为什么子网掩码不是一个0-31的数字?

学了子网掩码一个地方就是不理解，其实子网掩码根本不需要拿四字节去存，更不应该拿四个三位十进制数(比四字节更占内存)，更更不应该用字符串存。

应该是用0-31的一个数字就足够。0就是全不掩，31就是全部掩饰。

为什么要用4字节，或者4个3位数甚至字符串?

题主是对的，但是子网掩码长度应该是0-32，而不是0-31。

IP地址一共有多少个？

2³² = 4294967296

差不多42.9亿个，全球的IP地址全在这里。

第1个IP地址   = 00000000.00000000.00000000.00000000   

最后1个IP地址 = 11111111.11111111.11111111.11111111

每个IP地址占32 bit位，每个字节包含8个bit位，所以每个IP地址占4个字节（byte）。

如果全球IP地址配置在一个广播域里，压根不需要网关（Gateway），直接使用ARP广播即可发现对方的MAC地址（根据对方的IP地址）。

但是，如果网络真的这么设计，那么这个网络几乎不可用，因为仅仅广播报文就会将整个网络堵塞得一动不动。

网络设计师引入了网络掩码（mask）的概念，其实目的很简单，就是将全球IP地址池分段（Segment）。

如果将全球IP地址作为一个整体，如何最简练的表达？

0.0.0.0/0

没错，“0.0.0.0/0”代表的是全体IP地址。

读者肯定很好奇“0.0.0.0/0”是如何来的？

“0.0.0.0/0” 这里的数字全部为十进制，将0.0.0.0转换成二进制。而/0中的数字依然保持为十进制，则有：

0.0.0.0/0 = 00000000.00000000.00000000.00000000/0

00000000.00000000.00000000.00000000 其实就是地址池的第一个IP，用十进制如何表达？

0

意味着0.0.0.0/0，也可以简写为0/0。

那么/0中的0表示什么意思？

如果把全球IP地址比喻成一个大西瓜，这个0表示对这个大西瓜切的次数，0表示切0次。说人话，没有切的意思。

接下来玩切西瓜的游戏，先来切1刀，西瓜咔嚓成2半。

第一半如何表达？

00000000.00000000.00000000.00000000（二进制）/ 1（十进制）= 0.0.0.0/1（十进制/十进制）

第二半如何表达？

10000000.00000000.00000000.00000000（二进制）/ 1（十进制）= 128.0.0.0/1（十进制/十进制）

第一半西瓜（整体）最后一个IP地址（个体）是多少？

01111111.11111111.11111111.11111111（二进制）/ 1（十进制）= 127.255.255.255/1（十进制/十进制）

第二半西瓜（整体）最后一个IP地址（个体）是多少？

11111111.11111111.11111111.11111111（二进制）/ 1（十进制）= 255.255.255.255/1（十进制/十进制）

读者纳闷了，为何一会儿十进制，一会儿二进制？

二进制是给计算机看的，因为计算机最擅长二进制计算。

十进制是给人类看的，符合人类的阅读习惯。

将上文的第二半西瓜单独拿出来再切一刀，又诞生了两半。

第一半如何表达？

10000000.00000000.00000000.00000000（二进制）/ 2（十进制）= 128.0.0.0/2（十进制/十进制）

第二半如何表达？

11000000.00000000.00000000.00000000（二进制）/ 2（十进制）=192.0.0.0/2（十进制/十进制）

将上文的第二半再做22次的切割，即一共做2 + 22 = 24次的切割，即可诞生读者最熟悉的西瓜(整体)编号：

192.168.0.0/24 （十进制/十进制）

全部换算成二进制：

11000000.10100100.00000000.00000000/11111111.11111111.11111111

计算机如何计算这是哪个network segment?

将/分开的两部分，从左边对齐：

11000000.10100100.00000000.00000000

11111111. 11111111. 11111111

做bit-wise 与运算，得到network segment = 192.168.0.0 (十进制)

0 or 0 = 0

0 or 1 = 1

1 or 0 = 1

1 or 1 = 1

那么这个网段 192.168.0.10/24的network segment是多少？Host又是多少？

network segment = 192.168.0.0 （十进制）

host= 00001010 = 10 （十进制）

两者相加 network segment + host  =192.168.0.0 + 10 = 192.168.0.10 （十进制）

当西瓜切32刀的时候，就成为最小的单元，无法继续切割了。比如 192.168.0.255/32，这个网段就一个IP地址，即192.168.0.255。

上文中/后的数字为掩码的长度，按照习惯统一为十进制，因为它是为人类阅读习惯而设计的。

原文始发于微信公众号（车小胖谈网络）：为什么子网掩码不是一个0-31的数字?