IP地址與子網(wǎng)掩碼初步探究

曾偉

摘 要：文章就數(shù)據(jù)通信網(wǎng)IP、子網(wǎng)掩碼、子網(wǎng)規(guī)劃等問題展開闡述，其中IP部分討論了IP地址定義、IP地址格式、IP地址的類型等。子網(wǎng)掩碼部分詳細(xì)介紹了子網(wǎng)掩碼的概念、子網(wǎng)掩碼編碼、使用子網(wǎng)掩碼判斷主機(jī)是否處于同一網(wǎng)絡(luò)、子網(wǎng)掩碼的表示、私網(wǎng)地址、特殊IP地址等方面的問題。

關(guān)鍵詞：IP地址；子網(wǎng)掩碼；子網(wǎng)分割

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）09-0089-01

1 IP地址概述

1.1 IP地址

互聯(lián)網(wǎng)上每個接口必須有一個唯一的Internet地址。IP地址長度32 bit。

1.2 IP地址格式

十進(jìn)制形式：10.110.128.111；

范圍：0.0.0.0—255.255.255.255；

二進(jìn)制形式：00001010.01101110.10000000.01101111；

范圍：00000000.00000000.00000000.00000000；

11111111.11111111.11111111.11111111。

1.3 IP地址的分類

IP地址分為網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，IP地址是計算機(jī)的“身份證”，一個IP地址有一個唯一的計算機(jī)標(biāo)識，因此IP地址的分層方案類似于我們?nèi)粘Ｖ械碾娫捥柎a。IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址代表一個網(wǎng)段，后邊的主機(jī)部分則是代表著計算機(jī)的設(shè)備。基于當(dāng)前計算機(jī)IP地址其主要分為IPv4和IPV6。IP地址采取的此種方式設(shè)計有效的避免了路由條目，增強(qiáng)了路由的靈活性，解決了多臺設(shè)備共同運(yùn)行的弊端。

1.4 點(diǎn)分十進(jìn)制記法

將32 bit的IP地址中的每8bit用其等效的十進(jìn)制數(shù)字表示，且在這些數(shù)字之間加上一個點(diǎn)。

1.5 IP地址的類型

IP地址的類型示意圖，如圖1所示。

2 子網(wǎng)掩碼

2.1 子網(wǎng)掩碼的概念

子網(wǎng)掩碼類似于“小網(wǎng)絡(luò)”，是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要組成部分，子網(wǎng)掩碼的主要作用就是將IP地址分為若干的小部分，以此形成新的網(wǎng)絡(luò)通道，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置科學(xué)。

2.2 子網(wǎng)掩碼編碼

子網(wǎng)掩碼是IP地址對主機(jī)部分的屏蔽，其是二進(jìn)制數(shù)，其主要采取的1.0組成的編碼，子網(wǎng)掩碼編碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)來表示。比如A類的IP地址屬于1.0.0.1—126.255.255.254，子網(wǎng)掩碼則為255.0.0.0，。每個網(wǎng)絡(luò)數(shù)有很多臺主機(jī)，以此很多單位能夠充分的使用這些主機(jī)地址空間，造成浪費(fèi)，因此需要合理劃分A類地址、B類地址以及C類地址。

2.3 使用子網(wǎng)掩碼判斷主機(jī)是否處于同一網(wǎng)絡(luò)

使用子網(wǎng)掩碼判斷主機(jī)是否處于同一網(wǎng)絡(luò)，見表1。

2.4 子網(wǎng)掩碼的表示

子網(wǎng)掩碼表主要根據(jù)子網(wǎng)的類型可以分為無子網(wǎng)的標(biāo)注法和有子網(wǎng)的標(biāo)注法。以有子網(wǎng)標(biāo)注法為例，有子網(wǎng)標(biāo)注時需要子網(wǎng)二者之間進(jìn)行配對出現(xiàn)，比如在某個IP地址中，前面的字節(jié)表示網(wǎng)絡(luò)號，后邊的字節(jié)為子網(wǎng)號、同時也為主機(jī)號，這就說明該IP地址為同一網(wǎng)絡(luò)斷。

2.5 子網(wǎng)掩碼的表示方法

①子網(wǎng)掩碼的表示，如圖2、圖3所示。

掌握二進(jìn)制同十進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換后，IP地址和子網(wǎng)掩碼的二進(jìn)制和十進(jìn)制的對應(yīng)關(guān)系很容易明白。圖中子網(wǎng)掩碼比特數(shù)是8+8+8+4=28，指的是子網(wǎng)掩碼中連續(xù)1的個數(shù)是28位1，表示網(wǎng)絡(luò)位有28位。

子網(wǎng)掩碼的另外一種表示方法是/28=255.255.255.240稱為反斜扛表示法。

A類地址標(biāo)準(zhǔn)的子網(wǎng)掩碼255.0.0.0，即24 bits的主機(jī)位；B類地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0，即16 bits主機(jī)位；C類地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0，即8 bits的主機(jī)位。

本例給出一個C類地址，標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼有8 bits的主機(jī)位，這8 bits中的前4 bits也用作子網(wǎng)掩碼，則所能容納的主機(jī)總數(shù)為2的8-4次方，8指的是標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼的主機(jī)位個數(shù)，4為用于子網(wǎng)掩碼的bits個數(shù)，相減后，就得到了實際的主機(jī)位數(shù)，即可表示為28-4，由此得到可以容納的主機(jī)總數(shù)。

②子網(wǎng)掩碼的特殊計算方法。A類地址標(biāo)準(zhǔn)的子網(wǎng)掩碼255.0.0.0，即24bits的主機(jī)位；B類地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼為255.255.0.0，即16bits主機(jī)位；C類地址的標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼255.255.255.0，即8bits的主機(jī)位。

3 結(jié) 語

本例給出一個C類地址，標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼有8bits的主機(jī)位，這8 bits中的前4bits也用作子網(wǎng)掩碼，則所能容納的主機(jī)總數(shù)為2的8-4次方，8指的是標(biāo)準(zhǔn)子網(wǎng)掩碼的主機(jī)位個數(shù)，4為用于子網(wǎng)掩碼的bits個數(shù)，相減后，就得到了實際的主機(jī)位數(shù)，即可表示為28-4，由此得到可以容納的主機(jī)總數(shù)。

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