关于A类，B类，C类IP地址的网段和主机数的计算方法

IP地址是一个32位的二进制数，由四个八位字段组成。每个IP地址包括两部分：一部分为网络标识，一部分为主机标识。

A类地址前8位为网络标识。后24位为主机标识。网段与主机数的计算方法如下：

A类网段计算：

根据规定，A类地址的网络标识必须以“0”开头。那么其网段数应该为0XXXXXXX．YYYYYYYY．YYYYYYYY．YYYYYYYY即后面有七位数字，因为是二进制数，所以网段数应该为：

27，即2的7次幂个网段，等于128，即网段应该是0—127之间。而网络空间计算都必须“减2”，这是因为要扣除两个保留地址：二进制数里全是“0”和全是“1”的要保留。“0”做为网络号，“
1”做为广播号。所以A类地址的网段为1—126.

A类主机数计算：

因为后面24位是主机标识，所以主机数应该是224，即2的24次幂

224=412=166=2563=16777216，扣除两个保留地址后，主机最大数应该是16777214个。

综上所述，A类IP地址范围应该是：1.0.0.1~126.255.255.254

          其中红的为网络标识，绿为主机标识

B类网段计算：

根据规定，A类地址的网络标识必须以“10”开头。那么其网段数应该为10XXXXXX．XXXXX
XXX．YYYYYYYY．YYYYYYYY即后面有14位数字，因为是二进制数，所以网段数应该为：

214，即2的14次幂个网段，等于16384，扣除两个全“0”，全“1”的保留地址，所以B类网络可以有16382个网段。

而转换成十进制后， IP地址的第一个小数点前的数字应该是多少呢？因为第一段是10XXXXXX，所以应该是26个，即2的6次幂，等于64个。127是被保留网段暂不使用。所以网段应该是从128开始，到128+64-1=191.即十进制IP的第一段数字是在128—191之间。

B类主机数计算：

因为后面16位是主机标识，所以主机数应该是216，即2的16次幂

每个ip地址由什么组成216=48=164=2562=65536，扣除两个保留地址后，主机最大数应该是65534个。


综上所述，B类IP地址范围应该是：128.0.0.1~191.255.255.254

          其中红的为网络标识，绿为主机标识

C类网段计算：

根据规定，C类地址的网络标识必须以“110”开头。那么其网段数应该为110XXXXX．XXXXXXXX．XXXXXXXX．YYYYYYYY即后面有21位数字，因为是二进制数，所以网段数应该为：

221，即2的21次幂个网段，等于2097152，扣除两个全“0”，全“1”的保留地址，所以B类网络可以有2097150个网段。

而转换成十进制后，IP地址的第一个小数点前的数字应该是多少呢？因为第一段是110XXXX
X，所以应该是25个，即2的5次幂，等于32个。所以网段应该是从192开始，到192+32-1=223.即十进制IP的第一段数字是在192—223之间。

C类主机数计算：

因为后面8位是主机标识，所以主机数应该是28，即2的8次幂

28=44=162=2562，扣除两个保留地址后，主机最大数应该是254个。

综上所述，C类IP地址范围应该是：192.0.0.1~223.255.255.254

          其中红的为网络标识，绿为主机标识。

一、IP地址概念
IP地址是一个32位的二进制数，它由网络ID和主机ID两部份组成，用来在网络中唯一的标识
的一台计算机。网络ID用来标识计算机所处的网段；主机ID用来标识计算机在网段中的位置。IP地址通常用4组3位十进制数表示，中间用“.”分隔。比如，192.168.0.1。
补充[IPv6]：前面所讲的32位IP地址称之为IPv4，随着信息技术的发展，IPv4可用IP地址数目已经不能满足人们日常的需要，据权威机构预测到2010年要充分应用信息技术，每个人至少需要10个IP地址，比如：计算机、笔记本、手机和智能化冰箱等。为了解决该问题开发了IPv6规范，IPv6用128位表示IP地址，其表示为8组4位16进制数，中间为“：”分隔。比如，AB32:33ea:89dc:cc47:abcd:ef12:abcd:ef12。

二、IP地址分类
为了方便IP寻址将IP地址划分为A、B、C、D和E五类，每类IP地址对各个IP地址中用来表示网络ID和主机ID的位数作了明确的规定。当主机ID的位数确定之后，一个网络中是多能够包含的计算机数目也就确定，用户可根据企业需要灵活选择一类IP地址构建网络结构。
A类A类地址用IP地址前8位表示网络ID，用IP地址后24位表示主机ID。A类地址用来表示网络ID的第一位必须以0开始，其他7位可以是任意值，当其他7位全为0是网络ID最小，即为0；当其他7位全为1时网络ID最大，即为127。网络ID不能为0，它有特殊的用途，用来表示
所有网段，所以网络ID最小为1；网络ID也不能为127；127用来作为网络回路测试用。所以A类网络网络ID的有效范围是1-126共126个网络，每个网络可以包含224-2台主机。
B类B类地址用IP地址前16位表示网络ID，用IP地址后16位表示主机ID。B类地址用来表示网络ID的前两位必须以10开始，其他14位可以是任意值，当其他14位全为0是网络ID最小，即为128；当其他14位全为1时网络ID最大，第一个字节数最大，即为191。B类IP地址第一个字节的有效范围为128－191，共16384个B类网络；每个B类网络可以包含216-2台主机（即65534台主机）。
C类C类地址用IP地址前24位表示网络ID，用IP地址后8位表示主机ID。C类地址用来表示网络ID的前三位必须以110开始，其他22位可以是任意值，当其他22位全为0是网络ID最小，IP地址的第一个字节为192；当其他22位全为1时网络ID最大，第一个字节数最大，即为223。C类IP地址第一个字节的有效范围为192－223，共2097152个C类网络；每个C类网络可以包含28-2台主机（即254台主机）。
D类D类地址用来多播使用，没有网络ID和主机ID之分，D类IP地址的第一个字节前四位必须以1110开始，其他28位可以是任何值，则D类IP地址的有效范围为224.0.0.0到239.255.255.255。
E类E类地址保留实验用，没有网络ID和主机ID之分，E类IP地址的第一字节前四位必须以1111开始，其它28位可以是任何值，则E类IP地址的有效范围为240.0.0.0至255.255.255.254。其中255.255.255.2555表示广播地址。
在实际应用中，只有A、B和C三类IP地址能够直接分配给主机，D类和E类不能直接分配给计算机。

三、网络ID、主机ID和子网掩码
网络ID用来表示计算机属于哪一个网络，网络ID相同的计算机不需要通过路由器连接就能够直接通信，我们把网络ID相同的计算机组成一个网络称之为本地网络（网段）；网络ID不相同的计算机之间通信必须通过路由器连接，我们把网络ID不相同的计算机称之为远程计算机。
当为一台计算机分配IP地址后，该计算机的IP地址哪部份表示网络ID，哪部份表示主机ID，并不由IP地址所属的类来确定，而是由子网掩码确定。子网确定一个IP地址属于哪一个子网。
子网掩码的格式是以连续的255后面跟连续的0表示，其中连续的255这部份表示网络ID；连
续0部份表示主机ID。比如，子网掩码255.255.0.0和255.255.255.0。
根据子网掩码的格式可以发现，子网掩码有0.0.0.0、255.0.0.0、255.255.0.0、255.255.255.0和255.255.255.255共五种。采用这种格式的子网掩码每个网络中主机的数目相差至少为256倍，不利于灵活根据企业需要分配IP地址。比如，一个企业有2000台计算机，用户要么为其分配子网掩为255.255.0.0，那么该网络可包含65534台计算机，将造成63534个IP地址的浪费；要么用户为其分配8个255.255.255.0网络，那么必须用路由器连接这个8个网络，造成网络管理和维护的负担。
网络ID是IP地址与子网掩码进行与运算获得，即将IP地址中表示主机ID的部份全部变为0，表示网络ID的部份保持不变，则网络ID的格式与IP地址相同都是32位的二进制数；主机ID就是表示主机ID的部份。

例题1：IP地址：192.168.23.35 子网掩码：255.255.0.0
        网络ID:192.168.0.0  主机ID:23.35
例题2：IP地址:192.168.23.35  子网掩码：255.255.255.0
      网络ID:192.168.23.0  主机ID:35

四、子网和CIDR
将常规的子网掩码转换为二进制，将发现子网掩格式为连续的二进制1跟连续0，其中子网掩码中为1的部份表示网络ID，子网掩中为0的表示主机ID。比如255.255.0.0转换为二进制为11111111 11111111 00000000 00000000。
在前面所举的例子中为什么不用连续的1部份表示网络ID，连续的0部份表示主机ID呢？答案是肯定的，采用这种方案的IP寻址技术称之为无类域间路由（CIDR）。CIDR技术用子网掩码中连续的1部份表示网络ID，连续的0部份表示主机ID。比如，网络中包含2000台计算机，只需要用11位表示主机ID，用21位表网络ID，则子网掩码表示为11111111.11111111.11100000.00000000，转换为十进制则为255.255.224.0。此时，该网络将包含2046台计算机，既不会造成IP地址的浪费，也不会利用路由器连接网络，增加额外的管理维护量。
CIDR表示方法：IP地址/网络ID的位数，比如192.168.23.35/21，其中用21位表示网络ID。

例题1：192.168.23.35/21
  子网掩码：11111111 11111111 11111000 00000000则为255.255.248.0
  网络ID：192.168.00010111.0（其中第三个字节红部分表示网络ID，其他表示主机ID，网络ID是表示网络ID部份保持不变主机ID全部变为0）则网络ID为192.168.16.0
起始IP地址：192.168.16.1（主机ID不能全为0，全为0表示网络ID最后一位为1）
结束IP地址：192.168.00010111.11111110（主机ID不能全为1，全为1表示本地广播）则结束IP地址为：192.168.23.254。
例题2：将163.135.0.0划分为16个子网，计算前两个子网的网络ID、子网掩码、起止IP地址。
第1步：用CIDR表示163.135.0.0/20，则子网掩码为255.255.240（11110000）.0。
第2步：第一网络ID（子网掩码与IP地址与运算）：163.135.0.0
    第一个IP地址：163.135.0.1 结束IP地址：163.135.15.254；
第3步：第二网络ID：163.135.16.0
        第一个IP地址：163.135.16.1 结束IP地址：163.135.31.254。

五、子网掩码和网络ID的快速计算方法
CIDR的子网掩码都是连续的1跟连接的0表示，则子网掩码有以下几种表示方法：
0000 0000  0
1000 0000  128
1100 0000  128＋64＝192
1110 0000  128＋64＋32＝224
1111 0000  255－15＝240
1111 1000  255－7＝248
1111 1100  255－3＝252
1111 1110  255－1＝254
1111 1111  255
大家都知道11111111的十进制数为255，那么我们怎么来快速计算子网掩码呢？二进制的1=1，11=3，111＝7，1111=15；那么1111 1110=255-1，1111 1100=255-3，1111 1000=255-8，1111 0000=255-15这样是不是就很快呢？只要我们一旦确定子网掩码中有多少位表示网络ID，那么我们马上就可以写出子网掩码了。那么，对于1000 0000，1100 0000和1110 0000 我们又该怎么计算呢？27=8则1000 0000=128，1100 0000=128+64，1110 00
00=128+64+32，所以我们不需要去记住每一个为多少，只需要做做简单的加减法就搞定子网掩码的计算。
网络ID的结果大家都知道网络ID部份不变，主机ID部分全部变为0，那么在计算网络ID时，首先看子网掩码中有多少位用来表示网络，相应在将IP地址转换为二进制时就只转换前面几位，比如192.168.176.15/19，网络ID一共19位，则网络ID前两个字节为192.168.X.0发生变化的为第三个字节。那么怎样快速计算出这个变化的X的值呢？我们知道第三字节只有三位表示网络ID，转换时176>128，第1位为1,176－128＝48＜64，第2位为0,48＞32第3位为1，剩下的计算就没有意义了，全都要转换为0，则网络ID为10100000，则网络ID为192.168.160.0，这样计算反而出错的可能性很小。

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