IP 地址與子網(wǎng)掩碼:如何計(jì)算網(wǎng)絡(luò)范圍?
想象一下,你剛搬進(jìn)一個(gè)新的小區(qū),想知道自己的房子屬于哪個(gè)街區(qū),哪些鄰居和你在同一個(gè)范圍內(nèi)。IP 地址和子網(wǎng)掩碼的關(guān)系就像街區(qū)和房子一樣,決定了哪些設(shè)備可以直接通信,哪些設(shè)備需要通過“網(wǎng)關(guān)”來交流。
一、IP 地址與子網(wǎng)掩碼的基本概念
1. 什么是 IP 地址
IP 地址(Internet Protocol Address)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí),就像每個(gè)房子的地址一樣。目前常見的 IP 版本有 IPv4 和 IPv6,我們這里主要討論 IPv4。
一個(gè) IPv4 地址由 四組 0-255 之間的數(shù)字 組成,例如:
192.168.1.10 -> 11000000.10101000.00000001.00001010
每個(gè)部分是 8 位(bit),整個(gè) IP 地址是 32 位,用于唯一標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。
2. 什么是子網(wǎng)掩碼
子網(wǎng)掩碼(Subnet Mask)用于劃分 IP 地址的 網(wǎng)絡(luò)部分 和 主機(jī)部分。它的格式與 IP 地址類似,例如:
255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000
在二進(jìn)制下,它的作用是區(qū)分 網(wǎng)絡(luò)地址 和 主機(jī)地址,其中:
- 255 代表 網(wǎng)絡(luò)部分(不可更改)。
- 0 代表 主機(jī)部分(可用于分配給設(shè)備)。
二、計(jì)算網(wǎng)絡(luò)范圍的方法
確定網(wǎng)絡(luò)地址: 網(wǎng)絡(luò)地址(Network Address)是 IP 地址與子網(wǎng)掩碼按位相與(AND) 的結(jié)果。如下:
確定可用 IP 地址范圍
- 第一個(gè) IP 地址(網(wǎng)絡(luò)地址):不可用,表示網(wǎng)絡(luò)本身, 192.168.1.0。
- 最后一個(gè) IP 地址(廣播地址):用于發(fā)送數(shù)據(jù)給該網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備, 192.168.1.255。
- 可用 IP 地址范圍:網(wǎng)絡(luò)地址 + 1 到 廣播地址 - 1,192.168.1.1 - 192.168.1.254。
三、子網(wǎng)劃分進(jìn)階計(jì)算
如果子網(wǎng)掩碼不是標(biāo)準(zhǔn)的 /24,而是 /26,我們?cè)撊绾斡?jì)算?
問題: 192.168.1.10/26(子網(wǎng)掩碼:255.255.255.192),屬于那個(gè)子網(wǎng)。
計(jì)算步驟:
(1) 255.255.255.192 對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制 是 11111111.11111111.11111111.11000000, 可見,后 6 位用于主機(jī),即 2^6 = 64 個(gè)地址。
(2) 網(wǎng)絡(luò)地址增量 = 256 - 192 = 64。
(3) 可能的子網(wǎng)劃分:
- 192.168.1.0 - 192.168.1.63
- 192.168.1.64 - 192.168.1.127
- 192.168.1.128 - 192.168.1.191
- 192.168.1.192 - 192.168.1.255
(4) 如果 IP 地址是 192.168.1.10,它屬于 192.168.1.0/26 這個(gè)子網(wǎng)。
- 網(wǎng)絡(luò)地址:192.168.1.0
- 廣播地址:192.168.1.63
- 可用 IP 地址范圍:192.168.1.1 - 192.168.1.62