网络知识之 IP 与子网掩码

一、背景

与外公司进行业务合作的时候，需要提供我司的出口ip，用来开通白名单。

去找公司运维问出口ip，得到答复说：XX.XX.XX.128/25 这个网段一百多个ip都是我们的ip

内心：？？？100+的ip？这个25代表什么？应该是误把255打成25了吧！恩，对的，应该是想说XX.XX.XX.128到XX.XX.XX.255这差不多有100多个的！！

但是毕竟是给外面公司，还是发扬不懂就问的精神吧！于是问了问这个25是什么，运维大哥回答说这是子网掩码。

幸好多问了一句，发现了个知识盲区，所以仔细去了解了下网络的基本知识，并整理记录下来。

二、IP

1.IP 是什么

官方定义：IP 地址是一种在 Internet 上的给主机编址的方式，也称为网际协议地址。IP 地址是 IP 协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。常见的 IP 地址，分为 IPv4 与 IPv6 两大类。主要介绍的是 IPv4 这一类。

2.IP 的表现形式

IP 地址是一个 32 位的二进制数，但为了方便记忆，通常被分割为 4 个 "8 位二进制数"，并且用 "点分十进制" 表示为 a.b.c.d 的形式，其中 a,b,c,d 都是 0~255 之间的十进制整数。

3.IP 地址分类

IP 地址分为五类，各类可容纳的地址数目不同：

A 类保留给政府机构（0.0.0.0 到 127.255.255.255）

B 类分配给中等规模的公司（128.0.0.0 到 191.255.255.255）

C 类分配给任何需要的人（192.0.0.0 到 223.255.255.255）

D 类用于组播（224.0.0.0---239.255.255.255）

E 类用于实验（240.0.0.0---247.255.255.255）

A、B、C 三类中 IP 地址 = 网络地址 + 主机地址，而 D、E 两类不区分网络地址和主机地址

特殊说明：

（1）A 类中的 10.X.X.X 是私有地址；127.X.X.X 是保留地址

（2）B 类中的 172.16.0.0~172.31.255.255 是私有地址

（3）C 类中的 192.168.X.X 是私有地址

4. 网络地址和主机地址

网络地址可以简单理解我们平时常说的网段

主机地址则是在这个网段中不同设备的地址

那么提供一个 IP 地址，我们要怎么得到网络地址和主机地址呢？

这时候就轮到子网掩码上场了！

三、子网掩码

1. 作用

子网掩码只有一个作用，就是将一个 IP 地址划分成网络地址和主机地址两部分。

（常见的掩码是由一连串 1 + 一连串 0 构成的，不过看网上资料也说 1 和 0 交替也是可以的）

默认分配的子网掩码每段只有 255 或 0

• A 类的默认子网掩码　255.0.0.0
• B 类的默认子网掩码　255.255.0.0　　
• C 类的默认子网掩码　255.255.255.0　　
  　　

2. 原理

子网掩码与 IP 地址一样是 32 位地址，然后将 IP 地址与子网掩码进行与运算即可得到网络地址。

例：

IP地址为192.168.10.2，子网掩码为255.255.255.240。
先将十进制转换成二进制：
IP地址：  11000000 10101000 00001010 00000010
子网掩码： 11111111 11111111 11111111 11110000
进行与运算：－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－
          11000000 10101000 00001010 00000000
则可得其网络标识为192.168.10.0，主机标识为2。

3. 掩码的不同表示形式

已经说过了子网掩码也是 32 位的地址，那么开头的 25 怎么转化呢？

25 的意思是网络号为 25，就代表连续的 25 个 1，然后剩下的用 0 补齐

即 11111111 11111111 11111111 10000000

4. 包含的其他信息

还是以这个信息为例：XX.XX.XX.128/25，我们还可以拿到什么信息呢？

（1）主机号：主机号 + 网络号 = 32，32-25=7

（2）网络地址：当 7 位主机号全为 0，也就是 XX.XX.XX.128

（3）广播地址：当 7 位主机号全为 1，也就是 XX.XX.XX.255

（4）可用地址数量：7 位主机号有 2^7 种结果，但是要去掉网络地址和广播地址，即：2^7-2=126 (这个也就是运维所说的一百多个 ip)

这些信息网上是有工具可以直接帮助计算的，只要了解原理即可。

四、最后

不要不懂装懂，多问问还是没什么坏处的。