2022年自考计算机网络原理考点之IP地址与子网掩码的计算与划分 .pdf

关于IP地址与子网掩码的学习心得首先，不要管这个IP 是A类还是 B 类还是 C类，IP 是哪一类对于解题是没有任何意义的，因为在很多题中 B类掩码和 A类或是 C类网络一起出现， 不要把这认为是一个错误，很多时候都是这样出题的。其次，应该掌握以下一些知识：1、明确 “ 子网 ” 的函义：子网就是把一个大网划分为几个小网，每个小网的IP地址数目都是一样多的。这个小网就叫做这个大网的子网。大网可以是A类大网 (A 类网络 ) ，也可以是 B类大网，还可能是C类大网。、二进制数转为十进制（这里顺便说一下二进制数转为十进制的问题：在不牵涉到 IP地址时的二进制到十进制的转换，采用的是“ 低次方相加 ” 的方式，但是牵涉到IP地址时（算广播地址时除外，算广播地址时还是采用“ 低次方相加 ” ）的二进制到十进制的转换就不能采用这种方式了，而是直接用2的 N次方的方法来转换：比方说在不牵涉到IP地址的计算时，将二进制的111转换为十进制，采用的方法是（2的2次方 +2的1次方 +2的0次方，即 4+2+1），得到的结果是十进制的7。但是在计算 IP地址时的的二进制到十进制的转换就不能采用这种方式了，二进制的111转换为十进制时，看到有几个“ 1” ，就表示为2的几次方，这里有三个“ 1” ，就是 2的3次方，即在计算IP地址时，二进制的111转换为十进制就是 2的3次方， 2的 3次方的结果是 8。）、网络的总个数和可用个数A类网络的个数有2的7次方个， 即128个。根据网络规范的规定，应该再去除128个中的第一个和最后一个，那么可用的A类网络的个数是126个。B类网络的个数有2的14次方个，即 16384个。根据网络规范的规定，应该再去除16384个中的第一个和最后一个，那么可用的B类网络的个数是16382个。C类网络的个数有2的21次方个，即 2097152个。根据网络规范的规定，应该再去除16384个中的第一个和最后一个，那么可用的C类网络的个数是2097150个。、网络的总IP数和可用 IP地址数每个 A类大网 (A类网络 ) 中容纳 2的24次方个 IP地址，即 16777216个IP地址；每个 B类大网中容纳着2的16次方个 IP地址，即 65536个 IP地址；每个 C类大网中容纳着2的8次方个 IP地址，即 256个IP地址。可用的 IP地址数是在总 IP地址数的基础上减2得到。如果把一个 B类大网划分为32个小网， 那么每个小网的IP地址数目就是 65536/32=2048 ；如果把 C类大网划分为32个小网，那么每个小网的IP 地址数目就是 256/32=8 。2、明确 “ 掩码 ” 的函义：掩码的作用就是用来告诉电脑把“ 大网 ” 划分为多少个“ 小网 ” ! 好多书上说，掩码是用来确定IP名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 地址所在的网络号，用来判断另一个IP是不是与当前IP在同一个子网中。这也对，但是对于我们做题来说，意义不大。我们要明确：掩码的作用就是用来告诉电脑把“ 大网 ” 划分为多少个“ 小网” ! 掩码是用来确定子网数目的依据！3、明确十进制数与8位二进制数的转换做这类题要能够在心中将255以内的十进制数转换为对应的二进制数。可以参考这个公式表（第一行是二进制，第二行是十进制）：1 1111 1 1 1 128 64 32 16 8 4 2 1 可以看到：第一行左起第一个二进制1对应十进制的128 第一行左起第二个1对应十进制的64 第一行左起第三个1对应十进制的32 第一行左起第四个1对应十进制的16 第一行左起第五个1对应十进制的8 第一行左起第六个1对应十进制的4 第一行左起第七个1对应十进制的2 第一行左起第八个1对应十进制的1 上面这些关系要牢记，这是进制转换的基础！比方说将十进制的133转为二进制， 可以这样想：因为133和128比较近，又由于公式表中左起第一个二进制 1表示 128，所以可以马上将待转换成8位二进制的最左边的一位确定下来，定为1。再接下来，看到133和128只相差 5，而 5是4与1的和，而 4与1分别对应公式表中的左起第6和第 8位，所以十进制的133转换为 8位二进制表示就是10000101，对应如下：1 00 0 0 1 0 1 （二进制表示的133）128 0 0 0 0 4 0 1 （十进制表示的133）其它 255以内的十进制数转换为8位二进制数的方法依此类推。4、牢记各类网络的默认掩码A类网络的默认掩码是255.0.0.0， 换算成二进制就是 11111111.00000000.00000000.00000000；默认掩码意味着没有将A类大网 (A类网络 ) 再划分为若干个小网。掩码中的1表示网络号， 24个0表示在网络号确定的情况下（用二进制表示的IP地址的左边 8位固定不变） ，用24位二进制数来表示 IP地址的主机号部分。（IP地址是由网络号+主机号两部分构成）B类网络的默认掩码是255.255.0.0，换算成二进制就是11111111.11111111.00000000.00000000； 默认掩码意味着没有将B类大网再划分为若干个小网。16个 0表示在网络号确定的情况下（用二进制表示的IP地址的左边 16位固定不变） 可以用 16位二名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 进制数来表示 IP地址的主机号部分。 （可以把 B类默认掩码理解为是将A 类大网 (A类网络 ) 划分为2的8次方 ( 即256）个小网）C类网络的默认掩码是255.255.255.0，换算成二进制就是11111111.11111111.11111111.00000000； 默认掩码意味着没有将C类大网再划分为若干个小网。这里的 8个 0表示在网络号确定的情况下（用二进制表示的IP地址的左边 24位固定不变），可以用8位二进制数来表示IP地址的主机部分。（可以把C类默认掩码理解为是将A类大网 (A类网络 )划分为 2的 16次方 ( 即65536）个小网，是将B类大网划分为 2的8次方（即 256）个小网）5、关于正确有效的掩码：正确有效的掩码应该满足一定的条件，即把十进制掩码换算成二进制后，掩码的左边部分一定要是全为 1且中间不能有 0出现。比方说将255.255.248.0转为二进制是11111111.11111111.11111000.00000000，可以看到左边都是1，在 1的中间没有 0出现（ 0都在 1的右边），这样就是一个有效的掩码。我们再来看254.255.248.0，转成二进制是11111110.11111111.11111000.00000000，这不是一个正确有效的掩码，因为在1中间有一个 0的存在。再来看255.255.249.0，转为二进制是11111111.11111111.11111001.00000000，这也不是一个正确有效的掩码，因为在1中间也有 0的存在。6、关于子网掩码的另类表示法：有些题目中不是出现如255.255.248.0这样的子网掩码，而是出现 IP 地址 / 数字这样的形式，这里的 / 数字就是子网掩码的另类表示法。在做题时，我们要正确理解这种另类表示法。我们将 255.255.248.0转为二进制的形式是 11111111.11111111.11111000.00000000， 可以看到左边是有 21个1，所以我们可以将255.255.248.0这个掩码表示为/21 。反过来， 当我们看到 /21 时，我们就把 32位二进制的左边填上21个1，将这个 32位二进制数每8位做为一节用句点隔开，再转换为十进制，就是255.255.248.0了。7、网络中有两个IP地址不可用：不管是 A 类还是 B类还是 C类网络，在不划分子网的情况下，有两个IP地址不可用：网络号和广播地址。比如在一个没有划分子网的C类大网中用 202.203.34.0来表示网络号，用202.203.34.255来表示广播地址，因为C 类大网的 IP地址有 256个，现在减去这两个IP地址，那么可用的 IP地址就只剩下256-2=254 个了。如果题目问：把一个 C类大网划分为 4个子网，会增加多少个不可用的IP 地址？可以这样想：在C类大网不划分子网时，有两个 IP地址不可用；现在将C类大网划分为4个子网， 那么每个子网中都有2个IP地址不可用， 所以 4个子网中就有8个IP地址不可用， 用8个 IP地址减去没划分子网时的那两个不可用的IP地址，得到结果为6个。所以在将 C类大网划分为 4个子网后，将会多出6个不可用的 IP地址。8、根据掩码来确定子网的数目首先看题中给出的掩码是属于哪个默认掩码的“ 范围 ” 内，这样我们就可以知道是对A类还是 B类名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 还是 C类大网来划分子网。比方说202.117.12.36/30，我们先把 /30 这种另类的掩码表示法转换为我们习惯的表示法： 11111111.11111111.11111111.11111100，转为十进制是255.255.255.252。我们可以看到，这个掩码的左边三节与C类默认掩码相同，只有第四节与C类默认掩码不同，所以我们认为255.255.255.252这个掩码是在C类默认掩码的范围之内的，意味着我们将对 C类网络进行子网划分。因为C类网络的默认掩码是255.255.255.0，将 C类默认掩码转换为二进制是11111111.11111111.11111111.00000000,这里的 8个 0表示可以用 8位二进制数来表示 IP地址，也就是说C类大网中可有 2的8次方个 IP 地址，也就是 256个IP地址。这道题中的掩码的最后一节是252，转换为二进制是11111100，因为 1表示网络号，所以111111就表示将 C类大网划分为（111111）2进制个子网。将111111转换为十进制是64，所以就表示将C类大网划分为 64个子网，每个子网的IP地址数目是 256/64=4 ，去除子网中的第一个表示子网号的IP地址和最后一个表示广播地址的IP地址，子网中的可分配的IP地址数目就是子网中的总的IP地址数目再减去 2，也就是 4-2=2 个。9、综合实例：已知 172.31.128.255/18，试计算：1、子网数目 , 2、网络号，3、主机号，4、广播地址，5、可分配 IP的起止范围解：1、算子网数目首先将 /18 换成为我们习惯的表示法: 11111111.11111111.11000000.000000转为十进制就是255.255.192.0，可以看到这个掩码的左边两节和 B类默认掩码是一致的，所以这个掩码是在B类默认掩码的范围内，意味着我们将对B类大网进行子网划分。B类掩码默类是用16位(16 个0)来表示可分配的IP 地址， 本题中的掩码在B类默认掩码的基础上多出了两个表示网络号的1，这就是说是将B类大网划分为 (11)2 进制个子网，将 (11)2 进制转换为十进制就是4，所以本题中是将B类大网划分为 4个子网。2、算网络号用公式： 将IP地址的二进制和子网掩码的二进制进行“ 与” （ and）运算，得到的结果就是网络号。“ 与运算 ” 的规则是 1和1得1，0和 1得0，1和0得0。172.31.128.255转为二进制是10101100.00011111.10000000.11111111，掩码是：11111111.11111111.11000000.00000000 所以：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 10101100.00011111.10000000.11111111 11111111.11111111.11000000.00000000 10101100.00011111.10000000.00000000 将10101100.00011111.10000000.00000000 转换为十进制就是172.31.128.0，所以网络号是172.31.128.0 3、算主机号也用公式：用IP地址的二进制和（子网掩码的二进制的反码）进行“ 与” 运算，得到的结果就是主机号。反码就是将原本是0的变为 1，原本是 1的变为 0。由于掩码是11111111.11111111.11000000.00000000 所以其反码表示为00000000.00000000.00111111.11111111， 再将 IP地址的二进制和掩码的反码表示法进行 “ 与” 运算：10101100.00011111.10000000.11111111 00000000.00000000.00111111.11111111 00000000.00000000.00000000.11111111 将00000000.00000000.00000000.11111111 转换为十进制是0.0.0.255，我们将左边的0去掉，只留右边的数字，所以我们说这个IP的主机号是 255。主机号是表示网络号再加上255就是这个 IP地址了。4、算广播地址也用公式：在得到网络号的基础上，将网络号右边的表示IP地址的主机部分的二进制位全部填上1，再将得到的二进制数转换为十进制数就可以得到广播地址。因为本题中子网掩码是11111111.11111111.11000000.00000000，网络号占了 18位，所以本题中表示IP地址的主机部分的二进制位是14位，我们将网络号172.31.128.0，转换为二进制是10101100.00011111.10000000.00000000，然后从右边数起，将14个 0全部替换为 1，即：10101100.00011111.10111111.11111111，这就是这个子网的广播地址的二进制表示法。将这个二进制广播地址转换为十进制就是172.31.191.255 5、算可用 IP地址范围因为网络号是172.31.128.0，广播地址是172.31.191.255，所以子网中可用的IP地址范围就是从网络号 +1 到广播地址 -1 ，所以子网中的可用IP地址范围就是从172.31.128.1-172.31.191.254。名师资料总结 - 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