ip地址计算网络号和主机号的方法,IP地址 网络位 主机位 计算方法

题图来自Unsplash，基于CC0协议

导读

IP地址是互联网协议的基石，它由网络号（标识属于哪个网络）和主机号（标识网络内部的哪个设备）两部分组成。计算这两个部分是理解和配置网络的基础。主要有以下几种方法和步骤：

首先，最核心的方法是利用子网掩码。子网掩码是一个32位的地址，用于区分IP地址的网络号和主机号部分。它的特点是，对应IP地址中网络部分（对应掩码中为1的位）全用1表示，对应主机部分（对应掩码中为0的位）全用0表示。

（子网掩码本身的作用和写法：比如，C类地址的默认子网掩码是255.255.255.0，它的32位表示是前24位是1，后8位是0，正好与C类IP地址的网络号占前24位，主机号占后8位对应）

计算方法：

1. 将IP地址和子网掩码都转换成二进制形式。
2. 进行按位逻辑与（AND）运算。
3. 执行与运算后得到的结果就是网络号。
4. 将IP地址的二进制宿主将其与网络号进行逐位比较，将掩码中与主机号相对应的位置（即掩码中为0的位）对应的IP位取出来，得到的是主机号（但是计算网络号后，不需要单独计算就能知道网络号，而主机号理论上是IP地址减去网络号，但在表示上网络号定义是确定的）。

例如，一个IP地址是192.168.1.1，子网掩码是255.255.255.0（默认C类）：

• IP地址二进制：192.168 -> 11000000 10101000（简化，实际需要看A类B类的区别） 192.168.1.1 即 11000000 10101000 00000001 00000001
• 子网掩码二进制：255.255.255.0 -> 11111111 11111111 11111111 00000000（即覆盖前24位）
• 与运算： 网络号（计算出来的）：11000000 10101000 00000001 00000000 -> 转换为十进制是 192.168.1.0
• 主机号（与192.168.1.1的网络号部分做比较，或者IP减网络号）：00000000 00000001 -> 转换为十进制是 0.1，但通常我们会保留IP地址的格式，只考虑后8位，即 .1

另一种方式是通过了解IP地址分类（虽然CIDR/VLSM取代了严格的分类，但理解其起源很重要），结合默认子网掩码来计算网络号。

（IP地址分类：早期的IP地址分为A、B、C三类，默认子网掩码分别为：

• A类： IP首字节0-126，默认掩码是255.0.0.0，网络号占前8位，主机号占后24位。10.0.1.1网咯号 10.0.0.0，主机号 0.1.1
• B类： IP首字节128-191，默认掩码是255.255.0.0，网络号占前16位，主机号占后16位。172.16.1.1网咯号 172.16.0.0，主机号 0.1.1
• C类： IP首字节192-239，默认掩码是255.255.255.0，网络号占前24位，主机号占后8位。192.168.1.1网咯号 192.168.1.0，主机号 .1

这个方括号内的说明对应的默认掩码与可划分子网的区别在于，对于C类，默认掩码是255.255.255.0，它是划分子网是前提，即C类默认是不划分子网的。如果使用更复杂的掩码（比如255.255.255.128），则说明网络号的位数增加了，（因为主机位减少了），这时候就不能使用默认C类的掩码了，默认子网掩码指的是未进行子网划分时的标准掩码。

理解网络位和主机位的概念有助于计算。子网掩码的作用就是指明IP地址中哪些位代表网络号（网络位），哪些位代表主机号（主机位）。网络号部分的位数决定了有多少个可能的网络，主机号则决定了每个网络内可以有多少台设备。

计算方法是通过标准的“与运算”来提取网络号，剩下的部分是相对的主机号（但实际上这“相对”的主机号在表示上是要被网络号覆盖的，所以实际的主机位计算是独立于网络号的）。

掌握诀窍：通常使用子网掩码进行计算（二进制与运算最直观）。如果不使用二进制，可以在纸上画出IP地址和子网掩码的点分十进制形式，然后对应数字段进行判断：1出现的位构成网络号，0出现的位构成主机号。对于一个子网掩码，IP地址是一个有上限的数值宿主由网络号和主机号复合而成。

总之，无论IP地址是A类、B类还是C类，都是通过其对应的默认（或人为设定）子网掩码，将其与IP地址在二进制形式下进行按位与运算来精确计算出网络号来划分网络和确定主机在该网络中的位置。理解子网掩码、二进制表示以及按位逻辑与运算的关键作用，是计算网络号和主机号的核心。