软考中级软件设计师——计算机网络 IP地址与子网掩码相关题型

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一、常见题型分类

题型	考查重点	解题关键
子网划分	根据需求划分子网，计算网络地址、广播地址、可用主机范围等	二进制与十进制转换，子网掩码计算，网络位与主机位划分
子网掩码转换	CIDR表示法（如/24）与点分十进制（如255.255.255.0）互转	理解子网掩码的二进制结构（连续1后接连续0）
判断同一子网	确定两个IP是否属于同一子网	网络地址相同（IP与子网掩码按位与运算）
可变长子网掩码（VLSM）	根据子网需求分配不同大小的地址块	灵活调整子网掩码，优先分配大子网
超网合并（CIDR）	合并多个子网为更大的超网	寻找共同前缀，计算最短子网掩码
主机数量计算	给定子网掩码，求可用主机数	主机位数=32-网络位数，可用主机数=2^主机位数−2

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二、解题步骤与示例

1. 子网划分（经典题型）

题目：将 192.168.1.0/24 划分为4个子网，求每个子网的子网掩码、网络地址、广播地址和可用主机范围。
步骤：

1. 确定子网掩码：

   • 需4个子网 → 借用2位主机位（2²=4）。

   • 新子网掩码：255.255.255.192（二进制：11111111.11111111.11111111.11000000），CIDR表示为/26。

2. 计算子网块大小：

   • 主机位剩余6位 → 块大小=2⁶=64。

3. 划分结果：

   子网	网络地址	广播地址	可用主机范围
   1	192.168.1.0	192.168.1.63	192.168.1.1 ~ 192.168.1.62
   2	192.168.1.64	192.168.1.127	192.168.1.65 ~ 192.168.1.126
   3	192.168.1.128	192.168.1.191	192.168.1.129 ~ 192.168.1.190
   4	192.168.1.192	192.168.1.255	192.168.1.193 ~ 192.168.1.254

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2. 子网掩码转换

题目：将CIDR /28 转换为点分十进制子网掩码。
步骤：

1. 前28位为1，后4位为0 → 二进制：11111111.11111111.11111111.11110000。

2. 转换为十进制：255.255.255.240。

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3. 判断同一子网

题目：判断 192.168.1.25/28 和 192.168.1.35/28 是否在同一子网。
步骤：

1. 子网掩码255.255.255.240 → 二进制前28位为网络位。

2. 计算网络地址：

   • 192.168.1.25 & 255.255.255.240 = 192.168.1.16

   • 192.168.1.35 & 255.255.255.240 = 192.168.1.32

3. 结论：网络地址不同，不在同一子网。

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4. 可变长子网掩码（VLSM）

题目：某公司需划分以下子网，请分配最小地址块：

• 子网A：需要60台主机。

• 子网B：需要30台主机。

• 子网C：需要10台主机。
  步骤：

1. 子网A：

   • 主机数≥60 → 主机位数≥6（2⁶−2=62）。

   • 子网掩码：/26（255.255.255.192），块大小64。

   • 分配地址块：192.168.1.0/26（可用主机1~62）。

2. 子网B：

   • 主机数≥30 → 主机位数≥5（2⁵−2=30）。

   • 子网掩码：/27（255.255.255.224），块大小32。

   • 分配地址块：192.168.1.64/27（可用主机65~94）。

3. 子网C：

   • 主机数≥10 → 主机位数≥4（2⁴−2=14）。

   • 子网掩码：/28（255.255.255.240），块大小16。

   • 分配地址块：192.168.1.96/28（可用主机97~110）。

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5. 超网合并（CIDR）

题目：将 192.168.1.0/24 和 192.168.2.0/24 合并为超网，求最短子网掩码。
步骤：

1. 转换为二进制：

   • 192.168.1.0 → 11000000.10101000.00000001.00000000

   • 192.168.2.0 → 11000000.10101000.00000010.00000000

2. 寻找共同前缀：前23位相同。

3. 合并后的超网：192.168.0.0/23（子网掩码255.255.254.0）。

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三、易错点总结

1. 全0和全1地址：

   • 网络地址（主机位全0）和广播地址（主机位全1）不可分配给主机。

2. 子网掩码必须连续：

   • 子网掩码的二进制形式必须为连续的1后接连续的0（如255.255.255.128合法，255.255.255.129不合法）。

3. CIDR与VLSM区别：

   • CIDR用于合并子网，VLSM用于灵活划分子网。

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四、真题演练

题目：某网络地址为 172.16.0.0/16，需划分为至少50个子网，求每个子网的子网掩码和可用主机数。
解析：

1. 需50个子网 → 借用6位主机位（2⁶=64≥50）。

2. 新子网掩码：255.255.252.0（/22）。

3. 每个子网可用主机数：2¹⁰−2=1022。