波仔
💻 第九章 通过七个简单的实验理解TCP／IP网络
📄 一句话概括

IP 地址＝网络部＋主机部，配合子网掩码按位 AND 就能拆出两半——ipconfig 一看便知，默认网关一并登场。

📝 本节和前面几节的关系

认识了自己的身份证（MAC），第二步看门牌号：IP 地址、子网掩码、默认网关三件套。

一、IP 地址与子网掩码

IPv4 地址长 32 位，写成 4 段十进制（192.168.1.100）——每段 8 位、范围 0~255； 它内部其实是两截：网络部（在哪个网段）＋主机部（网段内哪台机器）； 子网掩码标出分界线：255 的段全保留（网络部）、0 的段全归主机——按位 AND 一算就分开。

二、实验怎么做

跑 ipconfig，认三行：IPv4 地址、子网掩码、默认网关； 本例 192.168.1.100＋255.255.255.0 → 网络部 192.168.1、主机部 100； 默认网关 192.168.1.1 是【出小区的门】——9.5 就靠它上路。

三、和 MAC 的分工

IP 管全局定位：跨网络找人靠它——像门牌号写清城市小区； MAC 管本段投递：每一段路内的最后一棒——像身份证跟着人走； 两号并存的原因 9.8 用 ARP 表实证，这里先把分工记牢。

四、动手 Demo：子网掩码 AND 拆解 IP 地址

把 192.168.1.100 与 255.255.255.0 逐字节 AND，亲手拆出网络部与主机部。

ip = [192, 168, 1, 100]
mask = [255, 255, 255, 0]
net = [a & b for a, b in zip(ip, mask)]
print("地址:", ".".join(map(str, ip)))
print("掩码:", ".".join(map(str, mask)))
print("AND :", ".".join(map(str, net)))

实跑输出：

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实验 2——查看计算机的 IP 地址
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ipconfig 三行关键输出:
    IPv4 地址. . . . . . . . . : 192.168.1.100
    子网掩码. . . . . . . . . . : 255.255.255.0
    默认网关. . . . . . . . . . : 192.168.1.1

IP 地址 = 网络部 + 主机部, 用子网掩码按位 AND 拆开:

    地址  192.168.1.100
    掩码  255.255.255.0   (255=这段全保留, 0=这段全归主机)
    AND   192.168.1.0   <- 网络部
    主机部 = 地址 - 网络部 = 最后一段的 100

  部位       本例取值      作用
  --------------------------------------------------
  网络部     192.168.1     标明在哪个网段(小区)
  主机部     100           标明网段内哪台机器(门牌)

IP 管【全局定位】: 跨网络找人也靠它——和 MAC 的分工 9.8 再对账。

AND 的规则：与 255 相与原样保留、与 0 相与归零——掩码就是一把裁纸刀。 掩码不一定是整段 255（如 255.255.255.128 也合法）——分界线可以在任何位上，本节先记整段用法即可。

30 秒实验

  1. 跑 ipconfig，用自己的 IP 和掩码亲手 AND 一次，找出你所在网段的网络部。
  2. 判断 192.168.1.100 与 192.168.2.100（掩码 255.255.255.0）是否同网段。

常见误区

  1. 以为 IP 是电脑的编号——它是【网卡在某网络中的门牌】，换网络就换 IP。
  2. 以为掩码只是摆设——没有它就拆不出网络部，【是否同一网段】无从判断。
自测三问（点开对答案） 1. IP 地址内部怎么分？ —— 网络部＋主机部，分界由子网掩码标出。 2. 掩码 255.255.255.0 的含义？ —— 前三段是网络部，最后一段留给主机。 3. 默认网关是什么角色？ —— 出本网段的门——跨网段的包都先交给它。

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