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• • IPv4
  • 子網掩碼
  • CIDR
  • • CIDR計算
    • CIDR子網劃分

IPv4

IP地址由四段組成，每個字段是一個字節，8位，最大值是255。

每個IP地址都有一個網絡部分，用于識別接口使用的IP地址在哪個網絡中可被發現；以及一個主機地址，用于識別由網絡部分給出的網絡中的特定主機。

IPv4的地址長度為32位，共4個字節，但實際中我們用點分十進制記法。

IP地址根據網絡號和主機號來分，分為A、B、C三類及特殊地址D、E。 全0和全1的都保留不用。

A類：(1.0.0.0-126.0.0.0)（默認子網掩碼：255.0.0.0或 0xFF000000）第一個字節為網絡號，后三個字節為主機號。該類IP地址的最前面為“0”，所以地址的網絡號取值于1~126之間。一般用于大型網絡。

B類：(128.0.0.0-191.255.0.0)（默認子網掩碼：255.255.0.0或0xFFFF0000）前兩個字節為網絡號，后兩個字節為主機號。該類IP地址的最前面為“10”，所以地址的網絡號取值于128~191之間。一般用于中等規模網絡。

C類：(192.0.0.0-223.255.255.0)（子網掩碼：255.255.255.0或 0xFFFFFF00）前三個字節為網絡號，最后一個字節為主機號。該類IP地址的最前面為“110”，所以地址的網絡號取值于192~223之間。一般用于小型網絡。

D類：是多播地址。該類IP地址的最前面為“1110”，所以地址的網絡號取值于224~239之間。一般用于多路廣播用戶[1] 。

E類：是保留地址。該類IP地址的最前面為“1111”，所以地址的網絡號取值于240~255之間。

在IP地址3種主要類型里，各保留了3個區域作為私有地址，其地址范圍如下：
A類地址：10.0.0.0～10.255.255.255
B類地址：172.16.0.0～172.31.255.255
C類地址：192.168.0.0～192.168.255.255

子網掩碼

子網掩碼是由一臺主機或路由器使用的分配位，以確定如何從一臺主機對應 IP 地址中獲得網絡和子網的信息。

它的主要作用有兩個，一是用于屏蔽IP地址的一部分以區別網絡標識和主機標識，并說明該IP地址是在局域網上，還是在遠程網上。二是用于將一個大的IP網絡劃分為若干小的子網絡。

子網掩碼與IP地址相同，也是32位，也分為網絡段和主機段，而且它的網絡段都是1，主機段都是0。

一個IP地址可以與一個子網掩碼使用按位與操作，以形成用于路由的地址的網絡/子網標識符（前綴）。在下面列子中，IPv4地址 128.32.1.14 使用長度位24的掩碼得到前綴 128.32.1.0/24

地址 10000000 00100000 00000001 00001110 128.32.1.14 掩碼 11111111 11111111 11111111 00000000 255.255.255.0(/24) 結果 10000000 00100000 00000001 00000000 128.32.1.0

對于簡單的IP地址來說，所有同一個網絡下的主機IP都有相同的網絡段；而對于子網掩碼，所有同一物理網絡下的主機都屬于相同的子網，這些子網又可能屬于同一個主網絡，這就使得不同物理網絡下的主機可能擁有相同的網絡號。

以一個B類地址128.96.34.15為例。現在假設它的子網掩碼是11111111 11111111 11111111 100000000，即255.255.255.128，將它與128.96.34.15按位與，得到128.96.34.0，這就可以獲知自己所在的子網號。

考慮如下兩個主機：

H1：所在子網128.96.34.0，子網掩碼255.255.255.128，IP是128.96.34.15

H2：所在子網128.96.34.128，子網掩碼255.255.255.128，IP是128.96.34.139

如果H1要發東西給H2，那么H1要將H2的地址與自己的子網掩碼按位與，發現結果是128.96.32.128，而自己所在子網是129.96.32.0，這說明H1與H2不在同一子網中，因此H1將數據包發送給路由器，由路由器轉發給H2.

CIDR

CIDR的全稱是Classless Interdomain Routing，即無類別域間路由。

CIDR在一定程度上解決了路由表項目過多過大的問題。CIDR之所以稱為無分類編址，就是因為CIDR完全放棄了之前的分類IP地址表示法，它真正消除了傳統的A類、B類、C類地址以及劃分子網的概念，它使用如下的IP地址表示法：

{<網絡前綴>， <主機號>} / 網絡前綴所占位數

CIDR僅將IP地址劃分為網絡前綴和主機號兩個部分，可以說又回到了二級IP地址的表示，不過大家要注意，最后面用“/”斜線分隔，在其后寫上了網絡前綴所占的位數，這樣就不需要告知路由器地址掩碼，僅需要通過網絡前綴所占的位數就可以得到地址掩碼，為了統一，CIDR中的地址掩碼依然稱為子網掩碼。

CIDR計算

CIDR表示法給出任何一個IP地址，就相當于給出了一個CIDR地址塊，這是由連續的IP地址組成的，所以CIDR表示法構成了超網，實現了路由聚合，即從一個IP地址就可以得知一個CIDR地址塊。

例如：已知一個IP地址是：128.14.35.7/20

轉換成二進制 128.14.35.7/20 = 10000000 00001110 00100011 00000111

即前20位是網絡前綴，后12位是主機號，那么我們通過令主機號分別為全0和全1就可以得到一個CIDR地址塊的最小地址和最大地址，即

最小地址是：128.14.32.0 = 10000000 00001110 00100000 00000000

最大地址是：128.14.47.255 = 10000000 00001110 00101111 11111111

子網掩碼是：255.255.240.0 = 11111111 11111111 11110000 00000000

因此就可以看出來，這個CIDR地址塊可以指派(47-32+1)*256=4096個地址，這里沒有把全0和全1除外。

CIDR子網劃分

在CIDR表示法中也可以進行進一步的子網劃分。

例如：將128.14.35.0/20劃分四個子網

轉換成二進制 128.14.35.0/20 = 10000000 00001110 00100011 00000000

從主機位借走兩位：

10000000 00001110 00100011 00000000 = 128.14.35.0/22

10000000 00001110 00100111 00000000 = 128.14.39.0/22

10000000 00001110 00101011 00000000 = 128.14.43.0/22

10000000 00001110 00101111 00000000 = 128.14.47.0/22

總結

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络 — IPv4、子网掩码、CIDR的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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