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01、IP地址二进制、十进制对应

IP 地址是一个32 位二进制数，通常分为四个“8 位二进制数”（或4 个字节）。 IP 地址通常以点分十进制格式(a.b.c.d) 表示。 a、b、c 和d 都是0 到255 之间的十进制整数。

示例：点分十进制IP 地址(100.4.5.6) 实际上是32 位二进制数(01100100.00000100.00000101.00000110)。

我们最常用、最熟悉的计数系统是十进制计数系统。

它由二进制数0和1表示。二进制数有8 位，从左到右每个数字都用1 表示。

然后将每一位相加得到255。

如果二进制中的某个特定位为0，则十进制中对应的位也为0。

案例：192.168.1.11对应的二进制和十进制数。

02、IP地址分类

IP 地址的网络部分称为网络地址，用于唯一标识一个网段或同一网段内的网络设备集合。 IP地址的主机部分称为主机地址，主机地址用于唯一标识同一网段内的网络设备（例如计算机、笔记本电脑、手机和其他联网电子设备）。

例如A类IP地址：10.110.192.111，网络部分地址为10，主机部分地址为110.192.111。

那么如何区分IP地址的网络地址和主机地址呢？最初，Internet网络设计者根据网络的规模定义了地址类别，将IP地址分为A、B、C、D和E 5类。

我们经常使用三种类型的地址：A、B、C。 IP地址由国际网络信息中心（InterNIC）根据公司规模分配。以前，A 类地址通常保留给政府机构，B 类地址分配给中型企业，C 类地址分配给小型单位。

A 类IP 地址的网络地址是第一个八位字节，第一个字节以“0”开头。因此，A类网络地址的有效位数为8-1=7，A类地址的第一个字节可以为1到126（127保留作其他用途）。例如10.1.1.1、126.2.4.78等都是A类地址。 A 类地址的主机地址位数为以下三个字节中的24 位： A 类地址范围为1.0.0.0 至126.255.255.255。每个A类网络共有224个A类IP地址。

B 类IP 地址的网络地址是前两个八位字节，第一个字节以“10”开头。因此，B类网络地址的有效位数为16-2=14位，B类地址的第一个字节为128-191。例如128.1.1.1、168.2.4.78等都是B类地址。 B 类地址的主机地址长度是最后两个字节，即16 位。 B 类地址范围为128.0.0.0 至191.255.255.255。每个B类网络共有216个B类IP地址。

C 类IP 地址的网络地址是前三个八位字节，第一个字节以“110”开头。因此，C类网络地址的有效位数为24-3=21位，C类地址的第一个字节为192-223。

例如192.1.1.1、220.2.4.78等都是C类地址。 C 类地址的主机地址部分是字节的接下来的8 位。 C 类地址范围从192.0.0.0 到223.255.255.255。每个C类网络总共有2的8次方=256个C类IP地址。

D 类IP 地址的第一个8 位数组以“1110”开头。因此，D 类地址的第一个字节将为224-239。 D 类地址通常用作多播地址。关于多播地址。

E类IP地址的第一个字节是240-255，保留用于科学研究。

有些A、B、C 类地址是私有IP 地址，有些是公共IP 地址。公有IP地址由运营商运营，因此主要使用私有IP地址。

网络地址（网段）的计算

计算哪些IP地址属于哪些网段。

通过将二进制IP 地址与二进制子网掩码进行AND 运算，可以得到该IP 地址的网段（网络地址）。

我如何知道我的计算机、手机或其他设备有多少个可用的IP 地址？

计算主机IP数量。每个网段的IP数量取决于主机所在的位置。

计算主机数量示例

主机可用的IP地址数量为16-2=14个IP地址。这意味着子网掩码为28位，每个子网有14个可用的IP地址，供电脑、手机等设备使用。

192.168.1.100/28

可用主机IP地址：192.168.1.97至192.168.1.110。该地址段内的所有IP地址均与192.168.1.100在同一网段。

计算子网数量的示例：

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无子网编址：

对于没有子网的IP地址组织，外部将该组织看作单一网络，不需要知道内部结构。例如，所有到地址172.16 .X.X的路由被认为同一方向，不考虑地址的第三和第四个8位分组，这种方案的好处是减少路由表的项目。
但这种方案没法区分一个大的网络内不同的子网网段，这使网络内所有主机都能收到在该大的网络内的广播，会降低网络的性能，另外也不利于管理。
比如，一个B类网可容纳65000个主机在网络内。但是没有任何一个单位能够同时管理这么多主机。这就需要一种方法将这种网络分为不同的网段。按照各个子网段进行管理。
带子网编址：

从地址分配的角度来看，子网是网段地址的扩充。网络管理员根据组织增长的需要决定子网的大小。
网络设备使用子网掩码（Subnet Masking）决定IP地址中哪部分为网络部分，哪部分为主机部分。
子网掩码使用与IP地址一样的格式。子网掩码的网络部分和子网部分全都是1，主机部分全都是0。缺省状态下，如果没有进行子网划分，A类网络的子网掩码为255.0.0.0，B类网络的子网掩码为255.255.0.0，C类网络子网掩码为255.255.255.0。利用子网，网络地址的使用会更有效。对外 仍为一个网络，对内部而言，则分为不同的子网。
如图：网络172.16.0.0 分为两个网段：172.16.4.0、172.16.8.0。
如果公司的财务部使用172.16.4.0 子网段；公司的工程部使用 172.16.8.0 子网段。这样可使路由器根据目的子网地址进行路由，从而限制一个子网的广播报文发送到其它网段，不对网络的效率产生影响。
子网规划举例：
例子：某公司分配到C类地址201.222.5.0。假设需要20个子网，每个子网有5台主机，我们该如何划分？

在这个例子中，网段地址是一个C类地址：201.222.5.0。假设需要20个子网，其中每个子网5个主机，就要把主机地址的最后一个八位组分成子网部分和主机部分。
子网部分的位数决定了子网的数目。在这个例子中，因为是C类地址，所以子网部分和主机部分总共是8位，因为24<20<25,所以子网部分占有5位，最大可提供30（25 -2）个子网。剩余3位为主机部分。一共有8个（23）值。主机部分全是0的IP地址，是子网网络地址；主机部分全是1的IP地址是本子网的广播地址。这样就剩余6个主机地址。可以满足需要。
每个网段分别为：

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