3.8 说 IP 地址分成「网络部分 + 主机部分」，本节把镜头推进到单播地址内部：同一个网段里的号码不是每个都能用——主机部分全 0 的叫网络地址（代表整段），全 1 的叫广播地址（代表全段设备）。这两个是"集体的号"，装到任何一台设备上都会出事。所以一个 /24 网段真正能用的单播号 = 256 − 2 = 254 个。本节是全课程第一节"要会算"的课：记住 可用数 = 2ⁿ − 2（n = 主机位数），任何掩码都能现算家底。
一、先把"单播地址"这个词钉死
3.9 讲了三种收件形态，本节只讲单播那一种的地址。
| 地址类型 | 指向谁 | 能不能配给设备 |
|---|---|---|
| 单播地址 | 网段里的某一台设备 | ✅ 这才是发给设备的号 |
广播地址（如 192.168.1.255） |
网段内所有设备 | ❌ 它是"全段"的号 |
组播地址（224.0.0.0~239.255.255.255） |
加入某个组的一群设备 | ❌ 它是"某个群"的号 |
本节要讲的就是第一行的内部结构——它不只是"网络部分 + 主机部分"这么简单，主机部分里还藏着两个"非单播"的号。
二、一个网段里的三类号码
（对应上面第一张图）
以最常见的 192.168.1.0/24 为例，最后一字节的 256 个号码（0~255）分成三拨：
| 号码 | 主机部分长相 | 代表谁 | 能配给设备吗 |
|---|---|---|---|
| 网络地址 | 全 0 → 192.168.1.0 |
整个网段本身 | ❌ 不能 |
| 可用单播地址 | 中间的号 → 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254 |
网段里的某一台设备 | ✅ 能（254 个） |
| 定向广播地址 | 全 1 → 192.168.1.255 |
网段内所有设备 | ❌ 不能 |
为什么网络地址不能给设备：路由表里 192.168.1.0/24 这行已经在用这个号表示"这一整段"了（收 3.7、3.8）。再把它配给某台设备，路由器就分不清你说的到底是"那台设备"还是"那一段"——就像把"阳光小区"这个名字安在某户人家门上，快递员没法判断该送小区门口还是敲 3 栋 801。
为什么广播地址不能给设备：它就是 3.9 讲的定向广播（主机位全 1），发给它等于对全段喊话。哪台设备用了它，它收到的每一个包都是"全段通报"，自己的正常通信反而收不到。
三、本节核心公式：可用数 = 2ⁿ − 2
n = 主机部分的位数。
| 前缀 | 主机位数 n | 总号码 2ⁿ | 可用单播 2ⁿ − 2 | 典型场合 |
|---|---|---|---|---|
/24 |
8 | 256 | 254 | 家用网段（默认就是这个） |
/25 |
7 | 128 | 126 | 把一段劈成两半 |
/26 |
6 | 64 | 62 | 继续往下劈 |
/28 |
4 | 16 | 14 | 小设备段 |
/30 |
2 | 4 | 2 | 路由器之间的连线（只需两台） |
减掉的 2 就是那两个"集体名额"：网络地址（头）+ 定向广播地址（尾）。
很多人能背出"一个 /24 有 254 个地址"，但掩码一换就傻眼。记住源头就永远不会错：总号码 2ⁿ 个，扣掉头尾各一个。/25 → 2⁷=128，减 2 得 126；/30 → 2²=4，减 2 得 2。任何掩码都能现算。
四、算一个网段的家底：三步法
（配合上面第二张图看）
| 步骤 | 做什么 |
|---|---|
| 1 | 从掩码 / 前缀长度读出主机位数 n |
| 2 | 算数量：总号码 = 2ⁿ，可用 = 2ⁿ − 2 |
| 3 | 定位：主机位全清 0 = 网络地址；主机位全置 1 = 定向广播；两者中间就是可用范围 |
例一：192.168.1.101/24
- 主机位数 n = 8
- 网络地址 192.168.1.0（这是路由表里那一行的写法）
- 可用 192.168.1.1 ~ 192.168.1.254（254 个）
- 定向广播 192.168.1.255
例二：把同一段切成两个 /25（图 2）
| 网段 | 主机位数 | 网络地址 | 可用范围 | 定向广播 | 可用数 |
|---|---|---|---|---|---|
192.168.1.0/25 |
7 | 192.168.1.0 |
.1 ~ .126 |
192.168.1.127 |
126 |
192.168.1.128/25 |
7 | 192.168.1.128 |
.129 ~ .254 |
192.168.1.255 |
126 |
注意最后一行的细节：后半段的广播地址变成了 .255，而前半段是 .127——切分之后，每一段都各有一套自己的头尾。
192.168.1.0/24 原来能装 254 台。切成两个 /25 后：126 + 126 = 252 台——少了 2 个号。
每切一刀，就多出一套"网络地址 + 广播地址"。切成 4 个 /26：62 × 4 = 248 台，比原来少 6 个。
所以 2.5 那种 IP 规划表（静态区 + DHCP 池 + 访客段）不是切得越细越好——每段都在交一笔"头尾税"。
五、A/B/C 类里那几个数字的来历
3.8 认过脸的 A/B/C 类，用本节公式一算就通：
| 类 | 掩码 | 主机位数 | 可用数 |
|---|---|---|---|
| A | 255.0.0.0（/8） |
24 | 2²⁴ − 2 ≈ 1677 万 |
| B | 255.255.0.0（/16） |
16 | 2¹⁶ − 2 = 65534 |
| C | 255.255.255.0（/24） |
8 | 2⁸ − 2 = 254 |
这组数字不是背下来的，是算出来的——随手一个 255.255.255.192（/26）你也能算出 62。这正是本节把它单列一节的意义。
六、和地址规划对上了（收 2.5 旧账）
2.5 那张 IP 规划表里有个当时没细说的规矩："静态区和 DHCP 池分段划开"。现在能说清原因了：
192.168.1.0/24 的 254 个可用号怎么分
.0 网络地址 —— 不能用
.1 ~ .99 静态区（路由器 .1、服务器 .10、打印机 .20…）
.100 ~ .199 DHCP 池（电脑、手机自动领号）
.200 ~ .254 留余量（2.5 说的"明年加人不用推翻重来"）
.255 定向广播 —— 不能用
- 为什么 DHCP 池不敢从
.1发到.254：头尾两个号根本不能用 - 为什么还要留
·200~.254那段不发：2.5 的余量原则——规划到 254 不代表要用满 254
七、动手 Demo24：算清自家网段的家底
-
抄三件套（3.8 学过，这回是用来算）：
ipconfig /all抄下 IPv4 地址 / 子网掩码 / 默认网关 三行。 -
填一张自己的家底表（假设你是
192.168.1.101、掩码255.255.255.0）： | 项目 | 值 | |---|---| | 主机位数 n | 8 | | 总号码 | 2⁸ = 256 | | 网络地址 |192.168.1.0| | 可用范围 |192.168.1.1 ~ 192.168.1.254| | 可用数 | 256 − 2 = 254 | | 定向广播 |192.168.1.255| -
拿 ping 摸一摸这三个号：
ping 192.168.1.0 ping 192.168.1.255 ping 192.168.1.1 .0（网络地址）通常不通——它压根不是一台主机，别当成故障.255（定向广播）在 3.9 试过，多数设备不回应，正常-
.1（通常是路由器）一般能通；ping不到就先看那台设备在不在、防不防 ping -
30 秒实验：找"消失的号码"
你的网段总共 256 个号，可用 254 个。 但路由器 DHCP 池通常只发 100 个（
.100 ~ .199）。 中间那 154 个去哪了？答案三笔账：2 个集体号（网络地址 + 广播地址）＋ 静态设备占掉的号（路由器、打印机、NAS…）＋ 故意留的余量（2.5 的设计）。去路由器管理页看一眼 DHCP 池范围，就能对着这几笔账挨个点名。
-
可选：自己算一遍 /25（先别回看图 2）
192.168.1.0/25的网络地址、可用范围、广播地址、可用数各是多少？- 算完再对图 2：
/25是.0、.1~.126、.127、126 个
- 一个网段里哪些号不能配给设备？为什么？
/24网段有多少个可用单播地址？这个数字怎么来的？- 写出计算可用地址数的公式，并解释为什么是"减 2"。
192.168.1.0/25的网络地址、可用范围、定向广播分别是什么？- 把
192.168.1.0/24切成两个/25，总可用数从 254 变成多少？少掉的号去哪了？ ping 192.168.1.0不通，说明网络坏了吗？
答案：
① 网络地址（主机位全 0，代表整个网段）和定向广播地址（主机位全 1，代表全段设备）。它们指向的是"集体"而不是"某一台"，配给设备会造成身份歧义或收不到自己的包。
② 254 个。总号码 2⁸ = 256，扣掉网络地址 .0 和定向广播 .255 两个。
③ 可用数 = 2ⁿ − 2（n = 主机位数）。因为 2ⁿ 是主机部分能表示的全部号码，其中头一个（全 0）被征用为网络地址、尾一个（全 1）被征用为广播地址，剩下中间的才是能装到设备上的。
④ 网络地址 192.168.1.0；可用 192.168.1.1 ~ 192.168.1.126；定向广播 192.168.1.127（126 个可用）。
⑤ 变成 252 个（126 + 126）。少掉的 2 个是因为每段各有一套头尾：原来的 .0/.255 还在用，新的 .128/.127 又被征用了一次——每切一刀交一份"头尾税"。
⑥ 没坏。.0 是网络地址，代表整段而不是某台主机，本来就不该有设备回应它。真正要 ping 的是 .1（网关）和具体设备的地址。
常见误区：
- ❌ "
192.168.1.0也可以配给设备" → 它是网络地址，已被路由表征用代表整段，配出去会造成身份歧义 - ❌ "一个网段能接 256 台设备" →
/24下只有 254 个可用，头尾两个不能用 - ❌ "可用地址数就是 2ⁿ" → 是 2ⁿ − 2，忘了减 2 是最常见的算错
- ❌ "掩码只管能不能互通，跟数量无关" → 掩码直接决定主机位数，也就决定了这个网段能装多少台（
/24是 254，/25是 126） - ❌ "
ping网络地址不通说明网络故障" → 网络地址不是主机，不通是正常现象，别误诊 - ❌ "把网段切细只有好处" → 每切一刀多丢两个号（各段独立的网络地址 + 广播地址），切太碎是在浪费地址
- ❌ "
127.0.0.1也是网络地址" → 它是 回环地址，属于单播地址，指向本机自己（收 3.8 / Java 13.1）
八、下一步学什么
- ☑ 3.11 IP地址范围的分隔符（子网掩码） ✅ 已完成 —— 点此复习：本节靠掩码算出的网络地址，下一节把掩码本身拆开讲——它为什么能把地址一分为二。
相关笔记
- IP地址范围的分隔符（子网掩码） —— 本节那两道"清 0 / 置 1"的动作，就是它讲的按位 AND
- 接收方是1个还是多个（单播、广播、组播） —— 本节那个"不能用的尾巴"，就是它讲过的定向广播
- 通信的对象（IP地址） —— 网络部分 + 主机部分、掩码与前缀长度的出处，本节把主机部分再拆开看
- 数据的发送和接收（IP、IP数据包、路由） —— 路由表里
192.168.1.0/24那行为什么写.0：本节讲清了.0的身份 - 如何构建网络（网络的设计） —— 静态区与 DHCP 池为什么分段、为什么留余量，本节给了数字依据
- 组成网络（局域网的构建） —— DHCP 发门牌时不会发出去的那两个号，就在本节
- 负责传输数据的网络分层（网络接口层与网际层） —— IP 头里的"目标地址"能合法填哪些值，本节给了边界
- 网络为谁而生的（私有网络与互联网） —— 私有段
192.168.x.x的完整范围，本身就是按本节的公式切出来的 - Java 13.1 网络基础 ——
InetAddress、127.0.0.1回环的原始出处