IP 地址与子网掩码：CIDR 怎么算可用主机数

一、CIDR 就是「IP/前缀长度」

192.168.1.0/24 里的 /24 表示前 24 位是网络位、后 8 位是主机位，等价于掩码 255.255.255.0。IP 地址总共 32 位，所以：

地址总数 = 2^(32 − 前缀长度)

写法	掩码	地址总数	可用主机数
192.168.1.0/24	255.255.255.0	256	254
192.168.1.0/25	255.255.255.128	128	126
192.168.1.0/26	255.255.255.192	64	62
203.0.113.7/30	255.255.255.252	4	2
10.0.0.0/8	255.0.0.0	16,777,216	16,777,214
172.16.0.0/12	255.240.0.0	1,048,576	1,048,574

前缀越长，网段越小。每加一位前缀，地址数减半——这是划分子网的核心直觉。

二、为什么可用数要减 2

每个网段有两个地址不能分给主机：

• 网络地址：主机位全 0，代表整个网段本身；
• 广播地址：主机位全 1，发给它等于发给全网所有主机。

所以 /24 的 256 个地址实际可用 254 个。

三、最反直觉的一点：网络地址按位归零

看这个例子：192.168.1.100/26。很多人以为网络地址就是 192.168.1.100，实际结果是：

项目	值
网络地址	192.168.1.64
广播地址	192.168.1.127
可用范围	192.168.1.65 ~ 192.168.1.126
可用主机数	62

原因：/26 的前 26 位是网络位，最后 6 位是主机位。100 的二进制是 01100100，保留高 2 位、把低 6 位清零后得到 01000000＝64。

这就是「主机位归零」：给一个具体主机地址加前缀，工具会先算出它真正所属的网段。排查「为什么这台机器和同网段的另一台不通」时，第一步就是确认双方的网络地址是否一致。

同理 /30 常用于路由器互联：4 个地址、2 个可用（如 203.0.113.5 与 203.0.113.6）。

四、/31 和 /32 是特例

按「减 2」的规则，/31 只有 2 个地址就一个都不能用了。但 RFC 3021 规定点对点链路（两台设备直连）两个地址都可用，可以省一半地址；/32 表示单个主机地址本身，常用在 loopback 或精确匹配，可用数就是 1。

五、私网地址段

网段	范围	用途
10.0.0.0/8	10.0.0.0 ~ 10.255.255.255	内网，单段最大
172.16.0.0/12	172.16.0.0 ~ 172.31.255.255	内网（注意不是 172.0.0.0）
192.168.0.0/16	192.168.0.0 ~ 192.168.255.255	家庭与办公网最常见
127.0.0.0/8	整个段	环回，指向本机
169.254.0.0/16	整个段	链路本地，DHCP 失败时的自分配地址

看到 169.254 开头的地址，基本可以断定是没拿到 DHCP，而不是「网络配置对了但上不了网」。

六、IP 与整数的互转

IPv4 本质是一个 32 位无符号整数：192.168.1.1 = 3232235777。每个字节一段，这样网络位运算就是纯粹的位运算。

顺带一个换算锚点：255 的二进制是 11111111，十六进制是 FF——一个字节就是 8 位，理解这点再看掩码就是对位数的加减。

七、直接算

→ 子网计算器：网络/广播地址、掩码、可用范围与私网判断

→ 进制转换：二进制、十进制、十六进制互转，掩码换算用得上

→ URL 解析：拆出主机、端口、路径与查询参数