定长子网掩码（子网掩码快速算法）

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什么是IP地址

IP地址是在计算机网络中用来定位一台计算机的编号，它由4个字节长度的数字来表示。IP地址可以理解为计算机在网络上的地址，就好像我们家里的通信地址。例如：192.168.1.64。

4个字节，每个字节是8位，也就是说每个字节的范围是0到255.

IP地址的构成

表示IP地址的4个字节又分成网络号和主机号两部分，网络号代表一个范围，主机号代表范围里的那个主机。在整个IP地址是4个字节固定长度的前提下，网络号占的长度越小，这个网络能容纳的主机就越多；网络号占的长度越大，这个网络能容纳的主机就越少。这个结合后面的IP地址分类就好理解了。

IP地址的分类

为什么要对IP地址进行分类哪？是为了充分的利用4个字节的长度，划分出更多的IP地址以供使用。

IP地址分为A，B，C，D，E五类，D类和E类不太常用，主要是分为A，B，C三类。

A类IP地址，第一个字节8位中前1位必须是0，后面的7位可以是0或1，也就是说第一个字节的数字范围是0到127。B类IP地址，第一个字节8位中前2位必须是10，也就是说第一个字节的数字范围是128到191。C类IP地址，第一个字节8位中前3位必须是110，也就是说第一个字节的数字范围是192到224。

这样，通过一个IP地址的第一个数字就可以判断它是哪一类的，比如，192.168.1.64，因为第一位是192，就可以知道它是一个C类的IP地址。

A，B，C类地址，网络号与主机号的分配比例

A类地址规定：第一个字节是网络号，后面3个字节是主机号。这样的话，A类地址可以容纳的主机数可以这样计算：

256 * 256 * 256 = 16777216 16777216 - 2 = 16777214

1. 第一个字节不考虑，后面三个字节会有256的3次方个排列组合

2. 减2，是减掉了三个字节都是0和三个字节都是1的情况，这两种情况是不能用的。

也就是说A类网络在一个网段之下，可以容纳的主机个数是1600多万个。

B类网址规定：前两个字节是网络号，后两个字节是主机号。这样B类网址能容纳的主机个数就是256的2次方减2等于65534个。如果说B类网址的主机数还是太多的话，可用用C类网址。C类网址规定：前3个字节是网络号，后1个字节是主机号。这样C类网址能容纳的主机个数就是256的1次方减2等于254个。

由此可以看出，对IP地址进行分类是为了充分利用资源，避免造成浪费。就好比说，一个小区能容纳一千户人家，可只有一百户人家住在里面，这就是浪费。这时候不如把小区的范围缩小，空出的地方就可以再分出其它的小区。也就是说，在IP地址是4个字节长度的前提下，尽可能多的容纳主机数。

在实际应用当中，A类网址就适合主机数非常多的情况，比如网络运营商；B类网址适合主机数比较多的情况，例如大型的院校或是企业；C类网址适合主机数不多的情况，比如家庭或是小的企业。

子网掩码

子网掩码也是由4个字节组成，这点跟IP地址类似。子网掩码与IP地址的种类是有明确的对应关系的：

A类IP地址对应的子网掩码一定是225.0.0.0

B类IP地址对应的子网掩码一定是225.225.0.0

C类IP地址对应的子网掩码一定是225.225.225.0

IP地址与子网掩码做与运算之后得出来的就是网络号，比如，192.168.1.64与225.225.225.0做与运算，得出来的192.168.1.0就是网络号。在网络中找192.168.1.64这台主机的时候就是先找到192.168.1.0这个网络。

总结

1. 在计算机网络中是根据计算机的IP地址来定位一台计算机的，定位的过程需要先找到计算机的网络号。

2. 网络号的计算需要用到IP地址和子网掩码。子网掩码是固定的且与IP地址的类型对应。

3. 对IP地址进行分类是为了在固定的4个字节长度的IP地址编码规则下，充分利用不同的网络号以容纳更多的计算机。

后记

上面讲的IP地址分类规则是目前基于IPV4协议的。由于IPV4协议规则的限制，可容纳的IP地址数量相对于以后对于IP地址数量的需求来说，还是很少的。那怎么办哪，稳住别慌，IPV6它来了。