不背公式快速计算IP地址掩码---游码法

Posted 2021-01-03 zhzblog

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不背公式快速计算IP地址掩码---游码法

网工老张 网工大杂烩 

    这个方法来自于大学时期某位已经被我忘记名字的老师（老师对不起了），思路是将2^n次方（n=0-7）当作8个重量不等的砝码，放在天平秤上做平衡，以此称量出掩码，最后得出想要的子网范围。ps:看本文之前请预习IP地址基础知识，这里只讲算法；

 

首先请记住下面这张表，至少看一分钟：

    表格中间的八个数就是我们的砝码，如果是真的坚持看了一分钟的同学，首先佩服你的耐心，其实不需要看那么久，然而你是否发现了规律？

    每个数的二进制中的 “1” 刚好对应IP地址格式1/4区间8bit的其中一位，也可以说是每个砝码对应8bit掩码中的一个bit位，八个砝码相加二进制正好是全1，十进制是255；

描述有点绕口，请看下图示例：

现在我们把掩码往前挪一位，变成了下图所示：

最后当8个bit位全部变为0，掩码就变成了255.255.255.0，也就是/24位。

 

    这个过程是否像是一杆天平秤的两端，分别是掩码位数和砝码，为了要保持平衡，掩码往前挪一位，就要拿掉一个对应位置的砝码。那么如何用砝码来确定掩码呢？我们通过两个题目来说明：

 

题目1，假设需要35个主机IP，从192.168.1.0/24这个C类网段中划分合适的子网；

step 1：从小到大加砝码，加到≧35为止；

    2^0+ 2^1 + 2^2 + 2^3 + 2^4 + 2^5 = 1 + 2 + 4+ 8 + 16 + 32 = 63 ≧35

step 2：确定掩码；

    数一数我们拿掉了六个砝码才满足需求的主机数量，剩下128和64两个砝码，那么现在的掩码应该是1100 0000<==>192，完整的掩码就是255.255.255.192，也就是/26位。

step 3：划分IP地址块；

    用step 1拿掉的砝码总重量+1，或者256减去剩下的砝码（128+64），就是IP地址块的大小，这里=64，IP子网的网络号就是0-256区间内64的整数倍，这里是0、64、128、192，完整的写出就是：

192.168.1.0/26、

192.168.1.64/26、

192.168.1.128/26、

192.168.1.192/26 四个子网。

 

题目2，已知某个IP地址和掩码，假设IP为192.168.1.56/27，求所属子网；

step 1：快速算出十进制掩码；

    /27位掩码相当于/24位掩码bit位往后挪3位，快速得出以下计算过程：

    掩码 /27 ==> 255.255.255.(1110 0000) ==>255.255.255.(128+64+32 前三个1bit对应的砝码相加) ==>255.255.255.224；

step 2：计算地址块大小和可用子网：

    地址块为256-224=32，可用子网为0-256区间内地址块大小的整数倍，这里是0、32、64、96、128、160、192、224八个子网，其实不用算完，我们已经知道了192.168.1.56/27属于192.168.1.32/27子网，去掉网络号和广播号，可用IP为33-62；

 

不论IP和掩码是A B C D E类多少位，都可以用此方法，我们只需要计算掩码位有变化的那个8bit区间就可以了，后面的全部补0；

 

砝码心中留，IP在我手；此方法开始可能记不住砝码大小和对应的掩码位，但是熟悉之后绝对比公式计算快N倍；如果文中有错误或者疑问的，请给我留言；

 

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