IP子网

将 IPv4 地址拆分为网络部分和主机部分

子网掩码将一个 IPv4 地址划分为网络部分和主机部分，从而确定哪些地址属于同一个本地网络。 输入一个 IP 地址及其 CIDR 前缀长度（例如 192.168.1.0/24 中的”/24”），此计算器将求出网络地址、广播地址、子网掩码，以及设备实际可用的地址范围。

计算公式

• 子网掩码： 前缀长度所对应数量的前导 1 位，后跟 0 位（例如 /24 → 11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0）。
• 网络地址： IP 地址与子网掩码按位与运算的结果 — 这会将主机位清零，只保留网络部分。
• 广播地址： 网络地址中每个主机位都设为 1 — 即该子网中最大的地址。
• 可用主机数： 子网中除网络地址和广播地址之外的所有地址，因为这两者都被保留 — 普通子网为 $2^{32 - \vA{\text{前缀长度}}} - 2$。

有两种特殊情况适用不同的规则：/31（RFC 3021）用于点对点链路，将两个地址都视为可用主机，因为恰好两台设备之间不需要广播地址。/32 是单主机路由 — 该地址既是网络地址，也是它自己唯一的可用主机。

举例说明

192.168.1.0/24（一个 $\vA{/24}$ 前缀）：

1. 子网掩码：255.255.255.0（24 位的 1，然后是 8 位的 0）。
2. 网络地址：192.168.1.0。
3. 广播地址：192.168.1.255。
4. 可用主机范围：192.168.1.1 到 192.168.1.254 — $2^{32 - \vA{24}} - 2 = 2^8 - 2 = 254$ 个可用地址。

需要考虑的关键因素

• 子网划分是将一个大型网络分割成更小、更易管理的网段的方法。 将网络划分为子网可以提升安全性（隔离各网段之间的流量）、提升性能（减少任一网段上的广播流量）并改善组织结构——这是刻意规划子网而不是使用单一扁平大网络的一个常见实际理由。
• 私有 IP 地址范围（如 192.168.x.x、10.x.x.x 和 172.16-31.x.x）专门保留给内部网络，永远不会在公共互联网上路由。 这些范围是专门为家用路由器和办公室局域网等本地网络预留的——本计算器对私有和公有地址范围的处理方式完全相同，因为子网划分的数学运算本身并不取决于地址属于哪个范围。
• 较小的前缀数字（如 /16）比较大的前缀数字（如 /28）覆盖的地址范围要大得多。 这种反向关系——为网络部分保留的位数越少，意味着为主机部分保留的位数（因而地址数量）就越多——起初可能有点反直觉，因为数字更小的前缀反而描述的是更大的子网。
• IPv6 使用的是与 IPv4 根本不同、规模大得多的地址方案。 本计算器专门用于 IPv4（32 位）地址和 CIDR 表示法——IPv6 使用 128 位地址，有自己独立的子网划分惯例，本工具不涵盖这部分内容。

常见误区

• 计算可用主机数时忘记减去网络地址和广播地址。 一个 /24 总共有 256 个地址，但只有 254 个 可用——第一个和最后一个是保留的，在快速估算容量时很容易忽略这一细节。
• 假设 /31 和 /32 与其他前缀遵循相同的地址保留规则。 /31 专为点对点链路设计，将其两个地址都 视为可用；/32 是单个地址，既是自己的网络也是自己的主机——对这两者中的任何一个套用标准的”减 2” 规则都会得出错误（或负数）的答案。
• 混淆哪个前缀数字描述的网络更大。 /16 覆盖的地址远多于 /28，尽管 16 是更小的数字——为网络 部分保留的位数越少，留给主机（因而也就是地址数量）的位数就越多。
• 将 IPv4 子网划分的数学方法套用到 IPv6 地址上。 IPv6 使用 128 位地址和其自身独立的子网划分 惯例——本计算器的公式仅适用于 32 位的 IPv4 地址。

有用的信息

• 正在搭建家庭网络，需要估算它应支持的带宽，而不是地址分配吗？所需网速计算器可以回答这个不同的 问题。
• 在网络或编程工作中需要处理不同进制的数字吗？进制转换器可以在二进制、十进制、十六进制及其他 进制之间转换。
• 顺便还需要为路由器或网络设备生成一个强健、随机的密码吗？密码生成器可以按照你指定的要求生成 一个。