網絡管理IP地址計算 子網掩碼計算器

作為網絡管理員 , 最基本的工作就是要了解IP地址的計算和分配 。在不同類型的網絡中 , 使用不同類型的IP地址 , 并計算不同的子網掩碼 , 劃分不同的網段 。使用一些IP地址計算工具 , 可以快速地進行IP地址計算 , 不必再使用紙筆計算 , 而且不容易出錯 。
常規推算方法
所謂常規推算也就是不借助任何工具直接根據IP地址的分配原理進行詳細計算 , 這對于一個資歷較深、有著豐富組網經驗的管理員來說 , 應該不是什么難事 。首先可以先假定一個IP地址和子網掩碼 , 然后推算出網絡地址、廣播地址、可用IP地址范圍 , 最后再結合實際擁有的計算機數量驗證所選網段及子網掩碼是否合適 。
1. IP地址的小知識
IP地址有二進制數和點分十進制數兩種表現形式 , 每個IP地址的長度為32位 , 由4個8位域組成 , 稱為8位體 。8位體由句點(英文)分開 , 表示一個0~255之間的十進制數 。IP地址的32位分別分配給了網絡號和主機號 。人們易于識別的IP地址格式是以點分十進制數表示的 。例如 , 一個以二進制數表示的IP地址11000000101010000000001000000001 , 用點分十進制數表示就是192.168.2.1 。
提示
將一個十進制數轉換為對應的二進制數時 , 無需費心勞神地用筆一步一步地計算 , Window系統自帶的計算器就具備這種功能 , 可以快速實現十進制和二進制之間的轉換 , 系統默認的計算器是標準型的 , 只需在“查看”菜單下選擇“科學型”選項就可以了 。用法也非常簡單 , 首先選中“十進制”單選按鈕并輸入想要轉換的數字(例如128) , 然后選中“二進制”單選按鈕 , 此時就會轉換成對應的二進制數字 。

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由于IP地址的每個8位都是1字節(8位) , 所以其值必須在0~255之間(包含0和255) , 即8位全0時 , 是0;8位全1時 , 是255(27 26 25 24 23 22 21 20 = 255) 。
IP地址包括兩部分 , 即網絡部分和主機部分 。網絡號類似于長途電話號碼中的區號 , 主機號類似于市話中的電話號碼 。同一網絡上所有主機需要同一個網絡號 , 該號在Internet中是唯一的 。主機號確定網絡中的一個工作站、服務器、路由器、交換機或其他TCP/IP主機 。對同一個網絡號來說 , 主機號是唯一的 。因此 , 即使主機號相同 , 但網絡號不同 , 仍然能夠區分兩臺不同的主機 。同樣 , 在同一網絡中絕對不能有主機號完全相同的兩臺計算機 。
如果簡單地將前兩個字節規劃為網絡號 , 那么將由于任何網絡上都不可能有216(65536)臺以上的主機 , 而浪費非常寶貴的地址空間 。為了有效地利用有限的地址空間 , IP地址根據頭幾位劃分為5類 , 即A類、B類、C類、D類和E類 。
(1)A類
A類地址用于超大規模網絡 。A類地址的最高位總為0 , 緊跟7位(同最高位一起構成每一個8位體 , 即第1字節)表示網絡號 , 剩下的24位(后3個8位體 , 即后3個字節)表示主機號 。A類地址的第1個字節從1~126 , 也就是說 , 第1個字節在1~126之間的IP地址 , 均為A類地址 。A類地址雖然只有126個網絡號 , 但每個網絡中卻可以容納16777216臺計算機 , 只可惜擁有這么多計算機的網絡幾乎不存在 。因此有些浪費 , 不過可以借助于子網掩碼來解決這個問題 。
需要注意的是 , 網絡號不能為127 , 因為該網絡號被保留用做回路及診斷功能 。
(2)B類
B類地址用于大中型規模網絡 。B類地址的第1字節從128~191 , 該類地址以IP地址的第1、2個字節作為網絡號 , 后兩個字節作為主機號 。B類地址共擁有16386個網絡號 , 每個網絡中最多可容納65536臺主機 。同樣 , B類地址也可以借助子網掩碼劃分多個子網 。
(3)C類
C類地址用于小型網絡 。第1個字節從192~233 , 該類地址以IP地址的第1、2、3個字節作為網絡號 , 最后1個字節作為主機號 。C類地址共擁有2097152個網絡號 , 每個網絡最多可容納256個主機 。
(4)D類
D類地址用于實現組播 。這些組播可以有一臺或多臺主機 , 甚至也可以沒有主機 。D類地址的高4位總被置為1110(即第1字節從224~239) , 剩下的位用于指明客戶機所屬的組 。
(5)E類
【網絡管理IP地址計算 子網掩碼計算器】E類地址是一種僅供實驗用的地址 , 還沒有實際的應用 , 它為將來的應用做保留 。E類地址的高4位總被置為1111(即第1字節從240~255) 。
在計算網絡中的主機數量時 , 應當比2x(x指用于標識主機的位數)少2 。原來主機號部分全為0或1(指二進制)的IP地址 , 只能用于網絡內的廣播 , 即利用該地址將該信息傳送至網絡內的每一臺主機 , 因此是不能分配給某個特定的主機使用的 。所以 , 每個網絡中所容納的主機必然是“2^x-2”臺 。
2. 實例計算
下面我們以IP地址192.168.1.110 , 子網掩碼255.255.255.0為例 , 分步驟計算出網絡地址、廣播地址、地址范圍、主機數 。
(1)將IP地址和子網掩碼換算為二進制數 , 子網掩碼連續全1的是網絡地址 , 本例中的前3位 , 即表格中粗線前面為網絡地址 , 后面的是主機地址 。這個應該不難計算 。
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(2)IP地址和子網掩碼的網絡地址部分進行與運算 , 最后的主機地址全部變為0 , 所得的結果就是網絡地址 , 即指定網段中的第1個IP地址 。注意 , 該地址不可以指派給任何計算機 。
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(3)將上述與運算所得的結果中的網絡地址部分不變 , 主機地址全部變為1 , 則所得的就是廣播地址 , 該地址同樣不能分配給客戶端 。
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(4)該網絡中有效的IP地址范圍就是192.168.1.1~192.168.1.254 , 在本網段內的網絡地址 1即為第1個有效的IP地址 , 廣播地址-1即為最后1個有效IP地址 。由此可以看出 , 有效IP地址的范圍是:網絡地址 1~廣播地址-1 。
(5)網絡中可以容納的主機數量就是:主機的數量=2 二進制的主機位數-2
這里之所以要-2 , 是因為主機不包括網絡地址和廣播地址 。本例二進制的主機位數是8位 , 所以主機的數量就是2?-2=254 。
上述實例雖然可以應用于大多數的小型局域網絡的IP地址分配 , 但是在一些安全性要求較高的機要部門 , IP地址的分配也是相當嚴格的 , 有多少臺主機就必須有多少個可用IP地址 , 既不能多也不能少 。這樣就可以充分保證外部計算機無法接入網絡 , 從而也就保證了信息的安全 。那么 , 網絡中可用IP地址數量該如何來控制呢?最簡單的方法就是設置合理的子網掩碼 。例如 , 在IP地址為211.82.219.219 , 子網掩碼為255.255.255.128的局域網中 , 通過上述方法可以得出該局域網中的網絡地址為211.82.219.128 , 而廣播地址為211.82.219.255 , 所以有效IP地址的數量就是2?-2=126個 。
如果此時得到的可用范圍仍然太大 , 還可以繼續減少主機位的位數 , 也就是更改子網掩碼 , 例如將主機位修改為4位 , 子網掩碼也就相應地變為255.255.255.240 , 這樣局域網中的可用IP地址范圍就是211.82.219.241~211.82.219.254 , 數量是2?—2=14個!