确定 IP 地址的网络和主机 ID 部分
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【中文标题】确定 IP 地址的网络和主机 ID 部分【英文标题】：Determine the network and host ID portion of an IP address 【发布时间】：2012-01-28 21:22:42 【问题描述】：我需要制定有关如何计算 IP 地址的网络和主机部分的算法。
主机 ID 是公共部分吗？网络 ID 是用于在本地网络中定位计算机的私有部分吗？
如果子网掩码的值小于 255，则必须将 IP 地址中的相应八位字节分解为二进制，以确定数字的哪一部分是主机 ID，哪一部分是网络 ID。结果二进制数总是一分为二吗？
（例如，IP地址192.168.33.22，子网掩码为255.255.224.0意味着八位位组33被分解如下：0010|0001表示0010是网络ID部分，0001是主机ID部分?)
提前感谢您的帮助。
【问题讨论】：
【参考方案1】：主机 ID 是公共部分吗？网络 ID 是用于在本地网络中定位计算机的私有部分吗？
IP 地址的主机和网络部分与公共和私有无关。
如果子网掩码的值小于 255，则必须将 IP 地址中的相应八位字节分解为二进制，以确定数字的哪一部分是主机 ID，哪一部分是网络 ID。结果二进制数总是一分为二吗？ ...子网掩码 255.255.224.0 意味着持有 33 的八位字节被分解如下：0010|0001...
你的例子是错误的。具体来说，当您将 33 个八位字节吐为 0010|0001（其中 | 是网络和主机之间的分隔符）时，您假设 224 中有四个连续的二进制位...
子网掩码中包含 224 的八位字节中包含三个连续的二进制 1：11100000。因此，整个 IP 地址的“网络部分”为：192.168.32.0。 IP 地址的“主机部分”是0.0.1.22。使用您的表示法，ip 192.168.33.22（掩码 255.255.224.0）的第三个八位字节是：001|00001。
要获取 IP 地址的网络部分，您必须对 IP 地址及其网络掩码执行二进制 AND。主机部分是反向网络掩码的二进制AND（位在 0 和 1 之间翻转）。
编辑
让我们再举一个例子来解决您的评论：
IP 地址 192.168.255.22，网络掩码 255.255.224.0
此地址的网络部分是 192.168.224.0，地址的主机部分是 0.0.31.22。我故意选择示例中的数字以使数学尽可能明显。请将 224 和 31 转换为二进制，它应该清楚。如果没有，请参考wikipedia article on subnetting
【讨论】：
嗨，迈克，我不确定我是否遵循关于网络和主机 ID 部分的最后部分。你是说因为224的二进制版本是11100000，所以网络部分就是三个1对应的部分？并且主机 ID 部分是与 0 相关联的部分？再次感谢您的解释。 是的，这回答了我的问题。似乎该算法使用了子网掩码中二进制文件的 1s 部分。这意味着在我的示例中，第三个八位字节为 31 的相同 IP 地址的主机 ID 为 0.0.31.22。如果我在这里错了，请纠正我。 @fwc，你错了。阅读我在回答中所说的关于 192.168.33.22 和掩码 255.255.224.0 @MikePennington- 我会计算如下：第三个八位组的子网掩码仍然是 11100000，所以 33 的二进制是 00011111；因此它将拆分如下 000|11111 其中行是网络和主机 ID 之间的分隔线，还是我还遗漏了什么？ @fwc，请在 python 解释器中检查您的二进制数学。>>> int('00011111', 2)。结果是 31，而不是 33【参考方案2】：
您可以使用以下脚本：
#!/bin/sh
GetNumericIP()
ipbin=0
for part in `echo $1 | awk -F'.' 'print $1 " " $2 " " $3 " " $4'`
do
ipbin=`expr $ipbin \* 256`
ipbin=`expr $ipbin + $part`
done
echo "$ipbin"
GetSrtingIP()
ipbin=$1
count=0
while [ $count -le 3 ]
do
rem=`expr $ipbin % 256`
ipbin=`expr $ipbin / 256`
if [ -z "$ipstr" ]
then
ipstr=$rem
else
ipstr=`echo $rem.$ipstr`
fi
count=`expr $count + 1`
done
echo $ipstr
mask=$2
maskbin=`GetNumericIP $mask`
ip=$1
ipbin=`GetNumericIP $ip`
networkid=$(( $maskbin & $ipbin ))
networkid=`GetSrtingIP $networkid`
echo "networkid = $networkid"
【讨论】：
【参考方案3】：你把事情复杂化了。
IPv4 地址（和子网掩码）只是显示在dot-decimal notation 中，只是为了让它们对人类更具可读性。在计算机中，它们只是 4 字节的连续内存（通常存储在例如long int 中）：
掩码中的1s 表示标识网络号的位，因此只需使用bitwise AND operation 即可提取网络号：
自从引入CIDR（在此之前地址的class表示网络/主机边界），主机通常只知道自己自己网络的掩码，因此无法将任意地址（例如datagram 的目标地址）划分为网络号和主机号。
那有什么意义呢？好吧，源主机仍然可以对目标地址和其（源的）自己的网络掩码进行按位与运算。虽然该操作的结果不一定会产生有意义的网络号，但当且仅当它们在同一网络上时，它才会匹配源的网络号：
1234563发往该 MAC）；如果它们不同，源必须将数据报发送到位于其自己网络上的router（使用上述过程到达该路由器）；路由器将看到该帧是发给它的，但数据报不是，然后应该将数据报（封装在不同的帧中）转发到目的地。许多主机只知道一个路由器，他们的“default gateway”，尽管其他配置也是可能的。
那些不能识别源网络号的地址位，显然在其网络掩码中由0s 表示，可以被认为是它的主机号——尽管在同一地址中提取它实际上既无意义也无用如上所述的方式：即使在与自己网络上的主机通信时，它的完整地址也用于标识，而不是单独使用主机号。
也就是说，作为一个纯粹的学术练习，当然可以使用掩码的complement 执行按位与：
地址 11000000 10101000 00100001 00010110 192.168.33.22 ~掩码 00000000 00000000 00011111 11111111 0.0.31.255 （和） - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 主机 00000000 00000000 00000001 00010110 0.0.1.22所以，为了解决您的问题：
主机 ID 是公共部分吗？网络 ID 是用于在本地网络中定位计算机的私有部分吗？
整个地址是“公开的”；没有“私人”部分。诸如 ARP（使用完整地址）之类的查找协议用于定位本地网络中的计算机。
如果子网掩码的值小于 255，则必须将 IP 地址中的相应八位字节分解为二进制，以确定数字的哪一部分是主机 ID，哪一部分是网络 ID。结果二进制数总是一分为二吗？
没有什么是“一分为二”的。之所以出现这种情况，是因为点十进制表示法旨在使 IPv4 地址对人类更具可读性（尽管该决定是在 CIDR 发明之前做出的，当时网络编号始终与字节边界对齐，因此从未导致明显的“分裂"的十进制数）。
【讨论】：
【参考方案4】：Host address portion and network address portion can be easily identified.
Use this trick.
Class A: N.H.H.H
Class B: N.N.H.H
Class C: N.N.N.H
(N= network H=Host)
Class A network range: 1-127
Class B network range: 128-191
Class C network range: 192-223
参考：https://www.youtube.com/watch?v=ddodZeXUS0w
【讨论】：
有类寻址在 1993 年被 CIDR 取代。以上是关于确定 IP 地址的网络和主机 ID 部分的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章