从子网掩码计算 IP 范围

Posted 2023-04-15

【中文标题】从子网掩码计算 IP 范围

【英文标题】：Calculating range of IPs from subnet mask

【发布时间】：2012-10-06 18:51:32

【问题描述】：

假设我有一个 255.255.255.242 的子网，我在该子网中有一个已知的 IP，比如 192.168.1.101。

现在我计算 IP 范围的方法是这样的：

在子网掩码中，找到不是 255 的第一个八位字节。在我的示例中，它是第 4 个八位字节，它是 242。所以用 256 减去 242，得到 14。所以我们现在知道这些网络，192.168.1.x 网络的范围都是 14。所以开始列出它们...

192.168.1.0
192.168.1.14
192.168.1.28
....42
....56
....70
....84
....98
....112

我们可以停下来了。我的地址 192.168.1.101 属于 .98 网络。 .98 包含从 192.168.1.98 到 192.168.1.111 的所有 IP 地址，因为我们知道 192.168.1.112 启动下一个网络。

我想确认一下，这是否是正确且最简单的方法。

【问题讨论】：

255.255.255.242 不是有效的子网掩码。位中不能有间隙。

好的，你能帮我计算一下乔吗

【参考方案1】：

网络掩码是一系列 1 位。这些位必须是连续的，没有 0 间隙。任何使用 1 位的东西都是网络的一部分，剩下的任何东西对于该网络内的主机分配都是有效的。一个 255.255.255.224 有 27 个“1”位，这意味着它是一个 /27 网络。

要计算正确，您需要将 IP 转换为数字表示。例如，255.255.255.224 是 11111111 11111111 11111111 11100000 是 4294967264。192.168.1.101 是 3232235877 (11000000 10101000 00000001 011)。

如果您将 IP 和网络掩码按位与，则为您提供网络地址。这是范围的底端：

11111111 11111111 11111111 11100000  (mask)
11000000 10101000 00000001 01100101  (ip)
-----------------------------------
11000000 10101000 00000001 01100000  = 192.168.1.96  (network address)

掩码的补码（按位非）为您提供范围的大小：

00000000 00000000 00000000 00011111  = 31

因此，该 IP 的范围在 192.168.1.96 - 192.168.1.127 之间。 (127 = 96 + 31)

【讨论】：

非常详细，非常感谢。但我想知道是否有错误：如果我没记错的话，0.96 到 .127 会产生 32 个元素。那么是 .127 还是 .126？

你是对的，因为基于 0 的数学。范围内有 32 个有效地址，但 0 是其中之一，因此上限为 (n+31)。

【参考方案2】：

感谢 Joe 和 dig_123 两位，但是，Joe 的答案可以用 /28 子网来澄清，而不是所述 /27 女巫会更接近他的例子并且落在 92-112 之间。

所以，乔，如果我理解你的意思，你是说你采用子网八位字节；确定增量位值并将其添加到 SN 八位字节中的子网值，这应该给出范围并提供网络、第一个主机、最后一个主机和广播地址的值。那是对的吗？即在我的示例中，第 4 个八位字节为 240，增量为 16。由于第 4 个八位字节中的值为 96，因此它属于 16 位增量的计算范围内，实际上它介于 96 和 112 之间，即16 位范围之一，因此我们可以得出结论，此示例的网络地址是：

0-15
15-31
32-47
48-63
64-79
80-95
96-111
112-127
128
NW 192.168.1.96 /28
1st 192.168.1.97 /28
Last 192.168.1.110 /28
Bcast 192.168.1.111 /28

【讨论】：

"...你采用子网八位字节..." 不。八位字节与子网无关。点分十进制表示法只是为了让人类更容易阅读。 IPv4 地址只是 32 位整数。你真的需要在二进制中进行子网划分，然后一切都有意义并且很容易看到。在进行子网划分时忘记八位字节，否则您将面临失败。

【参考方案3】：

在 Joe 的回答中添加一些内容：如果您想以更编程的方式执行操作（假设了解位运算符）。

你已经知道只有最后一个数字会改变，但是这个方法可以在其他情况下以稍微不同的方式使用，正如我稍后展示的那样。

Number from mask: 224
Number from IP:   101

使用例如python 或你最喜欢的计算器程序：

Start address byte: 224 & 101 = 96 End address byte: (~224 & 255) | 96 = 127

(~224 & 255) 只是将不是 244 中的一位（即最后 5 位）的每一位设置为一位；将结果与96 进行或运算只是从第一个地址复制前 3 位。

因此，结果是预期的：192.168.1.96 - 192.168.1.127。

---

如果掩码在最后一个数字之前结束，则过程非常相似；举个例子吧：

让我们使用 255.224.0.0 作为掩码，以及相同的 IP 地址 (192.168.1.101)。

同样只有一个数字需要处理，现在是第二个数字：168。

Start address byte: 224 & 168 = 160 End address byte: (~224 & 255) | 160 = 191

现在，左边的数字（第一个位置）保持不变（192），右边的其余数字范围从 0 到 255（根据他们的要求，也可能是从 1 到 254） .

所以解决方案是：192.160.0.0 - 192.191.255.255