IP寻址问题5

在计算机网络中，IP地址是一个十进制点分四组的数字，用于标识在Internet上的每一台计算机。在IP地址中，前三组数字代表网络地址，最后一组数字代表主机地址。在本题中，我们需要解决一个IP寻址问题，即给定一个IP地址和子网掩码，求该IP地址所属的网络地址。

实现思路

我们首先需要将IP地址和子网掩码转换成二进制格式，然后将它们进行按位“与”操作，得到网络地址。具体实现步骤如下：

1. 将IP地址和子网掩码转换成二进制格式。
2. 将二进制格式的IP地址和子网掩码进行按位“与”操作。
3. 将按位“与”操作的二进制结果转换成十进制形式，即为该IP地址所属的网络地址。

代码实现

def ip_to_bin(ip):
    # 将IP地址转换为二进制格式
    return ''.join([bin(int(x))[2:].zfill(8) for x in ip.split('.')])

def mask_to_bin(mask):
    # 将子网掩码转换为二进制格式
    return '1' * mask + '0' * (32 - mask)

def bin_to_ip(binary):
    # 将二进制格式的IP地址转换为十进制形式
    return '.'.join(str(int(binary[i:i+8], 2)) for i in range(0, 32, 8))

def get_network_address(ip, mask):
    # 获取该IP地址所属的网络地址
    ip_bin = ip_to_bin(ip)
    mask_bin = mask_to_bin(mask)
    network_bin = bin(int(ip_bin, 2) & int(mask_bin, 2))[2:].zfill(32)
    network_ip = bin_to_ip(network_bin)
    return network_ip

使用示例

ip = '192.168.1.100'
mask = 24
network = get_network_address(ip, mask)
print(f"The network address of {ip}/24 is {network}")

该示例代码的输出结果为：

The network address of 192.168.1.100/24 is 192.168.1.0

总结

本题中，我们通过将IP地址和子网掩码进行按位“与”操作来求解IP地址所属的网络地址。这种方法也被称为掩码计算方法。通过本题的实践，我们可以更深入地理解IP地址的网络地址和主机地址的概念，以及子网掩码的作用。