网络层-IP地址计算

例1：IP地址二进制与十进制互转

题目：

1. 将二进制IP 11000000.10101000.00000001.00001010 转换为点分十进制。
2. 将IP地址 172.16.254.1 转换为二进制格式。

答案与解析：

1. 转换步骤：

   • 每个8位二进制转为十进制：
     • 11000000 → 192
     • 10101000 → 168
     • 00000001 → 1
     • 00001010 → 10
   • 结果：192.168.1.10

2. 转换步骤：

   • 每个十进制转为8位二进制：
     • 172 → 10101100
     • 16 → 00010000
     • 254 → 11111110
     • 1 → 00000001
   • 结果：10101100.00010000.11111110.00000001

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例2：IP地址分类判断

题目：
判断以下IP地址的类别，并说明其网络号和主机号的长度：

1. 10.0.0.1
2. 191.255.255.254
3. 200.0.1.1

答案与解析：

1. A类地址：
   • 首字节10是A类（1~126）。
   • 网络号长度：8位（1字节），主机号长度：24位（3字节）。
2. B类地址：
   • 首字节191在B类范围（128~191）。
   • 网络号长度：16位（2字节），主机号长度：16位（2字节）。
3. C类地址：
   • 首字节200在C类范围（192~223）。
   • 网络号长度：24位（3字节），主机号长度：8位（1字节）。

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例3：网络地址与广播地址计算

题目：
给定IP 192.168.1.100（C类地址默认掩码）：

1. 计算其网络地址。
2. 计算广播地址。
3. 列出可用主机范围。

答案与解析：

• 默认C类子网掩码：255.255.255.0（即前缀24位）。

1. 网络地址：将主机号置0 → 192.168.1.0。

2. 广播地址：将主机号置1 → 192.168.1.255。

3. 可用主机范围

   192.168.1.1~192.168.1.254
   

   • 注意：全0和全1的地址不可分配给主机！

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例4：特殊IP地址用途判断

题目：以下IP地址是否合法？说明其用途或问题：

1. 0.0.0.0
2. 127.0.0.1
3. 192.168.1.0/24
4. 255.255.255.255

答案与解析：

1. 合法：0.0.0.0 表示本机的默认路由或未指定IP（如DHCP请求时使用）。
2. 合法：127.0.0.1 是环回地址，用于本地网络测试。
3. 合法但不可分配：192.168.1.0 是网络地址，不能分配给主机。
4. 合法但不可分配：255.255.255.255 是全网广播地址，仅限于特定场景使用。

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