首先我们需要看几个概念！
IP地址是IP协议（Internet Protocol ）提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异。
Internet上的每台主机和路由器都有一个IP地址，IP地址包含网络号和主机号，并且这种组合是唯一的。原则上，Internet上的任何两台机器不会有相同的IP地址。所有的IP地址都是32位长，被用于IP分组的源地址和目的地址域。
IP地址是一种分等级的地址结构，分为A、B、C、D、E五类，描述如下：
- A类地址
- 第1字节为网络地址，其它3个字节为主机地址。第1个字节的最高位固定为0。
- A类地址范围：1.0.0.0到126.255.255.255。
- A类地址中的保留地址：127.0.0.0到127.255.255.255是保留地址，用做循环测试用的。
A类私有地址：10.0.0.0到10.255.255.255。
- B类地址
- 第1字节和第2字节为网络地址，其他2个字节为主机地址。第1个字节的前2为固定为10.
- B类地址范围：128.0.0.0到191.255.255.255。
- B类地址中的保留地址：169.254.0.0到169.254.255.255是保留地址。
B类私有地址：172.16.0.0到172.31.255.255。
- C类地址
- 前3个字节网络地址，第4个字节为主机地址。第1个字节的前三位固定为110。
- C类地址范围：192.0.0.0到223.255.255.255。
C类私有地址：192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。
D类地址的第1个字节前四位总是1110。
E类地址的第1个字节前五位总是11110。
子网掩码(subnet mask)是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址一起使用。子网掩码只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
子网掩码是在IPv4地址资源紧缺的背景下为了解决lP地址分配而产生的虚拟lP技术，通过子网掩码将A、B、C三类地址划分为若干子网，从而显著提高了IP地址的分配效率，有效解决了IP地址资源紧张的局面。
加深理解：
网络号：192.168.1.0/24（192.168.1.0-192.168.1.255/255.255.255.0）
广播号：192.168.1.255
子网掩码：用于划分网络
例如：61.166.150.2/30 与 61.166.150.3/30 并不在同一网段
可划分子网数=2^n（n为借位组中1的数量）
如：255.255.255.128 → 11111111.11111111.11111111. 10000000
结果：2 ^ 1 = 2 255.255.255.128 可将网络划分为2个网段
可容纳主机数=2^m（m为借位组中0的数量）
如：255.255.255.128 → 11111111.11111111.11111111. 10000000
结果：2 ^ 7 = 128 255.255.255.128 每个网段最多可容纳128台主机。
可用IP数=可容纳主机数-2=2^m-2
计算子网掩码
下面是根据子网数与主机数推算子网掩码的方法，其中length()表示求字符长度（位数）
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根据子网数算掩码
(子网数)D→(M)B
length(M)=N
B类IP地址掩码：255.255.0.0→11111111.11111111.00000000.00000000
主机地址前N位置为1，即可得到子网掩码。
如：子网数6，(6)D=(110)B，length(110)=3，主机地址前3位置为1，
A类：11111111.11100000.00000000.00000000→255.224.0.0
B类：11111111.11111111.11100000.00000000→255.255.224.0
C类：11111111.11111111.11111111.11100000→255.255.255.224
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根据主机数算掩码
(主机数)D→(M)B
length(M)=N
主机地址全部置为1，
11111111.11111111.11111111.11111111
后N位再置为0，然后换算为10进制即得掩码。
如：主机数5000，(5000)D=(1001110001000)B，length(1001110001000)=13，后13位置为0，
11111111.11111111.11100000.00000000→255.255.224.0
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快速简算法（懒人算法）：仅针对C类地址
2^n≥主机数 2
256-2^n=掩码
公式翻译：子网掩码的尾数（255.255.255.X）=256－2^（掩码位数）
如：主机数80，2^6=64<80 2<2^7=128，所以n=7→256-2^7=128，即掩码为255.255.255.128
–这是针对C类地址的算法，根据此法可推出B类算法如下：
如：主机数5000，2^12=4096<5000 2<2^13=8192，n=13→256-2^(13-8)=224，即掩码为255.255.224.0
计算网络号
将IP与掩码转为2进制，然后用IP和掩码做与运算，再转换为10进制即的网络号。
如（示例中是一个CIDR格式的地址）：
求21.31.233.69/26（IP=21.31.233.69，掩码=255.255.255.192）的网络号：
21.31.233.69=00010101.00011111.11101001.01000101
255.255.255.192=11111111.11111111.11111111.11000000
00010101.00011111.11101001.01000101
&
11111111.11111111.11111111.11000000
=00010101.00110001.11101001.01000000
=21.31.233.64
即21.31.233.69 & 255.255.255.192=21.31.233.64
所以该子网网络号为 21.31.233.64。
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