子网掩码:30/26/27/29 /24等其他IP地址CIDR 网络参考资料

作为开发人员或网络工程师，你可能需要时不时查阅子网掩码值并弄清其含义。

为了让你的生活更轻松，freeCodeCamp 社区制作了这个简单的备忘单。只需滚动或使用 Ctrl/Cmd + F 查找你要查找的值即可。

• /31 是 RFC 3021 中详细说明的一种特殊情况，这种子网掩码类型的网络可以分配两个 IP 地址作为点对点链路。

以下是子网掩码和通配符的十进制到二进制的转换表：

注意，通配符只是子网掩码的反码。

如果你是网络工程的新手，你可以在这里更好地了解计算机网络的工作原理。

最后，这张速查表和本文的其余部分重点介绍的是 IPv4 地址，而不是较新的 IPv6 协议。如果你想了解更多关于 IPv6 的信息，请查看上面关于计算机网络的文章。

IP 地址块如何工作？

像 192.168.0.1 这样的 IPv4 地址实际上只是四个二进制块的十进制表示。

每个块是 8 位，表示从 0-255 的数字。由于这些块是 8 位的组，每个块被称为一个八位。由于有四个 8 位的块，每个 IPv4 地址共有 32 位。

例如，以下是 IP 地址 172.16.254.1 的二进制格式：

来源：IPv4

要将 IP 地址在十进制和二进制形式之间转换，可以使用下图：

上图表示一个 8 位的八位字节。

现在假设你要转换 IP 地址 168.210.225.206。你只需要将地址分成四块（168、210、225 和 206），并且使用上图将每一块转换为二进制。

记住在二进制中，1 等同于“开”，0 等同于“关”。所以要将第一个块 168 转换为二进制，只需从图表的开头开始，在单元格中放置 1 或 0，直到总和为 168。

例如：

128 + 32 + 8 = 168，在二进制中是 10101000。

如果对其余的块进行同样的操作，你会得到 10101000.11010010.11100001.11001110。

如果你看上面的表格，可能会觉得 IP 地址的数量几乎是无限的。毕竟，IPv4 地址有将近42亿个可用地址。

但是，考虑到互联网的发展，以及如今有多少设备连接到网络，当你听到已经存在 IPv4 地址短缺，可能也不会感到惊讶。

因为开发人员多年前就已经意识到了短缺问题，他们想出了一个方法，将一个 IP 地址拆分成更小的网络，叫作“子网”。

这个过程叫作“子网划分”，使用 IP 地址的主机部分将其分解成更小的网络或子网。

通常，IP 地址由网络位和主机位组成：

来源：什么是 IPv4

所以，一般来说，子网划分有两个作用：它为我们提供了一种将网络拆分成子网的方法，并允许设备确定另一个设备/IP 地址是否在同一个本地网络上。

在没有子网划分的情况下，每个连接到互联网的设备都需要一个独特的 IP 地址。

但由于你有一个无线路由器，你只需要一个为你的路由器分配的 IP 地址。这个公共或外部 IP 地址通常是自动处理的，并由你的互联网服务提供商（ISP）分配。

然后每个连接到该路由器的设备都有其自己的私有或内部 IP 地址：

来源：我的 IP 地址是什么？

现在如果内部 IP 地址为 192.168.1.101 的设备想要与另一台设备通信，它将使用另一台设备的 IP 地址和子网掩码。

IP 地址和子网掩码的组合使得 192.168.1.101 设备能够判断其他设备是否在同一个网络中（例如 192.168.1.103 设备），或者是在互联网上其他地方的完全不同的网络中。

有趣的是，你的 ISP 为你的路由器分配的外部 IP 地址可能是某个子网的一部分，该子网可能包括附近家庭或企业的许多其他 IP 地址。和内部 IP 地址一样，它也需要一个子网掩码才能工作。

子网掩码可以被视为 IP 地址的一种过滤器。通过子网掩码，设备可以查看 IP 地址，并弄清楚哪些部分是网络位，哪些部分是主机位。

然后利用这些信息，设备可以确定最佳的通信方式。

如果你曾浏览过路由器或计算机上的网络设置，你可能见过这个数字：255.255.255.0。

如果见过，你已经看到了一个非常常见的适用于简单家庭网络的子网掩码。

像 IPv4 地址一样，子网掩码也是 32 位。就像将 IP 地址转换为二进制一样，你也可以对子网掩码进行相同的转换。

例如，这里是我们之前的图表：

现在让我们转换第一个八比特，255：

很简单，对吧？所以任何一个八比特中的 255 在二进制中就是 11111111。这意味着 255.255.255.0 在二进制中实际上是 11111111.11111111.11111111.00000000。

以下是这两者的十进制和二进制表示：

这样排列后，很容易将 192.168.0.101 分成网络位和主机位。

只要二进制子网掩码中的某位为 1，二进制 IP 地址中的相同位就是网络的一部分，而不是主机的一部分。

由于八比特 255 的二进制形式是 11111111，所以 IP 地址中的整个八比特都是网络的一部分。因此，前三个八比特 192.168.0 是 IP 地址的网络部分，而 101 是主机部分。

换句话说，如果设备 192.168.0.101 想与另一个设备进行通信，使用子网掩码它知道任何IP地址为 192.168.0.xxx 的设备都在同一个本地网络上。

另一种表达方式是使用网络ID，它只是IP地址的网络部分。所以IP地址 192.168.0.101 的网络ID，子网掩码为 255.255.255.0，即 192.168.0.0。

CIDR 是什么及 CIDR 表示法？

CIDR 是无类域间路由的缩写，使用于 IPv4，最近也用于 IPv6 路由。

来源：无类别域间路由

CIDR 于 1993 年引入，作为缓解 IPv4 地址消耗的一种方式。在此之前，互联网使用的是旧有的分类 IP 地址系统，该系统导致 IPv4 地址迅速枯竭。

CIDR 涵盖了几个主要概念。

第一个是可变长度子网掩码（VLSM），这基本上允许网络工程师在子网内创建子网。那些子网可以有不同的大小，从而减少了未使用的 IP 地址数量。

CIDR 引入的第二个主要概念是 CIDR 表示法。

CIDR 表示法实际上只是子网掩码的简写，表示 IP 地址可用的位数。例如，192.168.0.101/24 中的 /24 相当于 IP 地址 192.168.0.101 和子网掩码 255.255.255.0。

CIDR 的计算方法

要计算子网掩码的 CIDR 表示法，只需将子网掩码转换为二进制，然后计算其中的 1 的数量即可。例如：

由于有三个八比特是 1，所以有 24 个 "on" 位，这意味着 CIDR 表示法为 /24。

你可以用任何一种方式书写，但我相信你会同意用 /24 比写 255.255.255.0 要简单很多。

这通常是在使用 IP 地址时进行的，所以让我们看看带有 IP 地址的相同子网掩码：

子网掩码的前三个八比特全是 "on" 位，这意味着 IP 地址的前三个八比特全是网络位。

让我们更详细地看看最后的第四个八比特：

在这种情况下，由于子网掩码中这个八比特的所有比特都是 “off”，我们可以确定 IP 地址中这个八比特的所有相应比特都是主机的一部分。

当你使用 CIDR 表示法时，通常会使用网络 ID。因此，IP 地址 192.168.0.101 和子网掩码 255.255.255.0 的 CIDR 表示法是 192.168.0.0/24。

IP 地址分类

现在我们已经了解了一些子网划分和 CIDR 的基本示例，让我们放大来看一下所谓的“分类网络”。

在开发子网划分之前，所有的 IP 地址都属于特定的类别：

来源：简单子网划分教程

注意，这里还有 D 类和 E 类 IP 地址，但我们将在稍后详细介绍这些内容。

分类 IP 地址为网络工程师提供了一种为不同组织提供一系列有效 IP 地址的方法。

这个方法有很多问题，最终导致了子网划分的出现。但在我们深入探讨这些问题之前，让我们先仔细看看不同的 IP 地址类别。

A 类 IP 地址

对于 A 类 IP 地址，前八位（8 位 / 1 字节）表示网络 ID，其余三段（24 位 / 3 字节）表示主机 ID。

A 类 IP 地址范围从 1.0.0.0 到 127.255.255.255，默认子网掩码为 255.0.0.0（或 CIDR 的 /8）。

这意味着 A 类地址可以有 128（2^7）个网络，每个网络有 16,777,214（2^24-2）个可用地址。

另外，请注意，在 A 类地址范围内，127.0.0.0 到 127.255.255.255 这一范围被保留用于主机循环地址（参见 RFC5735）。

B 类 IP 地址

对于 B 类 IP 地址，前两段（16 位 / 2 字节）表示网络 ID，其余两段（16 位 / 2 字节）表示主机 ID。

B 类 IP 地址范围从 128.0.0.0 到 191.255.255.255，默认子网掩码为 255.255.0.0（或 CIDR 的 /16）。

B 类寻址每个网络可有 16,384（2^14）个网络地址和 65,534（2^16）个可用地址。

C 类 IP 地址

对于 C 类 IP 地址，前三个八位字节（24 位 / 3 字节）代表网络 ID，最后一个八位字节（8 位 / 1 字节）是主机 ID。

C 类 IP 地址的范围是从 192.0.0.0 到 223.255.255.255，默认子网掩码为 255.255.255.0（或 CIDR 记法中的 /24）。

C 类 IP 地址对应 2,097,152（2^21）个网络，每个网络有 254（2^8 - 2）个可用地址。

D 类和 E 类 IP 地址

最后两类是 D 类和 E 类。

D 类 IP 地址保留用于多播。它们的范围是从 224.0.0.0 到 239.255.255.255。

E 类 IP 地址是实验性的，范围是 240.0.0.0 以上。

类划分 IP 地址的问题

类划分 IP 地址的主要问题是不高效，会导致大量 IP 地址的浪费。

例如，设想你当时是一个大型组织的一部分。你的公司有 1,000 名员工，这意味着它属于 B 类。

但如果你往上看，你会发现 B 类网络可以支持多达 65,534 个可用地址。这远远超过了你的组织可能需要的数量，即使每个员工有多个带唯一地址的设备。

并且你的组织不可能退回到 C 类，因为没有足够的可用 IP 地址。

因此，当 IPv4 地址变得普及时，使用类 IP 地址的那段时间里，人们很快就意识到需要一个更好的系统来确保我们不会用光所有约 42 亿个可用地址。

自从类 IP 地址在 1993 年被 CIDR 取代后，就不再使用了，现在主要被研究用来理解早期互联网架构，以及为什么子网划分很重要。

希望这个速查表对你有所帮助

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