01 网络基础类面试题-尚硅谷/视频/04 尚硅谷-Linux运维-经典面试题-网络基础-面试题3

大家好。欢迎大家继续收看上硅谷的Linux云计算视频。我是沈超老师。这节课我们继续来看这个网络基础类的面试题，我们来看第三道面试题。啊，这里问这个IP地址位于哪一个网段，拥有多少可用过IP广播地址是什么？IP地址计算，IP地址子网掩码运算这样一道题，各位，这种题在笔试题当中出现的几率也很高，还是非常高的。呃，我们最近的一个班的学员，我们的出去面试之后呢，他们带回来的题我们能看到，反正呃，五套题里面大概吧，五六套题里面能有三套题左右都有，这样类似的题都有，所以这个几率是非常非常大的，非常大，那而且。呃，这个东西特别容易忘。因为他的计算方法是相对比较复杂了啊，有可能学的时候你听明白了，但是等你真正去算的时候，一一算就一脸懵逼，我们的学员去算，反正呃能算出来的学员也不多，因为都讲过，但是去了他就忘了，还是比较复杂，那我们来看看这个题怎么算。

首先啊，我先多说一句啊，这个二十六指的是什么？指的是三个255。二五。点192这个词。为啥是这个呢，原因。二五如果换算成二进制，是不是八个一？对吧，三个255是不是24个一对吧，那后面的要求二就是两个一六个零。几个六个啊，那换句话说，26其实指的就是子网掩码中二进制当中一的个数。那我为啥这么表示啊，各位，这是我们网络课网络工程当中标准的磁网表示方式，他要比你写成三个25.192要方便，所以你首先要能看懂这是什么啊，要不然你连这个都不知道，你后面更肯定不会算啊。

那我们说啊，考察的知识点，子网的作用，子网IP和子网的划分，网络地址和广播地址的概念，换句话说这东西就是呃，这个IP地址划分好，那我们来看看这套题那。首先我们来解释一下子网的作用是什么，你先记住啊。子网和IP必须同时出现。否则没有意义。光写一个IP，或者光写一个子网是不起任何作用。那有些学员反驳我，老师不对啊，我们写IP的时候永远都是只写了一个IP啊，没有写字网啊。这是由于。每一个类别的IP，比如说这是个C类IP，我后面会这个扩展题里，我会告诉你这个这个IP分类是怎么分的，那这是个C类IP，每一类别的IP都会有自己的标准子网，那C类IP标准子网是斜杠24。

也就是三个2551个零。换句话说。如果你在工作中，你们只写了IP，没有写字网，那代表他使用的是当前类别IP的标准字，C类的是24。B类的是16 a类的是八。这样的标准字，换句话说，你没写不代表子网不存在，而是他偷偷摸摸的隐藏存在了。所以IP和子网必须同时出现，这个一定要注意啊。这是网络基础当中，就是配IP当中最基础的概念，单写一个IP是没有任何意义。这是第一个铁原则。大家记得。第二个原则，子网的作用，它是用来给IP地址划分网络地址和主机地址。

什么意思啊，我们看看这个示意图。我们A类IP。假设A类幺零，这个IP就是A类。它是前八位，代表网络位，也就是说第一组数是网络地址。后面24位，也就是二二进制啊，位置的就是二进制，也就是后三组数是主机进制，换句话说。10.1.1.1和10.25。点255。点一，他们这两个IP位于同一个网段。这两个IP不需要通过路由器通信，幺零啊，这是只需要通过交换机就可以通信。他们在同一个广播域里，因为A类IP只有第一组数，它是代表网络地址，后面的是随便变，都代表的是网络中的不同主机。但是10.1和11.1.1.1这两个，这三个IP，前两个IP和这个就不是同一个网段，他们就需要通过路由器来通信，所以我们说A类地址是前八位。

是网络地址，后24位是主机地址，那B类呢就错了，就不一样了。172.16，这就是一个并列地址，那前两组数也就前16位代表了是网络地址。后两组数后16位是主题地址，也就是说16.1.1和172.16.25.1。是同一个网段的地址，但是和幺七二点。17.1.1就是另外一个网段，他们两个之间就需要通过路由器中。嗯。而我们最熟悉的C类，比如说192。这就是我们最熟悉的我们的私有IP内网。用了。点1.1，它是前三组数是网络地址。后面这个数是主机计上，也就是说192168.1.1和192168.1.254。

注意啊，255不能用，待会来说啊，它是广播地址，那这两个是同一个网段的主机，通过交换机去重启，但是和192.168.2.1，它俩就不是同一个网段，前三个数变就代表不同网段。哎，这就是网络地址和主机地址的作用。那各位。我们这里讲的时候是说，因为它是A类地址。所以前八位是网络地址，后24位是主机地址。这个概念对吗？各位不对，什么意思？我们不是靠它是哪一类的IP决定网络地址还是主机地址，而是靠的是子网页码。那我们来接着看。我们来看看标准子网，那我们说A类IP的标准子网是一个253个零。

如果换算成二进制，就是八个一，后面24个零。而A类，我们又说了A类是啥，刚好前八位是。网络位后24位是主机位。对吧，那B类呢。前16位是网络位，后16位是主机位，而B类的子网刚好是前16位是一，后16位是零，就指的是换算成二进制啊。那C类刚好是。前24位是网络地址，后八位是主机地址，而C位又刚好是它的子网是前24位是一，后八位是零，我问你。这是巧合吗？这是巧合吗？各位，我明确的告诉你，不是巧合。那是什么原因，各位你小心啊，前面讲的那个概念是错的，因为A类是是A类地址，所以前八位是网络地址，后是24位是主机地址，不对和和它是A类还是B类C类无关。

那和谁有关？和紫网年马有关，那也就是说。子网掩码如果是一的位，对应的IP就是网络地址。子网掩码如果是零的类，对应的IP就是主机地址。换句话说。我为什么要强调IP和子网必须成就出现原因子网是用来给IP确定谁是网络地址，谁是这个主机地址的。而如果不确定网络地址和主机地址，你这个IP是没有作用的，是无法使用的，所以我们说这两个必须承受出去。换句话说。我们真正靠的是子网掩码来确定IP，谁是网络类，谁是主机位。子网掩码中是一的对应的二进制对应的IP位是。这个网络位子网掩码是零的，对应的IP地址位是主机位，小心啊，它俩是要对应的，这俩是要对应起来的。

OK，那所以各位这里我们回来看子网的作用，我这里第三句话写的是。和子网掩码一对应的IP地址位代表网络位。和子网掩码零对应的IP地址位代表的是主机位。这就是子网掩码的真正的作用，当然，如果你答题的时候这么大也没问题。子网掩码是用来给IP技术划分网络和和主机位的，下面这是具体的规则。上面这个是告诉你他是干什么的。对吧。最后一个。子网源码当中的一必须是连续的，只要是连续了，它就是合理子网，换句话说啥意思？这里24个一都是连续的，中间没有断开，所以这个子网就是可用标准子网，而如果这里中间是个零，中间断开了，这个子网就不能使用。

那真的吗？我们试试啊各位，我们Windows啊，有个好处是。我们Windows的好处在于什么？他。少说话叫更人性化。其实不好说话，就叫训啊，不要用它，我们就用这个，用这个，这个区女子。What's that？我们啊，就这个不生效就行，那我们好说好听点叫更人性化宣传轻点，就是这东西一旦你配的这个东西不合格，这玩意儿它就不生效，那我试试看，我这里比如说我随便写192，我这当前网段是三幺啊三幺点。三幺点，比如说这个十我子网，如果是三杠五一个零，这个东西确认是可以的啊。这也是有荣誉网啊，因为我是，哎，算了，不要用真实的，我还是用这个虚拟网卡。我他会干扰我这个配这个一样啊，198这个。

三个二五，这个是可以直接生效的，对吧，但是你看我如果这里乱写一个，不要写三个二五，比如说写一一的二进制是七个零。这是561个一，前面是不是都是二十二十十六个一对吧，中间断开了吗。断开了吧？这个时候你要想确认这个事儿不对了，所输入的子网源码是无效的，看见了吗？Windows的优点啊，你可以拿它来验证，对吧？所以回来。我们说它的标准子网掩码到底如何判断它是不是合格，就一个标准是不是连续的。好，那这个时候我们就说。难道只能AP配一个253个零吗？A类IP难道就不能配C类的三个2551个零吗？各位没有这么说。它是可以这样配的，也就是说这里只是说的是标准色，但是我们说啊，你可以想象啊，如果真要是A类这样用一个253个零，那代表什么。

前八位是主机位。啊，网络尾，那也代表我的A类只有一到126 a类就这么多啊，IP126个网段。但是每个网段里面有二的二十四次方个主机1677万多台。你多大一个公司能用得起这么大一个网段？而我说，各位，你就算真用得起。价格其实非常贵啊，但是我说我们真正的IP可用的范围就是一到二三，我们现在总共就这么多，换句话说，如果全部都用A类网，我们总共也只有223个。这个A类，而我们全球有280多个国家和地区啊，如果A类随便用。一个国家一个都不给都不够，他不是你用得起，用得起用不起的问题，他是这个稀缺资源，你花钱买我都不一定给你。所以啊。

嗯。真正在用的时候不可能套这个字，原因他的网段数太这个网络里的主机数太多。我们的IP是稀缺资源，他根本干嘛就没法使用。那怎么办？那有人说，那给我的A类或者B类随便给哪个都套，C类死亡套这个，那是不是就代表前24位是网络位后。八位是主机位，那也就是说每个网段只有二的八次方的主机数，对吧？那这有多少？256个减二，注意要减去网络进程和广播地程，后面说啊，待会说。各位，那一个网段有254个IP。我问。你。有没有觉得也太大了？我们绝大多数的公司和个人，他用网段的目的其实就是什么，干嘛有一个IP能够访问公网我就可以了。我用254个，各位有人说那不多多益善嘛，哎，IP多了价格就贵了。

咱我们如果在北京一个标准的250C的，一个256个的C类的完整网段，我们的年租金在40万往上。一年的租金要40万多。注意啊，不同的运营商价格会稍微有点波动，小点的运营商能稍微便宜点，但是也在三十来万，我问你，你用得起吗？为什么这么贵？原因就是IP是稀缺资源，让你敞开了用，大家人人都是一个完整C类，用不起就没那么多IP，所以我弄贵一点，你买的时候你就脑子转一转，你到底要不要这个这么多。对吧，那怎么办呢。这就是子网划分的啊，这里写的这个都是一样的啊。这就是子网划分的作用，子网划分的目的是啥？我们标准的网段一个C，就算所有的IP都套C位的子网，它也有二到八次方的主机，太贵了，用不起，再一个也不够环保，不节约资源。

那我们能不能干嘛？把这个子网画的更小一点，比如说我说子网是不是就是连续的一就行，对吧，那我后面再多画两个一，或者画一个一行不行。那也就是说我的子网源码不配三杠251个零，而是配三杠25.128。我问你行吗？我说自网的规则是不是就一件事，一是不是连续的，这连续吗？中间没断开吧，断开指的是用零断开啊，不是用点点没事。连续的吧，那这个能用吗？我们试试啊，我刚刚说了，我们Windows的优点在于这玩意儿可以随便配，你可以试试，配错了它不生效，那我配128，哎，不对，三个255啊。点128。我们配一下看确认生效了吗？诶，那证明如果这块是128。这个二进制这里是一，这个子网是可用的，对吧，那这样带来的好处就是什么。

网络地址位是不是更多了，跟它对应的IP对吧，主机位是不是更少了，那是不是网段就更小了。那价格是不是就更便宜了？相当于，如果真K28相当于什么？一个完整的256个IP，从中间一到两段，本来从零到二五是一个网段，40万年租。现在干嘛从0.127变成一个网段，128到二五变成另外一个网段，俩公司共同用年租变成了20万。诶，这个是不是价格就合理了，是是对个人也不合理，那没事啊，我们还可以，是不是再分再分是不是都是，是不是就价格越来越低。对吧，这就是子网划分的作用。哎，小心啊，我们子网划分的根本目的是把大网段画小。而不是把小网段画大。但是从理论上来说。把小网段画大，不违反子网原则，也就是说，我这里是零，我后面这里多个零。

哎，变成23个一九个零。这是不违反原则的，因为我说原则是一，只要连续的就行。但是这相当于把小网段划大，那我们说这不符合实际情况，所以子网划分很少，几乎没有在工作中把小划大，都是大划小，明白吧？这就是子网划分的作用。那我们回来看这个题啊，看它配的是不是26，那我们可以看到什么。是不是就是26个一对吧，换成二进制对吧，那我们现在是不是要来计算它，哎，到底换完之后换成了几个网段。每个网段里面有多少台主机？这个网段的网络地址和广播地址是多少？那我们来计算一下怎么算？各位。有各种计算的方法。但是使用这种思科提供的标准公式，这不是我自己编的啊，这是这个我们路由器、交换机或者网络技术的鼻祖思科公司来建议。

那使用公式来进行计算最大的好处在于。不论多复杂的网络环境。只要你把公式套对，它的结果就是对的。缺点在于这公式不太好理解，容易忘，算起来之后容易出错。各位，这是公式的好处，当然我说画图是不理行。画图的好处，好理解。缺点呢，在于什么？如果碰到更复杂的环境画图，比如说你画四段行，画八段是不是也行？那化石用妆你怎么办？画32段你怎么办？画64段怎么办？是不是就会画死在你那？那所以各有优缺点，那我们今天呢，我们打算用标准的这种。公式来算一下，待会儿当然我也可以画个图，没问题，OK。

好了，那我们主要要算这四个内容，网络介质。各位。网络地址是网段的起始地址，什么意思？我们用标准IP来说，192.168.1.0，这个IP就是网络地址，这个IP是不能配的，它代表当前网络本身。广播地址呢，就是点1.255，整个网段的最后一个地址，广播地址它代表的是如果跟这个IP通信，相当于跟整个这个网段通信。这两个IP都不能配。你们可以在自己的Windows里试一下配，这个会报错。OK，那它的作用就是标识，这是网络的起始地址。这是网段的终止机制，那我问你。如果我要算出来。我当前这个IP的网络地址和广播地址，那时候就把我的前起始IP啊，也就说我画个图，我比如说127，我的IP假设现在在这在这个范围。

那我是不是算出网络地址是128，广播地址是255，我是不是就能确定我的这个IP所在的位置了，对吧？所以是不是第一个计算的要计算网络地址和网络地置。接下来要算的是划分出了子网个数，本来这是一个完整C类，被切了一刀，划了两个子网，我要算一下。其次，每个磁王的主机数从255个。256减二为啥要减二，把网络地址和广播地址是不是要去掉对吧？是不是就变成了128个减二。子网划分也有一个缺点，缺点就是你画，本来你不画的话，它只有零和二五两个IP都能用。但你一画它就多出一个网段，就会多两个IP不能用，就会变成零和127不能用，这是前一个网段了，网络地址和广播地址128和255也不能用，就会多两个IP不能用，所以他也不能这个无限化。画到最后，所有的IP都会变成网络地址和广播地址，这是不是就丧失了意义？它也有最小段，最小段就是四个IP，一段画64段，四个IP段，这个时候它就是最小的，不能再画了。

好，那这是计算公式。我们来看一下，一个一个看啊，这个公式还挺复杂的。网络地址怎么算？把IP和子网的二进制按位进行逻辑与运算，得出的就是网络地址。逻辑语是一种逻辑运算，它指的是零。鱼。一得零。一与零也得零。零与零也得零，只有一和一相与得出才是一。好，这是算什么叫按位呢？我们来看一下这个，这个我做了个小动画，我们看一下。首先把IP和自网换成二进制。然后呢？

每一个二进制位就IP的第一个二进制位和子网的第一个二进制位按位语，那我们刚刚说了语音算式一与一。是不是才为一，零和就是任何一个数为零，得过结果是不是都为零，所以一与一结果是一。零与一，结果失零。那再往后一与一是不是也是一，零与一还是零，那我说看。子网掩码这里前24位都是一，所以呢，原先IP是多少。跟他语完是不是就还是多少。这个一是不是就不干扰你，关键是不是还是后。八位的这个运算对吧，那我们可以看到啊，一与一是一，一与一是110是零，零与零，零后面是不是就全是零。没错吧，那这个结果算出来就是网络技术，看前面和IP都一样。后面是前两位是一，后面六位是零，那这个值算成十进制就是192，所以。

当前这个子网换算它的网络地址是192。看明白了。那回来啊。看看公式啊，往上翻。那我们来算广播地址，广播地址咋算？有效子网中，这里有一个有效子网的概念了，什么是有效子网？我们认为一和零相抢的这个位置就是有效子网，啥意思？我们看啊，这里你们可以看到。后指的是子网野马中啊。后八位是不是一和零在抢着八位，那这就是有效死亡。OK，那我们来看啊，有效子网中。有几个零，就把IP的后几位换成一。你看清楚。我这里指的是。只在子网中数零的个数。

但是换的可是IP。而不是换的是子网。那也就是说。有效。此网中。现在后八位是有叫死亡，有几个零。是不是六个零。那么就把IP的后六位全换进去。传换成前面的这26位都不动，原先是啥你就直接粘过来。只换这个对应的这后六位就。子网掩码后六位是零，就把IP的后六位换成其他的，这个IP几十位都不变，那我们来看一下怎么算的看啊。此网线吧，后六位是零。就把IP的后六位换成一，其他的都不动，那我们可以看到前26位都一样，就把后六位换成一，换完之后它变成二五了，对吧，所以这个IP。换完子网之后，他就在这个范围。诶，那是吗？我画一下图啊，来看一下看啊。

本来是人的二物。对吧，现在呢，我的子网是不是抢了两位，我的一是不是抢了两位零，相当于中间切一刀。到127128。然后呢，这是第一个切了一刀，第二个二进制又抢了一位，所以前面再切一刀，后面再切一刀，对称的。那也就是说，前面零到63变成一个网段，后面128~191是一个网段，192~255是另外一个网段，而我的231是不是刚好在这个范围？所以网络禁止是192，广播禁止是二五，看明白了。看明白了，那后面是不是还要算子网个数，画了几个子网，四个子网嘛，对吧，那每个子网的主机个数呢。看图64个是吧，减二。对吧。这就是看图算出来，那公式怎么算呢？来，我们看一下。

公式，此网个数。有效子网中有几个一，子网数就是二的几次方，那我们这里是不是两个一，六个零？所以是不是就是二的二次方，四个次方没错吧？主基数呢，有效次放中有几个零，几个零，六个零，它的次方就是二的几次方减二减二的目的减的是网络地址和网络地址，所以那是就是64.2 62个看懂了，诶各位，所以看一下这里算的啊，这是网络地址。这是广播地址。这个是子网数二的四次方，哎，有。两个亿。主基数二的六次方，因为有六个零加，哎，62，这就是这套题的格式最终答案。各位。像画四个字网还是可以画图的。

但如果我们用的真的是比如说这个这个这个这个呃，更多的自网数，那画图可能就不行了，就需要套这个公式，各位。公式其实也不难，关键是这玩意儿不太好背，你在面试的时候能不能真的还记得这个事儿，哎，也挺重要的，好，这就是这个换算过程。类似的面试题。还有我们只是算了其中一个题，那肯定你在面试的时候碰到，碰到了肯定就跟我这题绝不可能完全一样，那是不是就是把方法学会，把公式背下来，碰到题了自个算对吧？所以这是第一种类似面试题，那就是类似的IP换算。第二个呢IP分类，第三个呢，私域IP我们看看。我们的IP地址其实是只有32位，那是不是就是32个零到32个一呀。我们人为把它做了一下分类。A类地址是我们说IP地址的二进制位，必须以零开头，换句话说，这一位必须是零。

那最小是不是就全是零？那最大是不是除了这个是零，后面是不是都是一。那换句话说，它的范围应该是0.0。点零到幺二七点儿255。你算啊，肯定是对吧，叫三杠五。那为什么我这里写的是1261~126啊，原因在我们的数学当中认为都是零是没有意义的，所以把这个网段排除了，我们认为最小这里必须是一位，所以是1.0.0。那为啥这里是126呢？原因127整个网段拿出来作为你本机回环地址。只有一个IP能用127.0.0.1代表你自己本机。也等于就是被人为排除了。所以A类可能稍微特殊一点，不光是要以零开头的问题，还要把两个IP排除网段，所以A类的是幺幺到126 B类呢？

IP是必须是以幺零开头。哎，也就是说这是幺零，那最小是不是就都是零，最大是不是就都是一，所以呢，它是从128~191。C类呢，是以110开，那110开头，那所以它的范围是192到二三，哎各位换句话说。我怎么确定你的IP是哪一个类的，就看什么IP开头，比如说我写的是10.0.1，这个IP就是A类的，因为在这个范围就看第一个数。我们常用的192.168多少多少多少，这是个CP。看明白了吗？首先啊，我们只有ABC3类是可用的。后面还有D类，是110开头，这是主播地址，用来在特殊路由协议当中进行互相选择学习的。而E类是以111开头，也就是说前面都是124240~255这组IP没有没有使用保留了。

那我们真正能用的IP，其实就是从一到二三这几个IP啊，范围之间，好了，这是IP地址分类，这是硬概念，背下来就好。那私域IP呢？哎，因为我们现在IP地址数啊，远远不足，子网划分是有一个保护IP地址的方法。那还有一个方法就是4IPA，我们ABC3类各拿出来了一组，IPA类是10.0.0~10.5.25.5。B类是172.16~172.31。C位是192.168.0~192.168.255各拿出来了三组IP作为私有IP，也就是说这三组IP你不用花钱。你拿到手就可以直接用，其他VIP都得花钱买，这个不用，所以你们在学校啊，在公司啊，你们内网用的都是这种私域IP。都是4IP好了，那这就是我们这套面试题。

这个题呢，其实出现的几率，呃比前面那两个，一个是那个呃TCP3次落手，一个是osi模型出现的几率可能还要多一点，这个真的是呃，比试几率，只要涉及到点网络基础知识都要算。而且这个题的难度还是不小的，所以各位大家请你们把这个公式好好背下来，然后你们也自己可以给自己随便出点题来算一下好。那我们这节课的内容就是这样，我们下节课再见。