子網掩碼基礎知識

子網掩碼由連續的1和連續的0組成，1表示網絡位，0表示主機位。

1. 基礎概念

• IPv4地址：由32位二進制組成，通常表示為4個十進制數（如192.168.1.0）。
• 子網掩碼：用於劃分網絡和主機部分。例如，255.255.255.0（即/24）表示前24位為網絡號，後8位為主機號。

2. 地址數量計算

• 公式：
  可用主機地址數 = (2^{(32 - \text{子網掩碼位數})} - 2)
  （減2是因為去掉網絡地址和廣播地址）

• 常見子網示例：

  • /24（如255.255.255.0）：
    (2^8 - 2 = 254)個可用地址（範圍192.168.1.1~192.168.1.254）。
  • 超過256的情況：
    若子網掩碼位數更小（如/23），則主機部分有9位，地址數為 (2^9 - 2 = 510)個。

3. 為什麼會有誤解？

• /24子網確實有256個地址（含網絡和廣播地址），但可用主機地址是254個。
• 更大的子網（如/16）可包含(2^{16} - 2 = 65534)個可用地址。

4. 關鍵結論

• 子網地址數不限於256，實際由子網掩碼決定。
• 最小子網是/30（4個地址，2個可用），最大可達/8（約1600萬個地址）。

5. 計算子網的ip數量方法

• 子網掩碼為255.255.240.0，計算為(256-240)*256=4096個
• 子網掩碼為255.255.248.0，計算為(256-248)*256=2048個

示例表

前23位掩碼計算步驟：

二進制轉換

前23位的二進制表示：
11111111.11111111.11111110.00000000
（前23位全1，第24位為0，剩餘全0）

分段轉換為十進制

   第一段（前8位）：11111111 → 255
   第二段（9-16位）：11111111 → 255
   第三段（17-24位）：11111110 → 254（因為11111110 = 128+64+32+16+8+4+2 = 254）
   第四段（剩餘位）：00000000 → 0

最終結果

前23位的子網掩碼為：
255.255.254.0

java中ip地址轉數值的方式

/**
     * ipV4地址轉換成Long類型
     * @param ipAddress
     * @return
     */
    public static long ConvertIpv4ToLong(String ipAddress) {
        String[] ipSegments = ipAddress.split("\\.");
        long result = 0;
        for (int i = 0; i < ipSegments.length; i++) {
            int power = 3 - i;
            int segmentValue = Integer.parseInt(ipSegments[i]);
            result += segmentValue * Math.pow(256, power);
        }
        return result;
    }

    /**
     * ipV6地址轉換成Long類型
     * @param ipV6Address
     * @return
     */
    public static long ConvertIpv6ToLong(String ipV6Address) {
        String[] hexSegments = ipV6Address.split(":");
        long result = 0;
        for (int i = 0; i < hexSegments.length; i++) {
            int power = 7 - i;
            int segmentValue = Integer.parseInt(hexSegments[i], 16);
            result += segmentValue * Math.pow(65536, power);
        }
        return result;
    }