用 Python 看一眼 IP 地址的本质：CIDR、子网、私有段都在哪

之前有个同事问我"192.168.1.0/24 到底是几个 IP"，我愣了一下——这东西上学时背过，真要写出来反而卡壳。后来我发现，与其死记硬背，不如用 Python 的 ipaddress 模块把这几个概念直接跑一遍。几个最常被搞混的点：CIDR 后面的数字什么意思、私有段到底有哪些、怎么判断两个 IP 是不是一个网段。

CIDR 后面的 /24 到底啥意思

/24 不是"24 个 IP"，而是子网掩码里前 24 位是网络号。换句话说，一个 C 段（比如 192.168.1.0/24）固定是 256 个地址，/16 是 65536 个。

import ipaddress

net = ipaddress.ip_network('192.168.1.0/24')
print(net.num_addresses)          # 256
print(net.network_address)        # 192.168.1.0
print(net.broadcast_address)      # 192.168.1.255

network_address 是网段起点，broadcast_address 是广播地址。真实能分配给设备的，其实是中间的 254 个（去掉网络号和广播地址）。

私有段有哪些，怎么判断

IPv4 里常见的私有段就那么几块：

• 10.0.0.0/8：一个 A 类大私网
• 172.16.0.0/12：16 个 B 类
• 192.168.0.0/16：256 个 C 类，家用路由器基本都在这
• 127.0.0.0/8：回环，本机
• 169.254.0.0/16：链路本地，DHCP 拿不到地址时会自动配

用 ipaddress 一把就能分类，不用自己背：

def classify(ip_str):
    ip = ipaddress.ip_address(ip_str)
    if ip.is_loopback:   return '回环'
    if ip.is_private:    return '私有'
    if ip.is_global:     return '公网'
    if ip.is_link_local: return '链路本地'
    return '其他'

for ip in ['192.168.1.1', '8.8.8.8', '127.0.0.1', '10.0.0.5', '169.254.0.1']:
    print(ip, '->', classify(ip))

跑出来是 192.168.1.1 -> 私有、8.8.8.8 -> 公网、127.0.0.1 -> 回环、10.0.0.5 -> 私有、169.254.0.1 -> 私有。注意 169.254 在 ipaddress 里算私有（它确实是保留段），但严格说是链路本地，平时几乎用不到。

子网怎么划

有时候一个 /8 太大，要切成小段分给不同部门。用 subnets() 就行：

subs = list(ipaddress.ip_network('10.0.0.0/8').subnets(new_prefix=16))
print(len(subs))   # 256，也就是 256 个 /16

new_prefix 越大，段越小、数量越多。这是数学关系，不是配置，所以别指望"切一刀能省 IP"。

两个 IP 是不是一个网段

这是排障里最常见的问题：为什么 A 能连 B 但连不上 C？先看看是不是一个子网。

def same_subnet(a, b, prefix):
    na = ipaddress.ip_network(f'{a}/{prefix}', strict=False)
    nb = ipaddress.ip_network(f'{b}/{prefix}', strict=False)
    return na.network_address == nb.network_address

print(same_subnet('192.168.1.10', '192.168.1.200', 24))  # True
print(same_subnet('192.168.1.10', '192.168.2.10', 24))   # False

strict=False 很关键：它会容忍你给的 IP 不是网段起点（比如 192.168.1.10/24），自动归到 192.168.1.0/24，不然直接报错。

一点体会

这些东西教科书上讲得很绕，但落到 ipaddress 里其实就是几个属性和方法。is_private、is_global、num_addresses、subnets() 这几个记住，平时排障、写网络相关脚本基本够用了。

我自己的习惯是：每次配新网段，先用 ip_network 跑一遍确认地址范围，避免把广播地址也配进去了——这种低级错误我犯过不止一次。