IP地址划分规则

IP地址划分规则
一、IP地址分类
IP网络地址采用“网络+主机”的形式，其中网络部分是指网络的地址编码，主机部分是指网络中一个主机的地址编码。

我们常用的IPV4地址共有32位二进制数，根据不同的分类原则，可以将其分为5类地址：
IP地址分为5类。

A、B、C类是常用地址，通常用点分十进制来表示。

IP地址的编码规则要求，主机地址全0表示网络地址，全1表示广播地址。

如果按照传统的IP 地址分类方式，会造成大量的IP地址浪费，同时又会造成IP地址资源的极度短缺。

所以，引入了一种更灵活的寻址方案——子网，即把主机地址部分再划分为子网地址和主机地址，形成三级寻址结构。

这种三级寻址方式需要子网掩码的支持：
将IP地址与子网掩码进行运算，就可以区分出一个IP地址的网络地址和主机地址。

在我们的实际应用中，需要根据实际使用需求为一个或多个应用场景规划不同的IP地址段，既需要保证地址够用，并留有一定冗余，防止地址资源过于紧张，又不能太浪费IP地址。

二、IP地址划分规则及计算举例
以下举例说明该如何合理的规划一个IP地址：
例题1：
已知一个IP地址是192.168.1.1，子网掩码是255.255.255.0，那么它的网络地址是多少？
详细计算
将IP地址192.168.1.1转换为二进制
11000000.10101000.00000001.00000001
将子网掩码255.255.255.0转换成二进制
11111111.11111111.11111111.00000000
然后将两者相“与（and）"运算：
11000000.10101000.00000001.00000001
11111111.11111111.11111111.00000000
然后得到：
11000000.10101000.00000001.00000000
转换成网络地址就是：192.168.1.0
例题2：
已知某主机的IP地址是192.168.100.200，子网掩码为255.255.255.192，其网络内可用的IP地址个数为多少？
详细计算
将子网掩码255.255.255.192转换为二进制
11111111.11111111.11111111.11000000
子网掩码共有26位，还有6位可用。

即2的6次方减去2，等于62，即有62个IP地址可用。

例题3：
某公司申请到一个C 类IP 地址，只连接6 个子公司，最大的一个子公司有26 台计算机，每个子公司都分配在同一个网段，则子网掩码应设为多少合适？
首先一个C类的子网掩码为255.255.255.0，这个是最原始。

但现在我们是有要求：
1、连接6个子网
2、且最大一个子网的IP地址为26个。

如何来设置这个子网掩码呢？
详细计算
网络中的原则是IP地址与子网掩码越越精准，网络越易管理，故障越低。

首先来分析2的2次方等于4，2的3次方等于8，
所以最准确网络中是容纳8个子网，最接近6个子网的划分
即为255.255.255.224。

我们再来验证下，每个子网的主机数量。

子网掩码255.255.255.224转化为二进制为：
11111111.11111111.11111111.11100000
子网掩码为27位，那么主机位数为5位。

即可容纳的主机数为2的5次方减2，等于30。

完全符合一个子网内容纳26个IP地址。

所以最终的子网掩码为255.255.255.224
例题4：
一个A类IP地址的子网掩码是255.255.240.0，共有几位被用来划分子网？且可以划分多少个子网？每个子网IP地址数量是多少？
详细计算
将子网掩码255.255.240.0转换为二进制
11111111.11111111.11110000.00000000
子网掩码共有20位，而一个A类的IP地址的子网掩码是8位，即有12位被用来划分子网。

所以子网数为：2的12次方=4096个子网。

那么每个子网的主机数是多少呢？
因为IP地址为32位，网络号已为20位，则主机数12位。

每个子网中的IP数量为2^12=4096，但是能够分配给计算机使用的只有4096-2=4094个，（减去一个网络地址与一个广播地址）。

例题5：
10.135.255.19/255.255.255.248的广播地址是什么？
计算思路，要得到广播，先得出网络地址，然后把网络地址的主机位全换成1，便就是广播地址。

详细计算
将IP地址10.135.255.19转换为二进制
00001010.10000111.11111111.00010011
将子网掩码255.255.255.248转换成二进制
11111111.11111111.11111111.11111000
然后将两者相“与（and）"运算：
00001010.10000111.11111111.00010011
11111111.11111111.11111111.11111000
然后得到：
00001010.10000111.11111111.00010000
转换成网络地址就是：10.135.255.16
那么广播地址是多少呢?
从子网掩码可以看出，这个子网掩码是29位。

11111111.11111111.11111111.11111000
也就是主机数还有3位可用。

00001010.10000111.11111111.00010000
把网络地址的后面三个零全换成1。

即可得出广播地址为：10.135.255.23。