网络技术--IPv4子网掩码的理解和计算。

子网掩码就是为了划分同网段的主机数量。每类网段默认是254个。

192.168.0.1/24与192.168.0.1/22是在两个不同的网段，不同子网掩码理论上是不能ping通，

但是由于192.168.0.1/24这个网段有（主机范围）192.168.0.1-192.168.0.255这么多个（254）可互ping通的IP地址，

而192.168.0.1/22这个网段有（主机范围）192.168.0.1-192.168.3.255这么多个（1022，相当于192.168.0.0、192.168.1.0、192.168.2.0、192.168.3.0四个网段）可互ping通的IP地址，包含了192.168.0.1/24这个网段，所以是可以互相ping通的，

相反192.168.0.1/24与192.168.1.1/22是ping不通的，而192.168.0.1/22与192.168.1.1/22是可以互通的。

 

1、一个网段主机数的多少计算。

       IP网段             子网掩码                            二进制转换                                          网络位(/)     主机位           划分子网数          该网段（每个子网范围）可用主机数       

192.168.2.0          255.255.255.0    1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000                   24             8                       1                                       2^8-2=254                       

172.20.0.0            255.255.0.0        1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000                   16            16                      1                                       2^16-2=65534                

192.168.0.0          255.255.252.0    1111 1111.1111 1111.1111 1100.0000 0000                   22            10                      4                                       2^10-2=1022                   

172.16.1.0            255.255.192.0    1111 1111.1111 1111.1100 0000.0000 0000                  18             14                      4                                      2^14-2=65534

 

2、案例题

已知 IP地址 172.31.128.255/18，试计算： 
1、子网数目, 
2、网络号， 
3、主机号， 
4、广播地址， 
5、可分配IP的起止范围 

解： 
1、算子网数目 
首先将/18换成为我们习惯的表示法 
11111111.11111111.11000000.000000转为十进制就是255.255.192.0，可以看到这个掩码的左边两节和 
B类默认掩码是一致的，所以这个掩码是在B类默认掩码的范围内，意味着我们将对B类大网进行子网划分。B类 
掩码默类是用16位(16个0)来表示可分配的IP地址，本题中的掩码在B类默认掩码的基础上多出了两个表示网络 
号的1，这就是说是将B类大网划分为(11)2进制个子网，将(11)2进制转换为十进制就是4，所以本题中是将B类 
大网划分为4个子网。 

2、算网络号 
用公式计算：

将IP地址的二进制和子网掩码的二进制进行“与”（and）运算，得到的结果就是网络号。“与运算”的规则是1和1得1，0和1得0，1和0得0。
172.31.128.255转为二进制是10101100.00011111.10000000.11111111，子网掩码是 ：11111111.11111111.11000000.00000000 
所以： 
10101100.00011111.10000000.11111111 
11111111.11111111.11000000.00000000 
10101100.00011111.10000000.00000000 
将10101100.00011111.10000000.00000000 
转换为十进制就是172.31.128.0，所以网络号是172.31.128.0 

3、算主机号 
也用公式计算：用IP地址的二进制和（子网掩码的二进制的反码）进行“与”运算，得到的结果就是主机号。反码 
就是将原本是0的变为1，原本是1的变为0。由于掩码是11111111.11111111.11000000.00000000 
所以其反码表示为00000000.00000000.00111111.11111111，再将IP地址的二进制和掩码的反码表示法进行 
“与”运算： 
10101100.00011111.10000000.11111111 
00000000.00000000.00111111.11111111 
00000000.00000000.00000000.11111111 
将00000000.00000000.00000000.11111111 
转换为十进制是0.0.0.255，我们将左边的0去掉，只留右边的数字，所以我们说这个IP的主机号是255。主机 
号是表示网络号再加上255就是这个IP地址了。 

4、算广播地址 
也用公式计算：

在得到网络号的基础上，将网络号右边的表示IP地址的主机部分的二进制位全部填上1，再将得到 
的二进制数转换为十进制数就可以得到广播地址。因为本题中子网掩码是 
11111111.11111111.11000000.00000000，网络号占了18位，所以本题中表示IP地址的主机部分的二进制位 
是14位，我们将网络号172.31.128.0，转换为二进制是10101100.00011111.10000000.00000000，然后从右 
边数起，将14个0全部替换为1，即：10101100.00011111.10111111.11111111，这就是这个子网的广播地 
址的二进制表示法。将这个二进制广播地址转换为十进制就是172.31.191.255。（每个子网范围中最后一个IP地址就是广播号）

5、算可用子网IP地址范围 
因为网络号是172.31.128.0，广播地址是172.31.191.255，所以子网中可用的IP地址范围就是从网络号+1 到 
广播地址-1，所以子网中的可用IP地址范围就是从172.31.128.1-172.31.191.254。