写在前面：

为了便于理解IP地址、子网掩码和广播地址的内容，本文介绍了网络分类和相关案例，具体如下。

一、网络分类

IP地址划分：

• A类地址：1.0.0.1～126.255.255.254 私有：（10.0.0.1—10.255.255.254）
• B类地址：128.0.0.1～191.255.255.254 私有：（172.16.0.0—172.31.255.254）
• C类地址：192.0.0.1～223.255.255.254 私有：（192.168.0.1—192.168.255.255）
• D类地址：224.0.0.1～239.255.255.254 （D类地址不分网络地址和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1110）
• E类地址：240.0.0.1～255.255.255.254 （同D类也不分网络和主机地址，它的第1个字节的前四位固定为1111。）

IP地址的格式：IP地址=网络地址+主机地址，如果IP进行了子网划分： 则IP地址=网络地址+子网地址+主机地址。
网络地址是互联网上的节点在网络中具有的逻辑地址。MAC地址，处于数据链路层，IP地址处于网络层，端口号处于传输层。例如IP地址，192.168.54.4 显然属于一个C类地址，网络地址为：192.168.54.0；主机地址为：0.0.0.4。

（一）IP地址类型

为了便于寻址以及层次化构造网络，每个IP地址包括两个标识码（ID），即网络ID和主机ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络ID，网络上的一个主机（包括网络上工作站，服务器和路由器等）有一个主机ID与其对应。IP地址根据网络ID的不同分为5种类型，A类地址、B类地址、C类地址、D类地址和E类地址。

（一）A类IP地址

一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，它主要为大型网络而设计的，网络地址的最高位必须是“0”， 地址范围从1.0.0.0到126.255.255.255）。可用的A类网络有127个，每个网络能容纳16777214个主机。其中127.0.0.1是一个特殊的IP地址，表示主机本身，用于本地机器的测试。A类ip地址默认子网掩码为255.0.0.0。

（二）B类IP地址

一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。B类ip地址默认子网掩码为255.255.0.0。

（三）C类IP地址

一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。C类ip地址默认的子网掩码为255.255.255.0。

（四）D类地址

用于多点广播（Multicast）。D类IP地址第一个字节以“lll0”开始，它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络，目前这一类地址被用在多点广播（Multicast）中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机，它标识共享同一协议的一组计算机。224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播。E类IP地址范围从240.0.0.0到255.255.255.254，255.255.255.255用于广播地址。

（五）E类地址

以“11110”开始，为将来使用保留。
注：全零"0.0.0.0"地址对应于当前的主机，全1地址（“255.255.255.255”）是当前子网的广播地址。

（六）网络地址与广播地址

1、IP地址与子网掩码进行“与”运算，得到网络地址；
2、子网掩码“取反”运算，然后与网络地址进行“或”运算，得到广播地址。

如：172.17.24.18/20 ，计算其广播地址；由于该IP的掩码为20个比特位，因此，其掩码地址为：255.255.240.0；IP地址的二进制表示为：10101100.00010001.00011000.00010010；
1、IP地址与子网掩码按位“与”运算 结果：10101100.00010001.00010000.00000000，即：172.17.16.0；
2、子网掩码按位取反结果：00000000.00000000.00001111.11111111；与网络地址或运算结果：10101100.00010001.00011111.11111111 即：172.17.31.255。

附加问题：判断两个IP地址是否是同一个网段中？
要判断两个IP地址是不是在同一个网段，就将它们的IP地址分别与子网掩码做与运算，得到的结果一网络号，如果网络号相同，就在同一子网，否则，不在同一子网。
例如：假定选择了子网掩码255.255.254.0，现在分别将上述两个211.95.165.24与211.95.164.78这两个IP地址分别与掩码做与运算：

211.95.165.24  11010011 01011111 10100101 00011000
255.255.254.0  11111111 11111111 111111110 00000000
与的结果是:  11010011 01011111 10100100 00000000

211.95.164.78  11010011 01011111 10100100 01001110
255.255.254.0  11111111 11111111 111111110 00000000
与的结果是:  11010011 01011111 10100100 00000000

可以看出，得到的结果(该结果就是网络地址)都是一样的，因此可以判断这两个IP地址在同一个子网。
注：如果没有进行子网划分，A类网络的子网掩码为255.0.0.0，B类网络的子网掩码为255.255.0.0，C类网络的子网掩码为255.255.255.0，缺省情况子网掩码为255.255.255.0。

二、案例

一个公司申请一个C类ip地址，这个公司有4个部门，A部门有10台主机，B部门有15台主机，C部门有30台主机，D部门有20台主机，现在需要给每个部分划分一个子网。分配了一个总的网段为：192.168.100.0/24，怎么为每个部门划分单独的网段呢？

答：分析题目得到，四个部门需要四个子网，每个子网可用ip必须大于等于30，总网段192.168.100.0/24为C类IP地址。默认子网掩码为255.255.255.0 。用二进制表示为11111111.11111111.11111111.00000000。由题目知，2^n-2>4，得到n=3，也即子网位数为3，主机位数为5。2的主机位数的平方-2=30，每个子网可用的IP数为30，子网掩码为255.255.255.224。由此划出8个子网：
11111111.11111111.11111111.00000000，11111111.11111111.11111111.00100000，11111111.11111111.11111111.01000000，11111111.11111111.11111111.01100000，11111111.11111111.11111111.10000000，11111111.11111111.11111111.10100000，11111111.11111111.11111111.11000000，11111111.11111111.11111111.11100000。
子网为全0和全1的不用得到6个子网掩码为：255.255.255.32，​255.255.255.64，255.255.255.96，255.255.255.128，255.255.255.160，255.255.255.192。由此可用得出6个子网如下：
1.子网掩码：255.255.255.0，子网的ip范围为：192.168.10.0~192.168.100.32；
2.子网掩码：255.255.255.32，子网的ip范围为：192.168.100.33~192.168.100.62；
3.子网掩码：255.255.255.64，子网的ip范围为：192.168.100.65~192.168.100.94；
4.子网掩码：255.255.255.96，子网的ip范围为：192.168.100.97~192.168.100.126；
5.子网掩码：255.255.255.128，子网的ip范围为：192.168.100.129~192.168.100.158；
6.子网掩码：255.255.255.160，子网的ip范围为：192.168.100.161~192.168.100.190；
7.子网掩码：255.255.255.192，子网的ip范围为：192.168.100.193~192.168.100.222。
​
按部门所需主机数先后分配：
由2^n-2>=10，得到主机位数为4。所以A部门的网段为：192.168.100.96/28，子网掩码：255.255.255.240，主机地址：192.168.100.97/28~192.168.100.110/28，广播地址：192.168.100.111/28。
同理，由2^n-2>=15，得到主机位数为5。所以D部门的网段为：192.168.100.64/27，子网掩码：255.255.255.224，主机地址：192.168.100.64/27~192.168.100.94/27，广播地址：192.168.100.95/27。​
​​​
由2^n-2>​=30，得到主机位数为5。所以C部门的网段为：192.168.100.0/27，子网掩码：255.255.255.224，主机地址：192.168.100.1/27~192.168.100.3/27，广播地址：192.168.100.31/27。​​
​同理，由2^n-2>=20，得到主机位数为5。所以D部门的网段为：192.168.100.32/27，子网掩码：255.255.255.224，主机地址：192.168.100.33/27~192.168.100.62/27，广播地址：192.168.100.63/27。
​​​​​​​​​​​​​​

引用

[1]https://blog.csdn.net/qq_44239779/article/details/125184644?spm=1001.2014.3001.5502
[2]https://www.680.com/it/1912/shouji-128273.html
[3]https://blog.csdn.net/weixin_44569592/article/details/126062378