IPV4 地址分类及组成
IP 地址=网络地址+主机地址,(又称:主机号和网络号)
由上图可见网络号和主机号之和是 32,而且此多彼少。
例:IP 地址为 192.168.2.131,转换成二进制 1111 1111.1010 1000.0000 0010.1000 0011,因为 192 为 C 类 IP 地址,那么左边 24 位是网络位,代表网段,右边的 8 位是主机号,代表该网段内的唯一一台主机。
以 C 类网络为例,左边 24 位是网络号,每一位是 0 或 1,因为第一字节十进制范围是 192-233,也就说 24 位网络号变化范围是110 x xxxx.xxxx xxxx.xxxx xxxx 到 1110 1001.xxxx xxxx.xxxx xxxx,那么共有个网段,同理右边 8 位共有
个主机,也就是说每个网段下可以最多 254 个主机。那么为什么-2 呢?是因为要除掉 1111 1111 和 0000 0000 两种特殊情况(网络地址和广播地址)
同理,A 类网段数 128,主机数 16777214,B 类网段数 16384,主机数 65534。

子网掩码
子网掩码用于判断任意两台计算机的 IP 地址是否属于同一子网,也可以判断 IP 地址的网络位和主机位, 它的特征是左边全 1,右边全 0。
- 判断方法 :两台计算机各自的IP 地址与子网掩码进行与运算得到网络地址,结果相同则说明这两台计算机是处于同一个子网,可以进行直接的通讯。
同时,我们可以根据子网掩码可以计算出广播地址、主机号范围、主机数量 通常我们会见到这样的 IP 地址写法:192.168.2.131/24,其中 / 右边的 24 即为子网掩码,/24 是 CIDR 的简写形式,解析如下:
24 是网络位,全是 1,剩余 8 位是主机位,全是 0,那么写成二进制是:1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000,再转化成十进制:255.255.255.0,所以上述 IP 也可写成 192.168.2.131/255.255.255.0 ,那么一般情况 下可以得到如下结果:

注意表格中的子网掩码是默认的,分别是 8、16、24,子网掩码和 IP 地址类别没有必然关系,并不是说 A 类就必须是 8,B 类必须是 16,A 类也可以是 22!
网络地址
网络地址=IP 地址和掩码与运算
以 16.158.165.91/22 为例 :掩码 22 位,即网络位占 22,主机位占 10

- 也可以将网络地址的网络号不变,主机号全部变 0 取得。
广播地址
广播地址=掩码取反和网络地址或运算
仍以 16.158.165.91/22 为例:

- 也可以将网络地址的网络号不变,主机号全部变 1 取得。
计算主机号范围及数量
可用 IP 地址范围=
\[ 网络地址+1,广播地址-1 \]
上述案例中的可用 IP 地址范围:
主机数量=2^主机位二进制数位-2**(不包括网络地址和广播地址)**
案例中的数量为:2^10 -2=1024-2=1022
子网划分
为什么要子网划分
子网划分思想
最开始我们说,IP 地址=网络号+主机号,其实这是不需要子网划分 的 IP 地址组成,如果 IP 地址需要子网划分 ,那么还要从主机号中借用几位作为子网号,此时的 IP 地址=网络号+子网号+主机号。 
子网计算步骤
子网掩码的计算_子网掩码计算-CSDN 博客十分钟理解子网划分 路由技术基础_哔哩哔哩_bilibili子网掩码的计算_子网掩码计算-CSDN 博客
例: 
确定借几位子网号
因为上述案例中有三个部门,所以子网数=3,那么要借2 位子网号,可以表示 4 个子网(00,01,10,11),每个子网可分配主机数(减掉全 0 和全 1)

确定每个子网的子网掩码
上述 C 类网段掩码是 24,借了 2 位就是 26,(注意!!这里是从主机号那里借了 2 位作为子网号)写成二进制:1111 1111.1111 1111.1111 1111.xx00 0000,再写成十进制即是每个子网的子网掩码,xx 就是 00,11,01,10

确定子网的网络地址
网络地址=子网掩码和 IP 地址与运算 ,得出每个子网的网络地址如下:

确定子网的广播地址
广播地址=掩码取反和网络地址或运算 
确定子网的可用 IP 地址范围
可用 IP 地址范围=\[ 网络地址+1,广播地址-1 \] 