理解ip地址组成
ipv4地址是32位的二进制数，通常我们会用点分十进制表示，例如：192.188.222.213
每个ip地址又可分为两部分，一部分是网络号部分，另一部分是主机号，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(X位网络断，Y位主机段)
A 1～126 / 8 0～255 0～255 1～254 / 24 国家级
根据规定，A类地址的网络标识必须以“0”开头。那么其网段数应该为0XXXXXXX．YYYYYYYY．YYYYYYYY．YYYYYYYY即后面有七位数字
B 128～191 0～255 / 16 0～255 1～254 / 16 跨过组织
根据规定，B类地址的网络标识必须以“10”开头。那么其网段数应该为10XXXXXX．XXXXXXXX．YYYYYYYY．YYYYYYYY即后面有14位数字
C 192～223 0～255 0～255 / 24 1～254 / 8 企业组织
根据规定，C类地址的网络标识必须以“110”开头。那么其网段数应该为110XXXXX．XXXXXXXX．XXXXXXXX．YYYYYYYY即后面有21位数字
虚拟Ip地址（所有路由器对于虚拟ip地址数据表一律不转发）：
10.0.0.0~10.255.255.255
172.16.0.0~172.31.255.255
192.168.0.0. ~192.168.255.255
对于A类地址来说， 网络断取值编号只能是1-126（127作为回路地址使用）， 主机号编号取值范围为1-2^24， 如此大的主机编号数量，但是只能对应一个ip使用，例如对于126.x.x.x这个ip来说，其实在126这个ip下面可以配置（2^24-1）个主机进行使用，但是很难全部进行使用和管理，为了高效率的使用这些主机编号，同时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。
可以将126想象成一个小区的编号，然后主机号（2^32-1）想象成居民的房号，如果要管理这个小区将变得特别困难，为了方便管理，我们将这个小区内部再划分出多个子区，这就是子网的由来，如果我们想给某一个子小区的成员分发数据，我们总不可能一个个的居民找过去吧， 如果我们知道这个居民在小区的哪一个子小区，不就更容易找到居民了吗，那么子网掩码就是来帮我们找到当前ip所属哪一个子网的。
子网的组成
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
距离来说，对于126.0.0.1，我们将其转换为32位2进制数，前8位时网络段（即126）， 然后剩下的24位可以从高位截取位数来作为子网数量（以及编号），剩下的位数作为主机号，例如我们取24位前两位作为子网，则子网的数量是2^2个（也就是四个），每个子网下管理的主机编号是（1-2^22），但是对于每一个子网来说，会把主机编号的开始作为网络地址，将主机编号最后一个作为广播地址，所以每个子网可用主机数为（2^22-2）个， 此时的子网掩码（32位）11111111,11000000,00000000,00000000转换成点分十进制是：255.192.0.0， 注：网络段必须是都是1
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168.195.0.0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255.255.0.0的主机地址前5位置 1（从高位截取时必须都是1），得到 255.255.248.0
即为划分成 27个子网的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。
方法2:
其实我们可以想一下2^位数，刚刚大于要划分的子网数量，对于27来说，2^5=32刚刚大于27， 所以截取主机段高位的前五位作为子网掩码，上述地址是b类，因此前16位时网络段，此时的子网掩码（32位）11111111,11111111,11111000,00000000转换成点分十进制是：255.255.248.0， 注：网络段必须是都是1
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255.255.255.255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168.195.0.0划分成若干子网，每个子网内有主机700台：
1) 700=1010111100
2)该二进制为十位数，N = 10
3)将该B类地址的子网掩码255.255.0.0的主机地址全部置 1，得到255.255.255.255
然后再从后向前将后 10位置0,即为： 11111111.11111111.11111100.00000000
即255.255.252.0。这就是该欲划分成主机为700台的B类IP地址 168.195.0.0的子网掩码。
方法2：其实我们可以想一下2^位数的值，刚刚大于要划分的主机数量，对于700来说，2^11=1024， 刚刚大于700，但是主机位是低位截取， 所以截取主机段低位的后十位作为主机位，上述地址是b类，因此前16位时网络段，此时的子网掩码（32位）11111111,11111111,11111100,00000000转换成点分十进制是：255.255.252.0， 注：网络段必须是都是1
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
2/22 255.192.0.0 2/4194302
3/21 255.224.0.0 6/2097150
4/20 255.240.0.0 14/1048574
5/19 255.248.0.0 30/524286
6/18 255.252.0.0 62/262142
7/17 255.254.0.0 126/131070
8/16 255.255.0.0 254/65536
9/15 255.255.128.0 510/32766
10/14 255.255.192.0 1022/16382
11/13 255.255.224.0 2046/8190
12/12 255.255.240.0 4094/4094
13/11 255.255.248.0 8190/2046
14/10 255.255.252.0 16382/1022
15/9 255.255.254.0 32766/510
16/8 255.255.255.0 65536/254
17/7 255.255.255.128 131070/126
18/6 255.255.255.192 262142/62
19/5 255.255.255.224 524286/30
20/4 255.255.255.240 1048574/14
21/3 255.255.255.248 2097150/6
22/2 255.255.255.252 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
2/14 255.255.192.0 2/16382
3/13 255.255.224.0 6/8190
4/12 255.255.240.0 14/4094
5/11 255.255.248.0 30/2046
6/10 255.255.252.0 62/1022
7/9 255.255.254.0 126/510
8/8 255.255.255.0 254/254
9/7 255.255.255.128 510/126
10/6 255.255.255.192 1022/62
11/5 255.255.255.224 2046/30
12/4 255.255.255.240 4094/14
13/3 255.255.255.248 8190/6
14/2 255.255.255.252 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
2/6 255.255.255.192 2/62
3/5 255.255.255.224 6/30
4/4 255.255.255.240 14/14
5/3 255.255.255.248 30/6
6/2 255.255.255.252 62/2
我们看一个考试中常见的题型：一个主机的IP地址是202.112.14.137，掩码是255.255.255.224，要求计算这个主机所在网络的网络地址和广播地址。
方法1. 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，得出202.112.14.128， 上述是1个c类地址，因此主机号位后8位， 将224转为二进制的11100000， 也就说截取了前3位作为子网，所以子网数位2^3=8个，主机数一个2^8=256个，分为8份，则一个子网为32个主机数，因为网络地址是一个子网的开始地址，广播地址是一个子网的结束地址，所以128 32-1 = 159，因为广播地址为202.112.14.159
方法2： 每个子网的主机数 = 总的主机数（2^8） - 子网值（224）=32， 题中的ip主机号为137， 你可想一下，一个子网主机数32，则每一子网的开始都是32的倍数，因为主机编号从0开始，所以只需要想一下哪个值比137小且是32倍数，得出是128，所以网络地址为202.112.14.128（主机位(不包含子网位)全是0）， 广播地址如上为202.112.14.159（主机位(不包含子网位)全是1）， 该子网下的主机范围为202.112.14.129-202.112.14.158 = 30台
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作者：秦络殇
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/qq_32239417/article/details/78660649
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