通过IP地址和子网掩码,如何计算出网络地址、广播地址和主机数?
Q:通过IP地址和子网掩码,如何计算出网络地址、广播地址和主机数?
A:知道知道IP地址和子网掩码后,通过 IP地址和子网掩码的【与】运算,可以计算出以下相关地址:
- 1、 网络地址
- 2、 广播地址
- 3、 地址范围
- 4、 本网有几台主机
例1:下面例子IP地址为192·168·100·5 子网掩码是255·255·255·0。计算出网络地址、广播地址、地址范围、主机数。
(一)分步骤计算
1) 将IP地址和子网掩码换算为二进制,子网掩码连续全1的是网络地址,后面的是主机地址。 虚线前为网络地址,虚线后为主机地址
2)IP地址和子网掩码进行与运算,结果是网络地址
3) 将上面的网络地址中的网络地址部分不变,主机地址变为全1,结果就是广播地址。
4) 地址范围就是含在本网段内的所有主机
网络地址+1即为第一个主机地址,广播地址-1即为最后一个主机地址,由此可以看出
地址范围是: 网络地址+1 至 广播地址-1
本例的网络范围是:192·168·100·1 至 192·168·100·254
也就是说下面的地址都是一个网段的。
192·168·100·1、192·168·100·2 …… 192·168·100·20 …… 192·168·100·111 …… 192·168·100·254
5) 主机的数量
主机的数量 = 2的二进制主机位数-2,比如一个网段的二进制主机位数为n,则主机数量=2^n-2
减2是因为主机不包括网络地址和广播地址。本例二进制的主机位数是8位。
主机的数量=2^8-2=254
(二)总体计算
我们把上边的例子合起来计算一下过程如下:
例2:已知一台主机的IP地址为128·36·199·3 子网掩码是255·255·240·0。计算出该主机所在IP段的网络地址、广播地址、地址范围、主机数。
1) 将IP地址和子网掩码换算为二进制,子网掩码连续全1的是网络地址,后面的是主机地址, 虚线前为网络地址,虚线后为主机地址
2)IP地址和子网掩码进行与运算,结果是网络地址
3)将运算结果中的网络地址不变,主机地址变为1,结果就是广播地址。
4) 地址范围就是含在本网段内的所有主机
网络地址+1即为第一个主机地址,广播地址-1即为最后一个主机地址,由此可以看出
地址范围是: 网络地址+1 至 广播地址-1
本例的网络范围是:128·36·192·1 至 128·36·207·254
5) 主机的数量
主机的数量=2二进制位数的主机-2
主机的数量=2^12-2=4094
减2是因为主机不包括网络地址和广播地址。
从上面两个例子可以看出不管子网掩码是标准的还是特殊的,计算网络地址、广播地址、地址数时只要把地址换算成二进制,然后从子网掩码处分清楚连续1以前的是网络地址,后是主机地址进行相应计算即可。
(三)实战应用
这是2017年腾讯模拟机试的一道题目:IP地址为10.123.6.11,子网掩码为255.255.252.0,则本网段广播地址是_____________。
解答:把点分十进制的子网掩码地址换算成二进制:
255 . 255 . 252 . 0
1111 1111 . 1111 1111 . 1111 1100 . 0000 0000
发现子网掩码有22个连续1,所以前22位作为网络地址,后10位作为主机地址,所以此IP地址书写为10.123.6.11/22,跟这种分开写法等价。
把IP地址跟子网掩码取与(&)得到网络地址:
10 . 123 . 0000 0110 .11255 . 255 . 1111 1100 .0&------------------------------------------------ = 10 . 123 . 0000 0100 .0 也就是说网络地址为 10.123.4.0
而广播地址是网络地址的主机位全1,也就是10.123.4.0的后十位全变1就是广播地址
10.123.0000 0100.0000 0000 变成:
10.123.0000 0111.1111 1111所以广播地址是 : 10.123.7.255
空里面填:10.123.7.255
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