IP 地址分类和子网掩码

IP 地址分类

IP 地址是由 4 组 8 位二进制表示的，格式为：xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx。十进制表示的格式为：xxxx.xxxx.xxxx.xxxx，最大可表示 255.255.255.255。

根据网络规模的大小，把 IP 地址分成了 A、B、C、D、E 五类，其中 A、B、C 三类为基本地址。

A 类 IP 地址

用前 8 位来表示网络地址，后 24 位标识主机地址。主机地址才是表示该网络地址中可以容纳的主机数量。

0 表示该地址是本地宿主机；127 保留给内部回送函数，所以 A 类 IP 地址可以表示的网络有 1~126 个。每个网络可以容纳2^24-2(即 16777214)台主机。

B 类 IP 地址

用前 16 位来表示网络地址，后 24 位标识主机地址。

B 类 IP 地址可以表示的网络有 128~191 个，每个网络可以容纳2^16-2(即 65534)台主机。

C 类 IP 地址

用前 24 位来表示网络地址，后 8 位标识主机地址。

C 类 IP 地址可以表示的网路有 192~223 个，每个网络可以容纳2^8-2(即 254)台主机。

IP 地址浪费

假如，A 小区的 IP 地址分配到一个 C 类地址 192.168.0.x。A 小区可以分配 0~255 个主机。但是，A 小区只有 4 台计算机，剩余的 252 个可用主机地址就被浪费了。

B 小区的有 100 台计算机，因为 A 小区占用了 192.168.0.x，所以 B 小区需要重新分配一个 C 类地址 192.168.1.x。但是，B 小区的主机数没有完全占用完这个网络地址中的主机地址数，也造成了浪费。

子网划分

把 192.168.0.0~3 作为 192.168.0.x 的子网。A 小区最大可分配的主机数是 4 个；把 192.168.0.4~104 同样作为 192.168.0.x 的另一个子网，B 小区最大可分配的主机数是 100 个。其余再合理地分配给其他小区。

子网掩码

没有子网掩码，路由器就不能分辨哪一个子网属于哪一个网络。每台主机都必须有一个子网掩码和 IP 地址。只有这样，主机才可以发送消息和接收消息。

1. A 类 IP 地址的子网掩码是 255.0.0.0；
2. B 类 IP 地址的子网掩码是 255.255.0.0；
3. C 类 IP 地址的子网掩码是 255.255.255.0。

子网掩码与 IP 地址进行“与”运算就可以得知一台计算机属于哪一个子网。“与”运算的规则是：0 AND 0 = 0；1 AND 0 = 0；0 AND 1 = 0；1 AND 1 = 1。

每一类地址的主机数不能全为 0 或不能全为 255，这样的地址不可以分配给主机。比如，121.0.0.0，主机数全为 0，不能分配给主机。

运算题

假如，IP 地址为 192.168.0.1，子网掩码是 255.255.255.0，同一个子网内的主机 IP 地址是以下哪些？

A. 192.168.0.0；B. 192.168.0.2；C. 192.168.1.0；D. 192.168.1.2。

第一步，把 192.168.0.1 所处的子网算出来：

\[\frac{11000000,10101000,00000000,00000001}{11111111,11111111,11111111,00000000}=11000000,10101000,00000000,00000000
\]

第二步，分别把选项中的 IP 地址与 255.255.255.255 子网掩码进行“与”运算：

选项 A 和选项 B 与 192.168.0.1 所处的子网相同。但是，选项 A 中的主机数全为 0，不可以作为主机 IP。因此，只有选项 B 与题目的子网相同。

主机数全为 0 或 255 的 IP 地址，可以省略不选。