IP地址分类与子网掩码有关计算
一、IP地址
1、IP地址基本概念
IP地址是将网络层中不同的物理网络地址统一为世界上唯一的IP地址(掩盖物理网络的差异)、唯一识别因特网上计算机的逻辑地址(相当于移动电话号码，用唯一的移动电话号码找到移动电话明白其重要性。
2、IP地址格式
当前常用的IPv4规定IP地址的长度为32位二进制。 显示时，通常将32位地址分割为4个8位二进制，再转换为4个十进制显示。 每个数字之间用点分隔，如127.0.0.1(localhost )，该描述分为3358 www.Sina/http://www.Sina.com /网络号和主机号两个级别网络编号表示主机所属的网络，主机编号表示主机本身。 网络号码和主机号码的位数与IP地址的分类有关。
“点-数表示法”
分配IP地址的基本原则是为同一网络(子网、网段)中的不同主机分配相同的网络号、不同的主机号。
IP地址层次：
3、IP地址分配
a类IP地址由1字节网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的顶部必须为“0”，地址范围从1.0.0.0到126.0.0.0。 可用的a类网络为126个，每个网络可以包含1亿多台主机。
4、IP地址常见分类
b类IP地址由2字节的网络地址和2字节的主机地址组成。 网络地址的顶层必须为“10”，地址范围必须介于128.0.0.0和191.255.255.255之间。 可用的b类网络为16382，每个网络可以包含6万多台主机。
A类IP地址
c类IP地址必须由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的顶部必须为“110”。 范围从192.0.0.0到223.255.255.255。 c类网络达到209万多个，一个网络可以容纳254台主机。
B类IP地址
类dIP地址的第一个字节以“1110”开头，是专门保留的地址。 没有指向特定的网络。 目前，这类地址正在多播中使用。 多播地址用于一次查找一组计算机，这些计算机标识共享同一协议的一组计算机。
C类IP地址
从“llll0”开始，保留以供将来使用。
D类地址用于多点广播（Multicast）。
*受限广播地址： **32位的所有“1”IP地址只能用作向本网络中所有主机发送数据包的目标地址。 (路由器拒绝向外联网发送广播，数据包在本网络内隔离。
E类IP地址网络号均为“1”，只能用作目标地址，用于向目标网络中的所有主机发送分组。 例如，cIP类的所有主机255.255.255 .主机名，b类IP的所有主机255.255 .主机名
**本网络的本主机地址： **32位完全为零的IP地址与当前主机相对应，只能创建源地址。
5、特殊的IP地址网络号均为零的IP地址表示此网络中的特定主机。 (路由器意味着目标地址拒绝本网络中特定主机的数据包，只能将数据包发送到本网络中的特定主机。 ) )。
直接广播地址：是网络ID为127的IP地址，用于单个主机的客户端和服务器端通过TCPIP进行通信或在本地进程之间进行通信。 通常在自己的主机上进行软件开发测试时使用的localhost(127.0.0.1 )是环回地址。
在三种主要类型的IP地址中，每三个区域保留为本网特定主机地址：，其地址范围如下：
a类地址： 10.0.0.0至10.255.255.255
b类地址： 172.16.0.0到172.31.255.255
c类地址： 192.168.0.0到192.168.255.255
二.子网掩码
子网掩码也称为网络掩码、地址掩码
上述IP地址分为网络号和主机号，路由如何区分网络号和主机号？ 必须通过子网掩码。 子网掩码必须与IP地址结合使用。 a、b和c类子网掩码分别为255.0.0.0、255.255.0.0和255.255.255.0 (网络号字节为255，主机号字节为0 )。
环回地址
私有地址
也就是说给你一个IP地址，那么怎么知道它的网络号和主机号各是多少位呢？
/strong>子网掩码的位数就是网络的位数。A类网络的网络位数是8位，子网掩码就是255.0.0.0，B类网络的网络位数是16位，子网掩码是255.255.0.0，C类是24位，255.255.255.0。
以C类IP地址192.168.1.2为例使用子网掩码划分网络号与主机号。
当然，在计算主机号时，可不用取反子网掩码二进制，直接令其与IP地址异或即可。
例1 不同子网下的主机能否直接通信（是否在同一网络/段下）
假设两个IP地址分别是172.20.0.18和172.20.1.16，子网掩码都是255.255.255.0。
我们可以知道两者的网络标识分别是172.20.0和172.20.1，无法直接通信，也就无法PING通。要想能相互通信，需要将子网掩码改成255.255.0.0
例2 如何理解172.20.1.0/26
上文中的26代表主机ID的掩码地址长度，从前往后有26位，即子网掩码的地址是255.255.255.192。
子网掩码还可以用来将网络划分为更小的子网，将IP的两极结构扩充成三级结构，节约地址空间，减轻路由器负担。
子网掩码的划分
如果要将一个网络划分为多个子网，如何确定子网掩码？步骤如下：
第一步：将要划分的子网数目转换为2的m次方。如果不是恰好是2的多少次方，则按照取大原则。
第二步：将上一步确定的幂m按照高序占用主机地址前m位，再转化为十进制。如m为3，表示主机位中有3位被划分为网络标识号占用，因网络标识号都为1，故如是C类地址，主机号对应的字节变为11100000，转化为十进制后为224，故子网掩码为255.255.255.224，如果是B类网络，则子网掩码为255.255.224.0。
网关
网关（Gateway）又称网间连接器，就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。
网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B，网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”，子网掩码为255.255.255.0；网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”，子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下，两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的，即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上，TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中，就把数据包转发给它自己的网关，再由网关转发给网络B的网关，网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。
所以说，只有设置好网关的IP地址，TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢？网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址，具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。