http://blog.csdn.net/zhiweiarm/article/details/7994878 zhiweiarm
IP是英文Internet Protocol（網絡之間互連的協議）的縮寫，中文簡稱爲“網協”，也就是爲計算機網絡相互連接進行通信而設計的協議。在因特網中，它是能使連接到網上的所有計算機網絡實現相互通信的一套規則，規定了計算機在因特網上進行通信時應當遵守的規則。任何廠家生產的計算機系統，只要遵守 IP協議就可以與因特網互連互通。IP地址具有唯一性，根據用戶性質的不同，可以分爲5類。另外，IP還有進入防護，知識產權，指針寄存器等含義。IPv4是32位，而IPv6是128位
有人會以爲，一臺計算機只能有一個IP地址，這種觀點是錯誤的。我們可以指定一臺計算機具有多個IP地址，因此在訪問互聯網時，不要以爲一個IP地址就是一臺計算機；另外，通過特定的技術，也可以使多臺服務器共用一個IP地址，這些服務器在用戶看起來就像一臺主機似的。 將IP地址分成了網絡號和主機號兩部分，設計者就必須決定每部分包含多少位。網絡號的位數直接決定了可以分配的網絡數（計算方法2^網絡號位數）；主機號的位數則決定了網絡中最大的主機數（計算方法2^主機號位數-2）。然而，由於整個互聯網所包含的網絡規模可能比較大，也可能比較小，設計者最後聰明的選擇了一種靈活的方案：將IP地址空間劃分成不同的類別，每一類具有不同的網絡號位數和主機號位數。 IP地址是IP網絡中數據傳輸的依據，它標識了IP網絡中的一個連接，一臺主機可以有多個IP地址。IP分組中的IP地址在網絡傳輸中是保持不變的。
基本地址格式
現在的IP網絡使用32位地址，以點分十進制表示，如192.168.0.1。
地址格式爲：IP地址=網絡地址+主機地址或 IP地址=網絡地址+子網地址+主機地址。
網絡地址是因特網協會的ICANN（the Internet Corporation for Assigned Names and Numbers）分配的，下有負責北美地區的InterNIC、負責歐洲地區的RIPENIC和負責亞太地區的APNIC 目的是爲了保證網絡地址的全球唯一性。主機地址是由各個網絡的系統管理員分配。因此，網絡地址的唯一性與網絡內主機地址的唯一性確保了IP地址的全球唯一性。
IP地址的分類
網絡號
用於識別主機所在的網絡；
主機號
用於識別該網絡中的主機。
IP地址分爲五類，A類保留給政府機構，B類分配給中等規模的公司，C類分配給任何需要的人，D類用於組播，E類用於實驗，各類可容納的地址數目不同。
A、B、C三類IP地址的特徵：當將IP地址寫成二進制形式時，A類地址的第一位總是0，B類地址的前兩位總是10，C類地址的前三位總是110。
A類地址
（1）A類地址第1字節爲網絡地址，其它3個字節爲主機地址。它的第1個字節的第一位固定爲0.
（2）A類地址範圍：1.0.0.0---127.255.255.255
（3）A類地址中的私有地址和保留地址：
① 10.X.X.X是私有地址（所謂的私有地址就是在互聯網上不使用，而被用在局域網絡中的地址）。
範圍（10.0.0.0---10.255.255.255）
② 127.X.X.X是保留地址，用做循環測試用的。
B類地址
（1） B類地址第1字節和第2字節爲網絡地址，其它2個字節爲主機地址。它的第1個字節的前兩位固定爲10.
（2） B類地址範圍：128.0.0.0---191.255.255.255。
（3） B類地址的私有地址和保留地址
① 172.16.0.0---172.31.255.255是私有地址
② 169.254.X.X是保留地址。如果你的IP地址是自動獲取IP地址，而你在網絡上又沒有找到可用的DHCP服務器。就會得到其中一個IP。
191.255.255.255是廣播地址，不能分配。
C類地址
（1）C類地址第1字節、第2字節和第3個字節爲網絡地址，第4個字節爲主機地址。另外第1個字節的前三位固定爲110。
（2）C類地址範圍：192.0.0.0---223.255.255.255。
（3） C類地址中的私有地址：
192.168.X.X是私有地址。（192.168.0.0---192.168.255.255)
D類地址
（1） D類地址不分網絡地址和主機地址，它的第1個字節的前四位固定爲1110。
（2） D類地址範圍：224.0.0.0---239.255.255.255
E類地址
（1） E類地址不分網絡地址和主機地址，它的第1個字節的前四位固定爲1111。
（2） E類地址範圍：240.0.0.0---255.255.255.255
IP地址如果只使用ABCDE類來劃分，會造成大量的浪費：一個有500臺主機的網絡，無法使用C類地址。但如果使用一個B類地址，6萬多個主機地址只有500個被使用，造成IP地址的大量浪費。因此，IP地址還支持VLSM技術，可以在ABC類網絡的基礎上，進一步劃分子網。
題目：知道一個ip地址爲172.31.128.255和子網掩碼：255.192.0.0求出他的主機號，直接廣播地址；和最後一個可用的ip地址。
已知172.31.128.255/18，
試計算： 1、子網數目, 2、網絡號， 3、主機號， 4、廣播地址， 5、可分配IP的起止範圍
解： 1、算子網數目 首先將/18換成爲我們習慣的表示法 11111111.11111111.11000000.000000轉爲十進制就是255.255.192.0，可以看到這個掩碼的左邊兩節和 B類默認掩碼是一致的，所以這個掩碼是在B類默認掩碼的範圍內，意味着我們將對B類大網進行子網劃分。B類 掩碼默類是用16位(16個0)來表示可分配的IP地址，本題中的掩碼在B類默認掩碼的基礎上多出了兩個表示網絡 號的1，這就是說是將B類大網劃分爲(11)2進制個子網，將(11)2進制轉換爲十進制就是4，所以本題中是將B類 大網劃分爲4個子網。
2、算網絡號 用公式：將IP地址的二進制和子網掩碼的二進制進行“與”（and）運算，得到的結果就是網絡號。“與運算 ”的規則是1和1得1，0和1得0，1和0得0。 172.31.128.255轉爲二進制是10101100.00011111.10000000.11111111，掩碼是 ：11111111.11111111.11000000.00000000 所以： 10101100.00011111.10000000.11111111 11111111.11111111.11000000.00000000 10101100.00011111.10000000.00000000 將10101100.00011111.10000000.00000000 轉換爲十進制就是172.31.128.0，所以網絡號是172.31.128.0
3、算主機號 也用公式：用IP地址的二進制和（子網掩碼的二進制的反碼）進行“與”運算，得到的結果就是主機號。反碼 就是將原本是0的變爲1，原本是1的變爲0。由於掩碼是11111111.11111111.11000000.00000000 所以其反碼錶示爲00000000.00000000.00111111.11111111，再將IP地址的二進制和掩碼的反碼錶示法進行 “與”運算： 10101100.00011111.10000000.11111111 00000000.00000000.00111111.11111111 00000000.00000000.00000000.11111111 將00000000.00000000.00000000.11111111 轉換爲十進制是0.0.0.255，我們將左邊的0去掉，只留右邊的數字，所以我們說這個IP的主機號是255。主機 號是表示網絡號再加上255就是這個IP地址了。
4、算廣播地址 也用公式：在得到網絡號的基礎上，將網絡號右邊的表示IP地址的主機部分的二進制位全部填上1，再將得到 的二進制數轉換爲十進制數就可以得到廣播地址。因爲本題中子網掩碼是 11111111.11111111.11000000.00000000，網絡號佔了18位，所以本題中表示IP地址的主機部分的二進制位 是14位，我們將網絡號172.31.128.0，轉換爲二進制是10101100.00011111.10000000.00000000，然後從右 邊數起，將14個0全部替換爲1，即：10101100.00011111.10111111.11111111，這就是這個子網的廣播地 址的二進制表示法。將這個二進制廣播地址轉換爲十進制就是172.31.191.255
5、算可用IP地址範圍 因爲網絡號是172.31.128.0，廣播地址是172.31.191.255，所以子網中可用的IP地址範圍就是從網絡號+1 到 廣播地址-1，所以子網中的可用IP地址範圍就是從172.31.128.1-172.31.191.254。
