核心概念
我们要明白几个关键概念：
（图片来源网络，侵删）
- IP地址 (IPv4 Address): 用于在网络中标识一台主机的逻辑地址，由32位二进制数组成，通常表示为4个十进制数（0-255），用点号分隔，
168.1.10。 - 子网掩码 (Subnet Mask): 用于区分IP地址中的“网络部分”和“主机部分”，它同样是一个32位的二进制数，其特点是连续的“1”代表网络位，连续的“0”代表主机位。
255.255.0。 - 网络地址 (Network Address): 一个网络中所有设备共享的地址，其主机部分全为“0”，它是整个网络段的起始地址,通常不能分配给任何主机使用。
计算方法：按位与运算
计算网络地址的根本方法是 IP地址的二进制形式 与 子网掩码的二进制形式 进行 按位与运算。
按位与运算规则：
- 1 与 1 = 1
- 1 与 0 = 0
- 0 与 1 = 0
- 0 与 0 = 0
只有当两个对应位都为1时，结果的该位才为1,否则为0。
手动计算（最经典，最能理解原理）
这种方法虽然繁琐,但能让你彻底理解背后的原理。
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示例:
- IP地址:
168.1.10 - 子网掩码:
255.255.0
步骤 1: 将IP地址和子网掩码都转换为二进制形式
将每个十进制数转换为8位二进制数（不足8位前面补0）。
-
IP地址
168.1.10:
（图片来源网络，侵删）- 192 ->
11000000 - 168 ->
10101000 - 1 ->
00000001 - 10 ->
00001010 - IP地址的二进制是:
10101000.00000001.00001010
- 192 ->
-
子网掩码
255.255.0:- 255 ->
11111111 - 255 ->
11111111 - 255 ->
11111111 - 0 ->
00000000 - 子网掩码的二进制是:
11111111.11111111.00000000
- 255 ->
步骤 2: 对两个二进制数进行按位与运算
将两个二进制数上下对齐,逐位进行与运算。
IP地址: 11000000.10101000.00000001.00001010
子网掩码: 11111111.11111111.11111111.00000000
-----------------------------------------------------------------
按位与结果:11000000.10101000.00000001.00000000 <-- 这就是网络地址的二进制形式步骤 3: 将计算出的二进制结果转换回十进制形式
将“按位与结果”的每8位二进制数转换回十进制。
11000000-> 19210101000-> 16800000001-> 100000000-> 0
最终结果:
- 网络地址:
168.1.0
快速心算法（适用于常见掩码）
对于常见的、边界整齐的子网掩码（如 /24, /16, /8）,有一个非常快速的计算技巧。
核心思想: 只需要关注IP地址中，与子网掩码中“0”对应的部分。
示例 1 (掩码为 255.255.0 或 /24)
- IP地址:
168.1.10 - 子网掩码:
255.255.0 - 分析: 掩码的前三个字节是
255，最后一个字节是0，这意味着IP地址的前三个字节（网络部分）保持不变，最后一个字节（主机部分）直接变为0。 - 计算:
- IP的前三部分:
168.1 - 将主机部分归零:
.0 - 网络地址:
168.1.0
- IP的前三部分:
示例 2 (掩码为 255.0.0 或 /16)
- IP地址:
16.50.100 - 子网掩码:
255.0.0 - 分析: 掩码的前两个字节是
255，后两个字节是0，这意味着IP地址的前两个字节保持不变，后两个字节直接变为0。 - 计算:
- IP的前两部分:
16 - 将主机部分归零:
.0.0 - 网络地址:
16.0.0
- IP的前两部分:
示例 3 (掩码为 0.0.0 或 /8)
- IP地址:
20.30.40 - 子网掩码:
0.0.0 - 分析: 掩码的第一个字节是
255，后三个字节是0。 - 计算:
- IP的第一部分:
10 - 将主机部分归零:
.0.0.0 - 网络地址:
0.0.0
- IP的第一部分:
使用在线计算器（最简单、最常用）
在实际工作中，我们几乎不会手动去算，而是使用在线工具，它们准确、快速，还能帮你计算广播地址、可用地址范围等。
推荐工具:
- Subnet Calculator (搜索这个关键词就能找到很多)
- Cisco's Subnet Calculator: https://www.cisco.com/c/en/us/support/docs/ip/routing-information-protocol-rip/13788-3.html (这个页面里就有计算器)
使用方法:
- 打开一个在线子网计算器网站。
- 在 "IP Address" 或 "IPv4 Address" 输入框中填入你的IP地址，
168.1.10。 - 在 "Subnet Mask" 或 "Mask" 输入框中填入你的子网掩码，
255.255.0。 - 点击 "Calculate" 或 "计算" 按钮。
- 网站会立即显示出计算结果，包括：
- Network Address (网络地址):
168.1.0 - Broadcast Address (广播地址):
168.1.255 - Usable Hosts Range (可用主机范围):
168.1.1-168.1.254 - Total Hosts (总主机数): 256
- Usable Hosts (可用主机数): 254
- Network Address (网络地址):
| 方法 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 手动计算 | 原理清晰，有助于学习网络基础 | 过程繁琐，容易出错 | 学习和考试 |
| 快速心算法 | 速度快，简单易记 | 仅适用于标准掩码（/8, /16, /24等） | 日常快速判断，C类网络最常用 |
| 在线计算器 | 极其快速、准确，功能全面 | 需要联网 | 实际工作和运维 |
对于初学者，强烈建议你用 方法一 计算几次，直到完全理解，熟练后，对于常见的C类网络（掩码255.255.0），直接用 方法二 心算即可，日常工作中，方法三 是最高效的选择。
