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Python中的网络掩码前缀和点分十进制格式转换

网络掩码是用于确定IP地址中网络部分和主机部分的一种方法。它由一串二进制数字组成,其中网络部分的位被设置为1,主机部分的位被设置为0。网络掩码前缀是网络掩码中连续的1的个数,用于表示网络掩码的长度。

在Python中,可以使用ipaddress模块来进行网络掩码前缀和点分十进制格式的转换。

  1. 网络掩码前缀转换为点分十进制格式:
代码语言:python
代码运行次数:0
复制
import ipaddress

prefix = 24
netmask = ipaddress.IPv4Network(f"0.0.0.0/{prefix}").netmask
netmask_str = str(netmask)

print(netmask_str)  # 输出:255.255.255.0
  1. 点分十进制格式转换为网络掩码前缀:
代码语言:python
代码运行次数:0
复制
import ipaddress

netmask_str = "255.255.255.0"
netmask = ipaddress.IPv4Network(f"0.0.0.0/{netmask_str}").prefixlen

print(netmask)  # 输出:24

网络掩码前缀和点分十进制格式的转换在网络编程中经常用到,特别是在子网划分和路由配置中。它们可以帮助我们更好地理解和操作IP地址和子网。

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首先要铺垫一些基础知识,整个互联网就是一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给互联网上的每一台主机(或路由器)的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的 32 位的标识符。注意,每个IP地址都是独一无二的,就像人的身份证号码一样。 而IP地址又分为A类、B类、C类、D类和E类地址,其中我们常用的是A、B、C三类,它们是单播地址(一对一通信),每一类地址都由两个固定长度的字段组成,其中第一个字段是网络号,它标志主机(或路由器)所连接到的网络。第二个字段是主机号,它标志该主机(或路由器)。 对主机或路由器来说,IP地址都是32位的二进制代码。为了提高可读性,我们常常把32位的IP地址每个8位插入一个空格(但在机器中没有这样的空格,这样只是为了人们方便记忆),这样一个32位的IP地址就被分成了四个大段,每一段由8位为进制数表示,为了方便记忆(二进制数不好记),我们把这四段二进制分别转换成十进制数,并用点隔开,称其为点分十进制记法,举个例子 (注: 2^0=1 2^1=2 2^2=4 2^3=8 2^4=16 2^5=32 2^6=64 2^7=128)

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  • 根据IP地址和子网掩码求网络号、主机号

    一、理论阐述 目前,IP地址主要使用32位的二进制来表示,即IPv4地址。由于32位二进制不容易记忆和书写,故采用点分十进制形式来表示IP地址。IP地址由两部分组成{<网络号>,<主机号>},网络号表示计算机所在的网络,供路由器在进行路由选择时使用;主机号是计算机在该网络中的唯一标识。 IP地址分为A、B、C、D、E五类,其中: A类IP地址第一个字节的范围是:1~126 B类IP地址第一个字节的范围是:128~191 C类IP地址第一个字节的范围是:192~223 D类IP地址第一个字节的范围是:224~239 E类IP地址第一个字节的范围是:240~255 子网掩码用来指明一个IP地址的网络位和主机位,它不能单独存在,必须结合IP地址一起使用。子网掩码也采用点分十进制来表示。 A类网络默认的子网掩码为:255.0.0.0 B类网络默认的子网掩码为:255.255.0.0 C类网络默认的子网掩码为:255.255.255.0 那么,在未进行子网划分的情况下,如何根据IP地址和子网掩码求出指定计算机的网络号和主机号呢? 求网络号: (1)将点分十进制表示的IP地址、子网掩码分别转换为二进制表示; (2)将以上得到的两个二进制做“与”(AND)运算,也可直接保留子网掩码中“1”所对应的IP地址的部分,主机位用“0”来填充; (3)将第(2)步得到的运算结果转换为点分十进制表示,即可得到网络号。 求主机号: (1)将点分十进制表示的IP地址、子网掩码分别转换为二进制表示; (2)将上面得到的二进制表示的子网掩码取反,再与二进制表示的IP地址做“与”(AND)运算,也可直接保留子网掩码中“0”所对应的部分; (3)将第(2)步得到的运算结果转换为点分十进制表示,即可得到主机号。 二、举例说明 已知:IP地址为192.168.0.143,子网掩码为255.255.255.0,求网络号、主机号。 解: (1)将IP地址转换为对应的二进制: 11000000.10101000.00000000.10001111 (2)将子网掩码转换为对应的二进制: 11111111.11111111.11111111.00000000 (3)以上两结果进行“与”运算: 11000000.10101000.00000000.00000000 (4)将上述二进制结果转换为点分十进制表示,则网络号为: 192.168.0.0 (5)将子网掩码的二进制表示取反: 00000000.00000000.00000000.11111111 (6)将(1)和(5)的结果做“与”运算: 00000000.00000000.00000000.10001111 (7)将上述二进制结果转换为点分十进制表示,则主机号为143。

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    Workshop 1:

    Workshop1涉及到的主题: 二进制 十六进制 “与”操作 1:二进制数学 作为了解网络是如何工作的,你需要对二进制算法有很好的理解。这是为什么呢? 因为网络设备所呈现出来的一些操作是通过二进制算法来完成的,比如一下应用就会使用到二进制数学的知识: 解析网络首部字段 使用计算机的子网掩码 确定一个分组是否应当被转发给目的IP地址 所以,让我们来了解基本的二进制算法,然后做一些练习。 1.1 引言 任何数字都可以通过无限多的方式表示出来,而不需要改变数字本身。比如,一打鸡蛋的数量总是相同的(12个)。然而,将数字写在纸上的方式可以有很多种。比如,鸡蛋的数目是: 一打(汉语) 12(十进制数) XII(罗马数字) 1100(二进制) 上述所表达的都是同一个数字。我们之所以在计算机中非常频繁的使用二进制来表达数字,这是由计算机存储和处理数字的方式所决定的。. 二进制表示法和十进制表示法有一些相似之处 数的十进制表示 数的二进制表示 最右边的列是有意义的 最右边的列是有意义的 每一列的值是其右边列的值的10倍 每一列的值是其右边列的值的2倍 有固定数目的标识符: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. 有固定数目的标识符: 0,1. 0代表这一列没有值。最前面的0是可选的 0代表这一列没有值。最前面的0是可选的 1.2 二进制表示法 基于上面的介绍,现在我们可以看到,为了计算出一个二进制数的值,就像在十进制中所做的一样,我们只需要将列的值相加即可。例如:

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