子网掩码基础知识

子网掩码基础知识

子网掩码由连续的1和连续的0组成，1表示网络位，0表示主机位。

1. 基础概念

• IPv4地址：由32位二进制组成，通常表示为4个十进制数（如192.168.1.0）。
• 子网掩码：用于划分网络和主机部分。例如，255.255.255.0（即/24）表示前24位为网络号，后8位为主机号。

2. 地址数量计算

• 公式：
  可用主机地址数 = (2^{(32 - \text{子网掩码位数})} - 2)
  （减2是因为去掉网络地址和广播地址）

• 常见子网示例：

  • /24（如255.255.255.0）：
    (2^8 - 2 = 254)个可用地址（范围192.168.1.1~192.168.1.254）。
  • 超过256的情况：
    若子网掩码位数更小（如/23），则主机部分有9位，地址数为 (2^9 - 2 = 510)个。

3. 为什么会有误解？

• /24子网确实有256个地址（含网络和广播地址），但可用主机地址是254个。
• 更大的子网（如/16）可包含(2^{16} - 2 = 65534)个可用地址。

4. 关键结论

• 子网地址数不限于256，实际由子网掩码决定。
• 最小子网是/30（4个地址，2个可用），最大可达/8（约1600万个地址）。

5. 计算子网的ip数量方法

• 子网掩码为255.255.240.0，计算为(256-240)*256=4096个
• 子网掩码为255.255.248.0，计算为(256-248)*256=2048个

示例表

子网掩码	主机位数	总地址数	可用地址数	掩码
/24 （前24位）	8	256	254	255.255.255.0
/23 （前23位）	9	512	510	前23位是1，后9位是0
/16 （前16位）	16	65536	65534	255.255.0.0

前23位掩码计算步骤：

二进制转换

前23位的二进制表示：
11111111.11111111.11111110.00000000
（前23位全1，第24位为0，剩余全0）

分段转换为十进制

   第一段（前8位）：11111111 → 255
   第二段（9-16位）：11111111 → 255
   第三段（17-24位）：11111110 → 254（因为11111110 = 128+64+32+16+8+4+2 = 254）
   第四段（剩余位）：00000000 → 0

最终结果

前23位的子网掩码为：
255.255.254.0

java中ip地址转数值的方式

/**
     * ipV4地址转换成Long类型
     * @param ipAddress
     * @return
     */
    public static long ConvertIpv4ToLong(String ipAddress) {
        String[] ipSegments = ipAddress.split("\\.");
        long result = 0;
        for (int i = 0; i < ipSegments.length; i++) {
            int power = 3 - i;
            int segmentValue = Integer.parseInt(ipSegments[i]);
            result += segmentValue * Math.pow(256, power);
        }
        return result;
    }

    /**
     * ipV6地址转换成Long类型
     * @param ipV6Address
     * @return
     */
    public static long ConvertIpv6ToLong(String ipV6Address) {
        String[] hexSegments = ipV6Address.split(":");
        long result = 0;
        for (int i = 0; i < hexSegments.length; i++) {
            int power = 7 - i;
            int segmentValue = Integer.parseInt(hexSegments[i], 16);
            result += segmentValue * Math.pow(65536, power);
        }
        return result;
    }