CIDR 表示法

CIDR 的全称是 Classless Inter-Domain Routing，中文翻译为 无类别域间路由。

要计算 123.21.1.12/27 的主机范围，需要按照以下步骤进行：

1. 理解 CIDR 表示法

  • 123.21.1.12/27 表示：
    • IP 地址：123.21.1.12
    • 子网掩码：/27，即前 27 位是网络部分，剩下的 5 位是主机部分。

2. 计算子网掩码

  • /27 对应的子网掩码是：
1
11111111.11111111.11111111.11100000
  • 转换为十进制：
1
255.255.255.224

子网掩码也是一个32位二进制数，与IP地址一一对应：

  • 1：表示对应IP位属于网络部分。
  • 0：表示对应IP位属于主机部分。

3. 确定网络地址

网络地址 = IP地址 & 子网掩码(网络地址是 IP 地址与子网掩码按位与运算的结果。)

  • IP 地址：123.21.1.12 → 二进制：
1
01111011.00010101.00000001.00001100
  • 子网掩码：255.255.255.224 → 二进制：
1
11111111.11111111.11111111.11100000
  • 按位与运算：
1
01111011.00010101.00000001.00000000
  • 转换为十进制：
1
123.21.1.0
  • 网络地址：123.21.1.0

为什么网络地址的主机部分全0？ 子网掩码的 0 部分对应主机位，按位AND运算后会被强制归零。

4. 确定广播地址

广播地址是网络地址中主机部分全部置为 1 的结果。

  • 网络地址：123.21.1.0 → 二进制：
1
01111011.00010101.00000001.00000000
  • 主机部分全部置为 1：
1
01111011.00010101.00000001.00011111
  • 转换为十进制：
1
123.21.1.31
  • 广播地址：123.21.1.31

5. 确定主机范围

主机范围是网络地址和广播地址之间的所有地址。

  • 最小主机地址：网络地址 + 1
1
123.21.1.0 + 1 = 123.21.1.1
  • 最大主机地址：广播地址 - 1
1
123.21.1.31 - 1 = 123.21.1.30
  • 主机范围：
1
123.21.1.1 到 123.21.1.30

6. 计算可用主机数量

  • 主机部分的位数是 5 位（/27 的子网掩码有 27 位网络部分，剩下 5 位是主机部分）。

  • 可用主机数量公式：

    • 减去 2 是因为网络地址和广播地址不能分配给主机。

注： 这里不太理解为什么是2的5次方？ 主机部分的位数决定了子网中可以分配的主机数量。每个主机位可以是 0 或 1，因此：

  • 主机部分的位数是 5 位。

  • 每个位有 2 种可能（0 或 1），所以总的主机地址数量是2的5次方

通用计算公式： 对于任意CIDR表示法/n：

  • 主机部分的位数：32-n

  • 可用主机数：

7. 总结

  • 网络地址：123.21.1.0

  • 广播地址：123.21.1.31

  • 主机范围：123.21.1.1 到 123.21.1.30

  • 可用主机数量：30 个