子网络 100 00000 到 11111 . 128到.159
第6个子网络 101 00000 到 11111 . 160到.191
第7个子网络 110 00000 到 11111 . 192到.223
第8个子网络 111 00000 到 11111 . 224到.255
子网掩码是子网络地址中最大的网络地址
CCNA考试中，还有一种题型，要你根据每个网络的主机数量进行子网地址的规划和计算子网掩码。

这也可按上述原则进行计算。

比如一个子网有10台主机，那么对于这个子网需要的IP地址是：
10＋1＋1＋1＝13
注意：加的第一个1是指这个网络连接时所需的网关地址，接着的两个1分别是指网络地址和广播地址。

因为13小于16（16等于2的4次方），所以主机位为4位。

而
256－16＝240
所以该子网掩码为。

如果一个子网有14台主机，不少人常犯的错误是：依然分配具有16个地址空间的子网，而忘记了给网关分配地址。

这样就错误了，因为：
14＋1＋1＋1＝17
17大于16，所以我们只能分配具有32个地址（32等于2的5次方）空间的子网。

这时子网掩码为：。