什么是IP地址、網(wǎng)絡(luò)地址與子網(wǎng)掩碼

本篇內(nèi)容介紹了“什么是IP地址、網(wǎng)絡(luò)地址與子網(wǎng)掩碼”的有關(guān)知識，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

一、IP地址

電腦之間要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，就必須要有一個(gè)合法的ip地址。IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機(jī)地址，（又稱：主機(jī)號和網(wǎng)絡(luò)號組成）

ip地址的結(jié)構(gòu)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(diǎn)分十進(jìn)制表示，每個(gè)數(shù)字從0到255，如某一臺主機(jī)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(nèi)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(nèi)網(wǎng)的ip地址。

【注】網(wǎng)絡(luò)地址也叫做網(wǎng)絡(luò)位置、網(wǎng)絡(luò)號、網(wǎng)段、子網(wǎng)IP，都是描述屬于哪個(gè)子網(wǎng)的同義詞。

【注】IP地址和掩碼均知道時(shí)才能確定主機(jī)所在的網(wǎng)段，任意一網(wǎng)段下的主機(jī)號不能全為0或全為1，主機(jī)號全為0表示該網(wǎng)絡(luò)段的網(wǎng)絡(luò)地址，全1是廣播地址。

二、徹底明白IP地址的含義

 不管是學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)還是上網(wǎng),IP地址都是出現(xiàn)頻率非常高的詞。Windows系統(tǒng)中設(shè)置IP地址的界面如圖1所示，圖中出現(xiàn)了IP地址，子網(wǎng)掩碼,默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器這幾個(gè)需要設(shè)置的地方，只有正確設(shè)置,網(wǎng)絡(luò)才能通,那這些名詞都是什么意思呢？

學(xué)習(xí)IP地址的相關(guān)知識時(shí)還會遇到網(wǎng)絡(luò)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(gè)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(gè)門牌號，這個(gè)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(shí)北大街的住戶都聽到了，但只有6號作了回答，這個(gè)喊的過程叫"廣播"，北大街的所有用戶就是他的廣播范圍。

假如北大街共有20個(gè)用戶，那廣播地址就是：北大街 21號。也就是說，北大街的任何一個(gè)用戶喊一聲能讓"廣播地址-1"個(gè)用戶聽到。  

Internet網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)都有一個(gè)像上述例子的地址，這個(gè)地址就是IP地址，是分配給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的門牌號，為了網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)能夠互相訪問。

IP地址 = 網(wǎng)絡(luò)地址 + 主機(jī)地址

假設(shè)IP地址是192.168.100.1，這個(gè)地址中包含了很多含義。如下所示：
網(wǎng)絡(luò)地址(相當(dāng)于街道地址)：192.168.100.0 
主機(jī)地址(相當(dāng)于各戶的門號)：0.0.0.1 
IP地址(相當(dāng)于住戶地址)：網(wǎng)絡(luò)地址+主機(jī)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(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)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(luò)標(biāo)識和主機(jī)標(biāo)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(jī)的網(wǎng)絡(luò)使用，B類地址通常分配給規(guī)模中等的網(wǎng)絡(luò)使用，C類地址通常分配給小型局域網(wǎng)使用。

四、為什么要計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址

一句話，就是讓網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)能夠相互通訊。

先看看最簡單的網(wǎng)絡(luò)。下圖兩臺計(jì)算機(jī)是用網(wǎng)線(交叉線)直接將兩臺計(jì)算機(jī)連起來的，下面是幾種IP地址設(shè)置，看看在不同設(shè)置下網(wǎng)絡(luò)是通還是不通。
1、設(shè)置1號機(jī)的IP地址為192.168.0.1子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，2號機(jī)的IP地址為192.168.0.200子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，這兩臺計(jì)算機(jī)就能正常通訊。
2、如果1號機(jī)地址不變，將2號機(jī)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(shè)置1號機(jī)的IP地址為192.168.0.1，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，2號機(jī)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(jì)算機(jī)就不能正常通訊。

第1種情況能通是因?yàn)檫@兩臺計(jì)算機(jī)處在同一網(wǎng)絡(luò)192.168.0.0，所以能通。而2,3種情況下兩臺計(jì)算機(jī)處在不同的網(wǎng)絡(luò)，所以不通。
這里先給個(gè)結(jié)論：用網(wǎng)線直接連接的計(jì)算機(jī)或是通過HUB（集線器）或普通交換機(jī)間接的計(jì)算機(jī)之間要能夠相互通，計(jì)算機(jī)必須要在同一網(wǎng)絡(luò)，也就是說它們的網(wǎng)絡(luò)地址必須相同，而且主機(jī)地址必須不一樣。

如果不在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)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(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址就是判斷網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)在不在同一網(wǎng)絡(luò)。在就能通，不在就不能通。注意,這里說的在不在同一網(wǎng)絡(luò)指的是IP地址而不是物理連接。那么如何計(jì)算呢 

五、子網(wǎng)掩碼

在IP地址的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識中，可以包含大量的主機(jī)，而實(shí)際應(yīng)用中不可能將這么多的主機(jī)連接在單一的網(wǎng)路中，這樣給網(wǎng)絡(luò)尋址和管理帶來不便。

為解決這個(gè)問題，可以在網(wǎng)絡(luò)中引入“子網(wǎng)”的概念。將主機(jī)標(biāo)識域進(jìn)一步劃分為子網(wǎng)標(biāo)識和子網(wǎng)主機(jī)標(biāo)志，通過靈活定義子網(wǎng)標(biāo)識域的位數(shù)，可以控制每個(gè)子網(wǎng)的規(guī)模，將一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)劃分成相互獨(dú)立又相互聯(lián)系的子網(wǎng)后，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各子網(wǎng)便可以獨(dú)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。

 子網(wǎng)掩碼分類

1）缺省子網(wǎng)掩碼

即未劃分子網(wǎng)，對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號的位都置 1 ，主機(jī)號都置 0 。

A 類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼： 255.0.0.0

B 類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼： 255.255.0.0

C 類網(wǎng)絡(luò)缺省子網(wǎng)掩碼： 255.255.255.0

2 ）自定義子網(wǎng)掩碼：

將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分為幾個(gè)子網(wǎng)，需要每一段使用不同的網(wǎng)絡(luò)號或子網(wǎng)號，實(shí)際上我們可以認(rèn)為是將主機(jī)號分為兩個(gè)部分：子網(wǎng)號、子網(wǎng)主機(jī)號。 形式如下：

未做子網(wǎng)劃分的 IP 地址：網(wǎng)絡(luò)號＋主機(jī)號

做子網(wǎng)劃分后的 IP 地址：網(wǎng)絡(luò)號＋子網(wǎng)號＋子網(wǎng)主機(jī)號

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

六、如何計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址

我們?nèi)粘Ｉ钪械牡刂啡纾罕贝蠼?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(luò)地址，要計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址，必須借助我們上邊提到過的子網(wǎng)掩碼。

計(jì)算過程是這樣的,將IP地址和子網(wǎng)掩碼都換算成二進(jìn)制，然后進(jìn)行與運(yùn)算，結(jié)果就是網(wǎng)絡(luò)地址。與運(yùn)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(jì)算IP地址為:202.99.160.50子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0的網(wǎng)絡(luò)地址步驟如下: 
1)將IP地址和子網(wǎng)掩碼分別換算成二進(jìn)制 
202.99.160.50 換算成二進(jìn)制為 11001010·01100011·10100000·00110010 
255.255.255.0 換算成二進(jìn)制為 11111111·11111111·11111111·00000000 
2)將二者進(jìn)行與運(yùn)算 

3)將運(yùn)算結(jié)果換算成十進(jìn)制,這就是網(wǎng)絡(luò)地址. 
11001010·01100011·10100000·00000000換算成十進(jìn)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(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址都為192.168.0.0且IP地址不同，所以可以通.。

2、1號機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.0，2號機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.1.0，不在一個(gè)網(wǎng)絡(luò),所以不通。

3、 1號機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.0，2號機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.192，不在一個(gè)網(wǎng)絡(luò),所以不通

七、案例理解

借助網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)案例，具體如下：

從前有一個(gè)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(gè)兒子，平均分配，每個(gè)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(gè)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(jìn)制是多少？ “11111111-11111111-11111111-11”大家數(shù)數(shù)一共多少個(gè)1？不用數(shù)了，是26個(gè)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(yùn)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(jìn)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(gè)“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(gè)主機(jī)192.168.1.199/26 能否和直連主機(jī)192.168.1.200/24 通信？

可以的，因?yàn)槎际撬膬鹤拥姆块g。

Q2：一個(gè)主機(jī)192.168.1.199/26 能否和直連主機(jī)192.168.1.1/24 通信？ 

不可以，因?yàn)橐粋€(gè)是大兒子的房間，一個(gè)是四兒子的房間，無法直連通信！

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