不管是學(xué)習網(wǎng)絡(luò)還是上網(wǎng)，IP地址都是出現(xiàn)頻率非常高的詞。Windows系統(tǒng)中設(shè)置IP地址的界面如圖1所示，圖中出現(xiàn)了IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器這幾個需要設(shè)置的地方，只有正確設(shè)置，網(wǎng)絡(luò)才能通，那這些名詞都是什么意思呢?學(xué)習IP地址的相關(guān)知識時還會遇到網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、子網(wǎng)等概念，這些又是什么意思呢？
圖1
要解答這些問題，先看一個日常生活中的例子。如圖2所示，住在北大街的住戶要能互相找到對方，必須各自都要有個門牌號，這個門牌號就是各家的地址，門牌號的表示方法為：北大街+XX號。假如1號住戶要找6號住戶，過程是這樣的，1號在大街上喊了一聲："誰是6號，請回答。"，這時北大街的住戶都聽到了，但只有6號作了回答，這個喊的過程叫"廣播"，北大街的所有用戶就是他的廣播范圍，假如北大街共有20個用戶，那廣播地址就是：北大街21號。也就是說，北大街的任何一個用戶喊一聲能讓"廣播地址-1"個用戶聽到。
圖2
從這個例中可以抽出下面幾個詞：
街道地址：北大街，如果給該大街一個地址則用第一個住戶的地址-1，此例為：北大街0號
住戶的號：如1號、2號等。
住戶的地址：街道地址+XX號，如北大街 1號、北大街 2號等
廣播地址：最后一個住戶的地址+1，此例為：北大街21號
Internet網(wǎng)絡(luò)中，每個上網(wǎng)的計算機都有一個像上述例子的地址，這個地址就是IP地址，是分配給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的門牌號，為了網(wǎng)絡(luò)中的計算機能夠互相訪問，IP地址=網(wǎng)絡(luò)地址+主機地址，圖1中的IP地址是192.168.100.1，這個地址中包含了很多含義。如下所示：
網(wǎng)絡(luò)地址（相當于街道地址）： 192.168.100.0
主機地址（相當于各戶的門號）：0.0.0.1
IP地址（相當于住戶地址）：網(wǎng)絡(luò)地址+主機地址=192.168.100.1
廣播地址： 192.168.100.255
這些地址是如何計算出來的呢？為什么計算這些地址呢？要想知道如何，先要明白一個道理，學(xué)習網(wǎng)絡(luò)的目的就是如何讓網(wǎng)絡(luò)中的計算機相互通訊，也就是說要圍繞著"通"這個字來學(xué)習和理解網(wǎng)絡(luò)中的概念，而不是只為背幾個名詞。
注：192.168.100.1是私有地址，是不能直接在Internet網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的，上Internet要轉(zhuǎn)為公有地址，下面詳細說明。
一、為什么要計算網(wǎng)絡(luò)地址
一句話就是讓網(wǎng)絡(luò)中的計算機能夠相互通訊。先看看最簡單的網(wǎng)絡(luò)，圖3中是用網(wǎng)線（交叉線）直接將兩臺計算機連起來。下面是幾種IP地址設(shè)置，看看在不同設(shè)置下網(wǎng)絡(luò)是通還是不通。
1、設(shè)置1號機的IP地址為192.168.0.1子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，2號機的IP地址為192.168.0.200子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0，這來臺計算機就能正常通訊。
2、如果1號機地址不變，將2號機的IP地址改為192.168.1.200子網(wǎng)掩碼還是為255.255.255.0，那這兩臺就無法通訊。
3、設(shè)置1號機的IP地址為192.168.0.1子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，2號機的IP地址為192.168.0.200子網(wǎng)掩碼為255.255.255.192，注意和第1種情況的區(qū)別在于子網(wǎng)掩碼，1為255.255.255.0本例是255.255.255.192這來臺計算機就能正常通訊。
圖3
第1種情況能通是因為這兩臺計算機處在同一網(wǎng)絡(luò)192.168.0.0，所以能通，而2、3種情況下兩臺計算機處在不同的網(wǎng)絡(luò)，所以不通。
這里先給個結(jié)論：用網(wǎng)線直接連接的計算機或是通過HUB或普通交換機間接的計算機之間要能夠相互通，計算機必須要在同一網(wǎng)絡(luò)，也就是說它們的網(wǎng)絡(luò)地址必須相同，而且主機地址必須不一樣。如果不在一個網(wǎng)絡(luò)就無法通。這就像我們上面舉的例子，同是北大街的住戶由于街道名稱都是北大街，且各自的門牌號不同，所以能夠相互找到對方。
計算網(wǎng)絡(luò)地址就是判斷網(wǎng)絡(luò)中的計算機在不在同一網(wǎng)絡(luò)，在就能通，不在就不能通。注意，這里說的在不在同一網(wǎng)絡(luò)指的是IP地址而不是物理連接。那么如何計算呢？
二、如何計算網(wǎng)絡(luò)地址
我們?nèi)粘Ｉ钪械牡刂啡纾罕贝蠼?號，從字面上就能看出街道地址是北大街，而我們從IP地址中卻難以看出網(wǎng)絡(luò)地址，要計算網(wǎng)絡(luò)地址，必須借助我們上邊提到過的子網(wǎng)掩碼。
計算過程是這樣的，將IP地址和子網(wǎng)掩碼都換算成二進制，然后進行與運算，結(jié)果就是網(wǎng)絡(luò)地址。與運算如下所示，上下對齊，1位1位的算，1與1=1 ，其余組合都為0
圖4
例如：計算IP地址為：202.99.160.50子網(wǎng)掩碼是255.255.255.0的網(wǎng)絡(luò)地址步驟如下：
1）將IP地址和子網(wǎng)掩碼分別換算成二進制
202.99.160.50 換算成二進制為 11001010·01100011·10100000·00110010
255.255.255.0 換算成二進制為 11111111·11111111·11111111·00000000
2）將二者進行與運算
圖5
3）將運算結(jié)果換算成十進制，這就是網(wǎng)絡(luò)地址。
11001010·01100011·10100000·00000000換算成十進制就是202.99.160.0
現(xiàn)在我們就可以解答上面三種情況的通與不通的問題了。
1、從下面運算結(jié)果可以看出二臺計算機的網(wǎng)絡(luò)地址都為192.168.0.0且IP地址不同，所以可以通。
圖6
2、從下面運算結(jié)果可以看出1號機的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.0，2號機的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.1.0 不在一個網(wǎng)絡(luò)，所以不通。
圖7
3、從下面運算結(jié)果可以看出1號機的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.0，2號機的網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0.192 不在一個網(wǎng)絡(luò)，所以不通
圖8
相信看到這應(yīng)該明白了為何計算網(wǎng)絡(luò)地址和如何計算了，但也許還有很多疑問，如IP地址為什么寫成這樣，子網(wǎng)掩碼到底是怎么回事等等，別急，下面慢慢介紹。
1、IP地址的表示方法 IP地址 = 網(wǎng)絡(luò)號+主機號 把整個Internet網(wǎng)堪稱單一的網(wǎng)絡(luò)，IP地址就是給每個連在Internet網(wǎng)的主機分配一個在全世界范圍內(nèi)唯一的標示符，Internet管理委員會定義了A、B、C、D、E五類地址，在每類地址中，還規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)編號和主機編號。在TCP/IP協(xié)議中，IP地址是以二進制數(shù)字形式出現(xiàn)的，共32bit，1bit就是二進制中的1位，但這種形式非常不適用于人閱讀和記憶。因此Internet管理委員會決定采用一種"點分十進制表示法"表示IP地址：面向用戶的文檔中，由四段構(gòu)成的32 比特的IP地址被直觀地表示為四個以圓點隔開的十進制整數(shù)，其中，每一個整數(shù)對應(yīng)一個字節(jié)（8個比特為一個字節(jié)稱為一段）。A、B、C類最常用，下面加以介紹。本文介紹的都是版本4的IP地址，稱為IPv4.
從上圖可以看出： A類地址： C類地址： 有些人對范圍是2x不太理解，舉個簡單的例子加以說明。如C類網(wǎng)，每個網(wǎng)絡(luò)允許有28-2= 254臺主機是這樣來的。因為C類網(wǎng)的主機位是8位，變化如下: 00000000 00000001 00000010 00000011 …… 11111110 11111111 除去00000000和11111111不用外，從00000001到11111110共有254個變化，也就是28-2個。下圖是IP地址的使用范圍。
2、幾個特殊的IP地址 1）私有地址 10.0.0.0～10.255.255.255 172.16.0.0～172.131.255.255 192.168.0.0～192.168.255.255 2）回送地址 A類網(wǎng)絡(luò)地址127是一個保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測試以及本地機進程間通信，叫做回送地址（loopback address）。無論什么程序，一旦使用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)議軟件立即返回之，不進行任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。含網(wǎng)絡(luò)號127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上。 小技巧： Ping 127.0.0.1,如果反饋信息失敗,說明IP協(xié)議棧有錯,必須重新安裝TCP/IP協(xié)議。如果成功,ping本機IP地址,如果反饋信息失敗,說明你的網(wǎng)卡不能和IP協(xié)議棧進行通信。 3）廣播地址 TCP/IP規(guī)定，主機號全為"1"的網(wǎng)絡(luò)地址用于廣播之用，叫做廣播地址。所謂廣播，指同時向同一子網(wǎng)所有主機發(fā)送報文。 4）網(wǎng)絡(luò)地址 TCP/IP協(xié)議規(guī)定，各位全為"0"的網(wǎng)絡(luò)號被解釋成"本"網(wǎng)絡(luò)。由上可以看出：一、含網(wǎng)絡(luò)號127的分組不能出現(xiàn)在任何網(wǎng)絡(luò)上；二、主機和網(wǎng)關(guān)不能為該地址廣播任何尋徑信息。由以上規(guī)定可以看出，主機號全"0"全"1"的地址在TCP/IP協(xié)議中有特殊含義，一般不能用作一臺主機的有效地址。 3、子網(wǎng)掩碼 從上面的例子可以看出，子網(wǎng)掩碼的作用就是和IP地址與運算后得出網(wǎng)絡(luò)地址，子網(wǎng)掩碼也是32bit，并且是一串1后跟隨一串0組成，其中1表示在IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號對應(yīng)的位數(shù)，而0表示在IP地址中主機對應(yīng)的位數(shù)。 1）標準子網(wǎng)掩碼 A類網(wǎng)絡(luò)（1 - 126）缺省子網(wǎng)掩碼：255·0·0·0 255·0·0·0 換算成二進制為 11111111·00000000·00000000·00000000 可以清楚地看出前8位是網(wǎng)絡(luò)地址，后24位是主機地址，也就是說，如果用的是標準子網(wǎng)掩碼，看第一段地址即可看出是不是同一網(wǎng)絡(luò)的。如21.0.0.0.1和21.240.230.1，第一段為21屬于A類，如果用的是默認的子網(wǎng)掩碼，那這兩個地址就是一個網(wǎng)段的。 B類網(wǎng)絡(luò)（128 - 191）缺省子網(wǎng)掩碼：255·255·0·0 C類網(wǎng)絡(luò)（192 - 223）缺省子網(wǎng)掩碼：255·255·255·0 B類、C類分析同上。 2）特殊的子網(wǎng)掩碼 標準子網(wǎng)掩碼出現(xiàn)的都是255和0的組合，在實際的應(yīng)用中還有下面的子網(wǎng)掩碼 255·128·0·0 255·192·0·0 。。。。。。 255·255·192·0 255·255·240·0 。。。。。。 255·255·255·248 255·255·255·252 這些子網(wǎng)掩碼又是什么意思呢？這些子網(wǎng)掩碼的出現(xiàn)是為了把一個網(wǎng)絡(luò)劃分成多個網(wǎng)絡(luò)。 還記得上面的例子嗎？如下所示：192·168·0·1和192·168·0·200如果是默認掩碼255.255.255.0兩個地址就是一個網(wǎng)絡(luò)的，如果掩碼變?yōu)?55.255.255.192這樣各地址就不屬于一個網(wǎng)絡(luò)了。下面的子網(wǎng)劃分將作詳細介紹。
表1是幾個子網(wǎng)掩碼計算過程中非常有用的十進制和二進制的對照
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