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  • 我们通常用前缀/XX的形式来表示IPv4地址,IPv4前缀和所表示的地址数量的对应关系介绍
  • IPV4地址大全,包含国内国外的IPV4地址,是我从我的mysql数据库导出的,可直接导入到mysql数据库中
  • 本文实例讲述了正则表达式验证IPV4地址功能。分享给大家供大家参考,具体如下: IPV4地址由4个组数字组成,每组数字之间以.分隔,每组数字的取值范围是0-255。 IPV4必须满足以下四条规则: 1、任何一个1位或2位数字...
  • ipv4地址的格式:(1~255).(0 ~255).(0 ~255).(0 ~255) 1. 正则表达式 import re def check_ip(one_str): compile_ip = re.compile('^(([1-9]|[1-9]\d|1\d{2}|2[0-4]\d|25[0-5])\.){3}(\d|[1-9]\d|1\d{2}|2...
  • 主要介绍了C语言中判断两个IPv4地址是否属于同一个子网的代码,需要的朋友可以参考下
  • IPv4 地址

    万次阅读 2017-05-24 17:16:39
    IPv4 地址

    摘自:《深入理解计算机网络》 王达著 机械工业出版社
    相关知识链接
    1. IPV4数据报头部格式
    2. IPv4数据报的封装与解封装
    3. IPv4数据报的分段与重组

    IPv4 地址

    OSI/RM 的网络层和 TCP/IP 协议体系结果的网际互连层最重要的一个协议就是 IP 协议,目前正处于 IPv4 和 IPv6 这两个版本的交替、过渡时间。这篇博客主要介绍 IPv4 地址。

    IPv4 地址基本格式

    IPv4 使用 32 位(4 字节)地址,因此整个地址空间有 4 294 967 296( 232 )个地址,也就是近43亿个地址。不过,有一些地址是特殊用途而保留的,如局域网专用地址(约1800万个地址)和组播地址(约2700万个地址),这样一来可直接在广域网上使用、路由的公网 IP 地址数量就更加少了。


    说明:公网 IP 地址是指可以子啊广域网上直接使用的,直接被路由(也就是可以被指路径查到),并需向 IP 地址管理机构申请、注册、购买,且全球唯一(不存在多个用户拥有、使用相同的公网 IP 地址的情况)的 IPv4 地址。打个比方,公网 IP 地址就像公民的身份证号码,每个身份证号都是全国唯一的,并且通过这个号码可以查到我们的基本信息,找到我们。公网 IP 地址直接分配给互联网上的主机、服务器或其他设备,可以通过它在全球范围内找到对应的主机、服务器和设备。如各大企业网站通常都是直接使用公网 IP 地址的。

    与公网 IP 地址相对应的自然是私网 IP 地址,又称为专用网络 IP 地址或者局域网 IP 地址。私网 IP 地址是指仅可以在各用户自己的局域网内部使用,且不同用户可以重复使用,无须向 IP 地址管理机构申请、注册,也无须购买的 IPv4 地址。私网 IP 地址就相当于我们企业内部的员工编号,仅在内部使用,不能通过这个员工编号来在全国范围内找到我们。企业内部局域网使用的就是私网 IP 地址,具体有哪些地址属于私网 IP 地址我们将会在后面进行详细的介绍。


    随着公网地址不断被分配给最终的用户,IPv4 地址枯竭问题也随之产生。虽然基于可变的子网掩码(VLSM)、无类别域间路由(CIDR)和网络地址转换(NAT)的地址结构重构显著地减少了地址的枯竭的速度,但在 2011 年 2 月 3 日,在最后 5 个地址块被分配给 5 个区域互联网注册管理机构之后,IANA 的主要地址池空了,所以现在正在积极推动 IPv6,我们将会在下一篇博客讲解 IPv6 地址。

    IPv4 地址在计算机内部是以二进制形式表示的,每个地址都有 32 位,由数字 0 和 1 构成。在这 32 位的二进制数中,其实每个 8 位之间并没有我们所看到的那个用来分隔各段的一个小圆点,只是为了方便我们自己阅读,在每个字节之间用一个小圆点分隔。因为整个 IP 地址有 32 位,无论是书写还是记忆都很不方便,于是我们在日常的 IP 地址管理中把这个 32 位长的二进制 IP 地址分段转换成对应的十进制,在每个字节间用小圆点分隔。引用某个 IPv4地址时,可使用 W.X.Y.Z 的点分十进制表示形式,如 192.168.1.10 等。

    由前面介绍的数据转换内容可以知道,每个 8 位二进制所能表示的最大数就是 281=2561=255 (最小数为0),所以 IPv4地址转换成十进制数后,每段8位二进制组的取值范围是 0~255。因为 IP 地址在计算机是以二进制表示的,32位就相当于 4 字节,所以在 IPv4 协议数据报格式,无论是源 IP 字段,还是目的 IP 地址字段都占 4 字节。

    子网掩码

    我们为设备配置 IP 地址时,通常是不能仅配置 IPv4 地址,而必须同时配置所谓的子网掩码,如下图所示。那么子网掩码是什么?它有什么用呢?


    子网掩码
    子网掩码

    要想理解什么是子网掩码,就不能不先了解 IPv4 地址的构成。互联网是由很多小型网络构成的,每个网络上有很多主机,这样便构成了一个有层次的结构。IPv4 地址在设计时就考虑到地址分配的层次特点,将每个 IP 地址都分割成网络 ID 和主机 ID 两部分,以便于 IPv4 地址的寻址操作。那么 IPv4 地址的网络 ID 和主机 ID 各是多少位呢?如果不指定,在寻址时就不知道对应 IPv4 地址中哪些位代表网络 ID、哪些位代表主机 ID,这就需要通过这里所说的子网掩码来实现了。

    与二进制 IPv4 相同,子网掩码也有 1 和 0 组成,且长度也是 32 位,我们也可以把它分成网络 ID 和主机 ID 两部分,且各自长度与 IPv4 地址的网络 ID 和主机 ID 部分对应相等。但子网掩码的网络 ID 部分全是 1,1 的数目等于网络 ID 的长度;主机 ID 部分全是 0 表示,0 的数目等于主机 ID 的长度。下图所示是一个网络长度为 20 的子网掩码。这样做的目的是为了在寻址过程中使子网掩码与对应的 IPv4 地址做逻辑与运算时用 0 遮住 IPv4 地址中原主机 ID 部分(因为 0 与任何数相与的结果都是 0 ),而不改变原网络 ID 部分(因为 1 与任何数相与都不改变原来的值),这样就一来就可以很容易确定对应目的 IPv4 地址所在的网络了,确定了网络,也就确定了主机,因为在 IPv4 地址中除了网络 ID 部分就是主机 ID 部分。
    子网掩码不是一个地址,但是可以确定一个 IPv4地址中的哪一部分是网络 ID,哪一部分是主机 ID,连续 1 的部分就代表网络 ID,连续 0 的部分就代表主机 ID。子网掩码的作用就是获取主机通信不同情况,选择不同路由,子网掩码一旦设置,对应 IPv4地址中的网络 ID 和主机 ID 部分就固定了。

    与 IPv4地址一样,子网掩码也可以转换成点分十进制形式。根据子网掩码格式可以发现,子网掩码有 0.0.0.0;255.0.0.0;255.255.0.0;255.255.255.0;255.255.255.255 五种,其中 0.0.0.0 代表任意网路的掩码,如我们在设置默认路由时,不仅 IP 地址为 0.0.0.0,子网掩码也为 0.0.0.0;A 类地址的默认子网掩码为 255.0.0.0;B 类地址的默认子网掩码为 255.255.0.0;C 类地址的默认子网掩码为 255.255.255.0;而 255.255.255.255 可以看作是单一主机网络,代表这个网络就这一个 IPv4 地址,在配置 ACL(访问控制列表)时,如果控制的是一台主机,则对应的子网掩码也为 255.255.255.255。有关 A、B、C 类地址的分类将在下面介绍。


    子网掩码示例
    子网掩码示例

    IPv4 地址的基本分类

    IPv4 地址共有 232 个,最初把一个地址分成两部分:“网络识别码”在地址的最高的字节当中,”主机识别码“在剩下的部分中。这样划分的话,就使得最多只能分配给 256 个网络,显然这样是远远不够的。

    为了克服这个限制,在随后出现的分类网络中,地址的最高位字节被重新定义为网路的类别(即网络 ID),共 5 个:A、B、C、D 和 E。A、B 和 C 类用于单播通信中设备 IP 地址分配;D 类属于组播地址,用于组播通信;E类是保留地址。他们均有不同的网络类别(也就是网络 ID) 长度,剩余部分用来识别网络内的主机(称为主机 ID)。网络 ID 用来确定每类网络中有的网络数,而主机 ID 用来确定每个网络中的 IP 地址数。下面分别介绍这五类地址的结构。

    A 类 IPv4 地址

    A 类 IPv4 地址结构如下图所示,其中网络 ID 占用最高一个字节,也就是第一个二进制 8 位组,而主机 ID 则占用剩余三个字节,也就是后面的三个二进制 8 位组(一共 24 位)。


    A 类地址的结构
    A 类地址的结构

    在分类中规定,A 类 IPv4 地址中网络 ID 的最高位固定为 0,后面 7 位可变。这样一来,A 类网络的总数从 256( 28 )个减少到 128( 27 )个。但实际可以使用的只有 126 个,即整个 IPv4 地址中可构建 126 个 A 类网络,因为网络 ID 为 0 和 127 的 A 类网络不可用的。网络 ID 全为 0 的地址为保留地址,不能被分配;而网络 ID 为 01111111(相当于十进制的 127)的地址专用本地环路测试(也就是通常所说的环路地址),也是不能分配的。也就是以 0 或者 127 开头的地址是不能分配给节点使用的。

    又因为 A 类 IPv4 地址中主机 ID 又24 位,所有可以使用的主机 ID 数,也就是可以每个 A 类网络中拥有的 IPv4 地址数为 166 777 216( 224 )。但主机 ID 全为 0 的地址为网路地址,而主机全为 1 的地址为广播地址,不能分配给主机使用,所以实际上可用的地址数为 166 777 214( 2242 )。A 类网络中可以构建的网络数最少,但每个网络中拥有的地址数是最多的,也就是可以构建的网络规模最大,适用于大型企业和运营商。

    A 类 IPv4 地址的子网掩码固定为 255.0.0.0,因为子掩码就是网络 ID 部分全为 1,主机 ID 部分全为 0,而 A 类地址中网络 ID 部分就是最高的那个字节。

    B 类 IPv4 地址

    B 类 IPv4 地址结构如下图所示,其网络 ID 占用最高的前两个字节,也就是第一个和第二个二进制 8 位组,而主机 ID 则占用剩余的两个字节,也就是后面两个二进制 8 位组。


    B 类地址结构
    B 类地址结构

    B 类 IPv4 地址的网络 ID 的最高两位固定分别为 1、0,后面 14 位可变。由此可知 B 类网络的总数从 65536( 216 )减少到 16384( 214 )个;B 类 IPv4 地址中主机 ID 为 16 位,所以可用的主机数,也就是每个 B 类网络拥有的 IPv4 地址数为 65536( 216 )个。同样因为主机 ID 全为 0 的地址是网络地址,而主机 ID 全为 1 的地址为广播地址,不能分配给主机使用,所以实际上可以使用的地址数为 65534 个。

    B 类 IPv4 地址的子网掩码为固定的255.255.0.0,因为 B 类地址中网络 ID 部分是最高的两字节,每个字节均为 8 个连续的 1,转换成十进制后每个字节就是 255 了。

    C 类 IPv4 地址

    C 类 IPv4 地址结构如下图所示,其网络 ID 占用最高的前三个字节,也就是第一个、第二个和第三个二进制 8 位组,而主机 ID 只占用最后的一个字节,也就是只有最后一个二进制 8 位组。


    C 类地址的结构
    C 类地址的结构

    C 类 IPv4 地址的网络ID的最高三位固定分别为 1、1、0,后面的 21 位可变。由此得知 C 类网络总数从 166 777 216( 224 )减少到 2 097 152( 222 )个。C 类地址中主机 ID 仅为 8 位,所以可用的主机 ID 数,也就是每个 C 类网络拥有的 IPv4 地址数为 256( 28 个。同样因为主机 ID 全为 0的地址为网络地址,而主机 ID 全为1的地址为广播地址,不能分配给主机使用,所以实际上可用的地址数为 254( 282 )。

    C 类单播地址的子网掩码为固定的255.255.255.0,因为 C 类地址中网络 ID 部分是最高的前 3 个字节,每个字节均为 8 个连续的 1,转换成十进制后每个字节就是 255 了。

    下表总结了A、B 和 C三类 IPv4 地址的主要特征

    类别w 的值网络 ID 部分主机 ID 部分网络 ID 数每个网络的主机 ID 数
    A1-126wx.y.z12616 777 214
    B128-191w.xy.z16 38465 534
    C192-223w.x.yz2 097 152254

    D 类 IPv4 地址

    D 类 IPv4 地址是组播地址,用于 IPv4 组播通信中。通过组播 IPv4 地址,组播时源主机(组播源)只需发送一份数据,就可以使对应组播组(组播组使用 D IPv4 地址标识)中的一个主机或者多个主机收到这份数据的副本的通信方式,但只有组播组内的主机可以接收到该数据。

    IP 组播技术有效地解决了单点发送多点接受的问题,实现了 IP 网络中点到多点的高效数据传输,能够大量节约网络带宽、降低网络负载。还可以利用网络的组播特性方便地提供一些新的增值服务,包括在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网的信息服务领域。

    D 类 IPv4 地址结构如下图所示,规定在最高字节中前四位分别固定为 1、1、1、0,组播地址范围为 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255。


    D 类 IPv4 地址结构
    D 类 IPv4 地址结构

    整个组播 IPv4 地址根据不同的应用环境和用途又可以分为预留组播地址、公用组播地址、临时组播地址、本地管理组播地址四大类。

    (1)预留组播地址

    预留组播地址(又称永久组播地址)就是由 IANA 保留不分配给特定用户使用,仅为公用的组播路由协议分配使用的组播地址,地址范围为 224.0.0.0 ~ 224.0.0.255。使用这些预留组播地址的组播协议包括 IGMP(Internet 组管理协议)、CGMP(Cisco 组管理协议)、IGMP Snooping(IGMP 侦听)和 PIM(协议无关组播)等。使用这段组播地址的 IP 包不被路由器转发。

    在这个地址组段中,224.0.0.0 不分配;224.0.0.1 分配给本地组播网络所有支持组播的主机;224.0.0.2 分配给本地组播网络中的所有组播路由器;224.0.0.4 分配给本地组播网络中的所有 SVMRP 路由器;224.0.0.5 分配给本地组播网络中的所有 OSPF 路由器;224.0.0.6 分配给本地组播网络中的所有 OSPF 指定路由器(DR);224.0.0.9 分配给本地组播网络中的所有 RIPv2 路由器;224.0.0.10 分配给组播网络中所有 IGRP 路由器;224.0.0.13 分配给本地组播网络中的所有 PIMv2 路由器;224.0.0.22 分配给本地组播网络中的所有 IGMPv3 路由器。

    (2)公用组播地址

    公用组播地址就是在全球范围内可以直接在互联网上使用的组播地址,就像前面介绍的公网单播 IPv4 地址一样。公用组播地址范围为 224.0.1.0 ~ 224.0.1.255,也是有 IANA 为提出申请并付费的用户分配。

    (3)临时组播地址

    临时组播地址就是由企业用户在本企业局域网内部使用的组播地址,地址范围为 224.0.2.0 ~ 238.255.255.255,仅在本地局域网有效,就像前面介绍的局域网 IPv4 地址一样。

    (4)本地管理组播地址

    本地管理组播地址也是保留使用的,专用于局域网内部测试,地址范围为 239.0.0.0~238.255.255.255,仅在特定的本地网络范围有效。

    当网络层收到组播报文时,根据组播目的查找组播转发表,对报文进行转发。在私网中,组播时不需要再工作站配置的,只需要在网络中的路由器或者支持组播协议的三层交换机上进行配置。私网工作站被分配的组播地址都是 224.0.0.1,就像环路地址 127.0.0.1 一样,无需另外配置。只要在路由器中启用了组播协议后就可以对加入到组播组中。公网中,工作站组播地址选择 224.0.1.0 ~ 238.255.255.255 范围中的一个就可以了。

    另外,要注意的是,在进行组播通信时,在数据链路层目的 MAC 地址封装的也是组播 MAC 地址。IANA 把 0.:00:5E 开头的以太网 MAC 块作为组播地址对应的二层组播 MAC 地址。组播 MAC 地址的范围是 01:00:5E:00:00:00 ~ 01:00:5E:7F:FF:FF(前 24 位为 MAC 头,固定不变,第 25 位为 0),并要求将 IPv4 组播地址的后 28 位(因为最高的 4 位是固定不变的)映射到 48 位的 MAC 地址空间中。

    具体的映射方法是将组播 IPv4 地址中的低 23 位放入 MAC 地址的低 23 位,如下图所示。至于为什么要映射后面的23位,原因在于根据 IANA 给出组播 MAC 地址段是前 3 字节(也就是 24 位)来标识单位或者厂商,只有后面的 24 位来和 IP 地址映射;而给定的地址空间后 3 字节的最高位相同,都为0,那么给定的 MAC 地址段内只有 23 位了,所以最终只能丢弃 28 位 IPv4 地址中的 5 位,剩下的 23 位和 MAC 的 23 位相映射。注意,这个映射无须手动进行,在路由器启动组播协议,站点加入到组播后就会自动生成。

    由于 IPv4 多播地址的后 28 位中只有 23 位被映射到 MAC 地址,这样会有 32 个( 25 ,IPv4 多播地址中有 5 位可变)IP 多播地址映射到同一 MAC 地址上。


    多播 IP 地址到 MAC 地址的映射
    多播 IP 地址到 MAC 地址的映射

    E 类 IPv4 地址

    E 类地址输入 IANA 保留地址,不分配给用户使用,地址段范围为 240.0.0.0 ~ 247.255.255.255,其特征是最高 5 位分别是 1、1、1、1、0,如下图所示,也就是有 27 位是可变的。


    E 类 IPv4 地址结构
    E 类 IPv4 地址结构

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  • IPv4地址知识.docx

    2021-02-24 10:36:28
    IPv4地址知识.docx
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    3. IPv4地址

    3.1 IPv4地址概述

      ■ 在TCP/IP体系中,IP地址是一个最基本的概念,我们必须把它弄清楚。
      ■ IPv4地址就是给因特网(Internet)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比特的标识符。
      ■ IP地址由因特网名字和数字分配机构ICANN(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers)进行分配。
        ⋄ \diamond 我国用户可向亚太网络信息中心APNIC(Asia Pacitic Network information Center)申请IP地址,需要缴费。
        ⋄ \diamond 2011年2月3日,互联网号码分配管理局IANA(由ICANN行使职能)宣布,IPv4地址已经分配完毕。
        ⋄ \diamond 我国在2014至2015年也逐步停止了向新用户和应用分配IPv4地址。同时全面开展商用部署IPv6。
      ■ lPv4地址的编址方法经历了如下三个历史阶段

    在这里插入图片描述
      ■ 32比特的IPv4地址不方便阅读、记录以及输入等,因此IPv4地址采用点分十进制表示方法以方便用户使用。
       例:
    在这里插入图片描述
       练习:

    在这里插入图片描述
       8位无符号二进制整数转十进制:

    在这里插入图片描述
       十进制整数转8位无符号二进制数: 除2取余法、凑值法。

    3.1.1 课后练习

      1. 构成IPv4地址的比特数量和构成以太网MAC地址的比特数量分别是( B )
        A. 16,24   B. 32,48   C. 64,96  D. 128,192
       分析: 构成IPv4地址的比特数量为32,构成以太网MAC地址的比特数量为48。

      2. IPv4编址方法的三个历史阶段不包含( C )
        A. 分类编址   B. 划分子网   C. 路由选择  D. 无分类编址
       分析: IPv4编址方法的三个历史阶段为分类编址、划分子网、无分类编址。

      3. 某个IPv4地址的二进制形式为11000000111111100000111111110000,则点分十进制形式为( A )
        A. 192.254.15.240   B. 240.15.254.192   C. 96.128.51.120  D. 120.51.128.96
       分析:
    在这里插入图片描述

    3.2 分类编址的IPv4地址

      分类编址的IPv4地址分为A、B、C、D、E五类,如下图所示。

    在这里插入图片描述
      注意事项: 1. 只有A类、B类和C类地址可分配给网络中的主机或路由器的各接口;
            2. 主机号为“全0”的地址是网络地址,不能分配给主机或路由器的各接口;
            3. 主机号为“全1"”的地址是广播地址,不能分配给主机或路由器的各接口。

    • A类地址
      在这里插入图片描述

    • B类地址
      在这里插入图片描述
    • C类地址
      在这里插入图片描述
        例: 下列IP地址中,只能作为IP分组的源IP地址但不能作为目的IP地址的是( A )
            A. 0.0.0.0  B. 127.0.0.1  C. 20.10.10.3  D. 255.255.255.255
           分析: 地址0.0.0.0是一个特殊的IPv4地址,只能作为源地址使用,表示“在本网络上的本主机”。封装有DHCP Discovery报文的IP分组的源地址使用0.0.0.0;
              以127开头且后面三个字节非“全0”或“全1”的IP地址是一类特殊的IPv4地址,既可以作为源地址使用,也可以作为目的地址使用,用于本地软件环回测试,例如常用的环回测试地址127.0.0.1;
              地址255.255.255.255是一个特殊的IPv4地址,只能作为目的地址使用,表示“只在本网络上进行广播(各路由器均不转发)”。
              综上所述,选项A正确。
      在这里插入图片描述
        总结:
      在这里插入图片描述

    3.2.1 课后练习

      1. 分类编址的IPv4地址共分( C )
        A. 3类  B. 4类  C. 5类   D. 6类
       分析: 分类编址的IPv4地址分为A、B、C、D、E五类。

      2. 在IPv4地址的分类编址阶段,A类网的数量为( B )
        A. 2 7 ^7 7-1  B. 2 7 ^7 7-2  C. 2 7 ^7 7+1   D. 2 7 ^7 7+2
       分析: 在IPv4地址的分类编址阶段,A类网的数量为2 ( 8 − 1 ) ^{(8-1)} (81)-2 = 126。

      3. 在IPv4地址的分类编址阶段,每个B类网包含的IP地址数量为( C )
        A. 2 8 ^8 8  B. 2 8 ^8 8-2  C. 2 16 ^{16} 16   D. 2 16 ^{16} 16-2
       分析: 在IPv4地址的分类编址阶段,每个B类网包含的IP地址数量为2 16 ^{16} 16 = 65536。

      4. 在IPv4地址的分类编址阶段,每个C类网可分配给主机或路由器接口的IP地址数量为( B )
        A. 2 8 ^8 8  B. 2 8 ^8 8-2  C. 2 16 ^{16} 16   D. 2 16 ^{16} 16-2
       分析: 在IPv4地址的分类编址阶段,每个C类网可分配给主机或路由器接口的IP地址数量为 2 8 ^8 8-2 = 254。

      5. 以下属于C类IPv4地址,但又不能分配给主机的是( B )
        A. 196.2.3.8  B. 192.0.0.255  C. 191.255.255.252   D. 126.255.255.255
       分析: 以下属于C类IPv4地址,但又不能分配给主机的是192.0.0.255,因为最后一个8位组是全1,代表这个IP是广播,不能分给主机使用。

    3.3 划分子网的IPv4地址

      ■ 为新增网络申请新的网络号会带来以下弊端:
        ⋄ \diamond 需要等待时间和花费更多的费用
        ⋄ \diamond 会增加其他路由器中路由表记录的数量
        ⋄ \diamond 浪费原有网络中剩余的大量P地址

      ■ 32比特的子网掩码可以表明分类lIP地址的主机号部分被借用了几个比特作为子网号
        ⋄ \diamond 子网掩码使用连续的比特1来对应网络号和子网号
        ⋄ \diamond 子网掩码使用连续的比特0来对应主机号
        ⋄ \diamond 将划分子网的IPv4地址与其相应的子网掩码进行逻辑与运算就可得到IPv4地址所在子网的网络地址

    在这里插入图片描述
      ■ 给定一个分类的IP地址和其相应的子网掩码,就可知道子网划分的细节:
        ⋄ \diamond 划分出的子网数量
        ⋄ \diamond 每个子网可分配的IP地址数量
        ⋄ \diamond 每个子网的网络地址和广播地址
        ⋄ \diamond 每个子网可分配的最小和最大地址

      例1: 已知某个网络的地址为218.75.230.0,使用子网掩码255.255.255.128对其进行子网划分,请给出划分细节。
         分析:

    在这里插入图片描述在这里插入图片描述
      例2: 已知某个网络的地址为218.75.230.0,使用子网掩码255.255.255.192对其进行子网划分,请给出划分细节。
         分析:
    在这里插入图片描述
      例3: 某主机的IP地址为180.80.77.55,子网掩码为255.255.252.0,如该主机向其所在子网发送广播分组,则目的地址可以是( D )
          A. 180.80.76.0  B. 180.80.76.255  C. 180.80.77.255  D. 180.80.79.255
         分析:

    在这里插入图片描述
      ■ 默认的子网掩码是指在未划分子网的情况下使用的子网掩码。

    在这里插入图片描述

    3.3.1 课后练习

      1. 已知某个网络的地址为192.168.0.0,使用子网掩码255.255.255.128对其进行子网划分,可划分出的子网数量为( A )
        A. 2  B. 4  C. 8  D. 16
       分析: 子网掩码255.255.255.128中的128二进制表示为1000 0000,一个比特1表示从主机号中借用一个比特作为子网号,划分出的子网数量为 2 1 ^1 1 = 2。

      2. 已知某个网络地址为10.0.0.0,使用子网掩码255.255.192.0对其进行子网划分,则每个子网包含的地址数量为( C )
        A. 2 10 ^{10} 10  B. 2 10 ^{10} 10-2  C. 2 14 ^{14} 14  D. 2 14 ^{14} 14-2
       分析: 子网掩码255.255.192.0中的192二进制表示为1100 0000,14个比特0表示每个子网包含的地址数量为 2 14 ^{14} 14

      3. 已知某个网络地址为172.16.0.0,使用子网掩码255.255.224.0对其进行子网划分,则所划分出的最后一个子网的广播地址是( B )
        A. 172.16.0.255   B. 172.16.255.255   C. 172.0.255.255    D. 172.255.255.255
       分析: 子网掩码255.255.224.0中的224二进制表示为1110 0000,网络地址为172.16.0.0所划分出的最后一个子网的广播地址是172.16.255.255。

      4. 已知某个网络地址为192.168.1.0,使用子网掩码255.255.255.128对其进行子网划分,则所划分出的第一个子网的广播地址是( A )
        A. 192.168.1.127  B. 192.168.1.128  C. 192.168.1.254  D. 192.168.1.255
       分析: 子网掩码255.255.255.128中的128二进制表示为1000 0000,所划分出的第一个子网的广播地址是192.168.1.0111 1111,即192.168.1.127。

      5. 某主机的IP地址是166.66.66.66,子网掩码为255.255.192.0,若该主机向其所在子网发送广播分组,则目的地址可以是( D )
        A. 166.66.66.255   B. 166.66.255.255   C. 166.255.255.255   D. 166.66.127.255
       分析: 由子网掩码255.255.192.0(11111111.11111111.11000000.00000000)可知网络为连续的1,那么主机位为连续的0,也就是14位,然后题目要发送广播分组,所以求的是广播地址,广播地址的主机位也是全为1,所以主机166.66.66.66所在的广播地址就是 166.66.01(111111.11111111),括号里面的是主机号,主机号全为1就是广播地址,即166.66.127.255。

    3.4 无分类编址的IPv4地址

      ■ 划分子网在一定程度上缓解了因特网在发展中遇到的困难,但是数量巨大的C类网因为其地址空间太小并没有得到充分使用,而因特网的IP地址仍在加速消耗,整个IPv4地址空间面临全部耗尽的威胁。
      ■ 为此,因特网工程任务组IETF又提出了采用无分类编址的方法来解决IP地址紧张的问题,同时还专门成立IPv6工作组负责研究新版本lP以彻底解决IP地址耗尽问题。
      ■ 1993年,IETF发布了无分类域间路由选择CIDR(Classless Inter-Domain Routing)的RFC文档:RFC 1517~1519和1520。
        ⋄ \diamond CIDR消除了传统的A类、B类和C类地址,以及划分子网的概念;
        ⋄ \diamond CIDR可以更加有效地分配IPv4的地址空间,并且可以在新的IPv6使用之前允许因特网的规模继续增长。
      ■ CIDR使用“斜线记法”,或称CIDR记法。即在IPv4地址后面加上斜线“/”,在斜线后面写上网络前缀所占的比特数量。

    在这里插入图片描述
      ■ CIDR实际上是将网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”。
      ■ 我们只要知道CIDR地址块中的任何一个地址,就可以知道该地址块的全部细节:
        ⋄ \diamond 地址块的最小地址
        ⋄ \diamond 地址块的最大地址
        ⋄ \diamond 地址块中的地址数量
        ⋄ \diamond 地址块聚合某类网络(A类、B类或C类)的数量
        ⋄ \diamond 地址掩码(也可继续成为子网掩码)

      例1: 请给出CIDR地址块128.14.35.7/20的全部细节(最小地址,最大地址,地址数量,聚合C类网数量,地址掩码)。
         分析:

    在这里插入图片描述
      ■ 路由聚合(构造超网)的方法是找共同前缀;
      ■ 网络前缀越长,地址块越小,路由越具体;
      ■ 若路由器查表转发分组时发现有多条路由可选,则选择网络前缀最长的那条,这称为最长前缀匹配,因为这样的路由更具体。

      例1: 在子网192.168.4.0/30中,能接收目的地址为192.168.4.3的IP分组的最大主机数是( C )
          A. 0 B. 1 C. 2 D. 4
         分析:

    在这里插入图片描述
      题目中给定IP分组的目的地址为192.168.4.3,是该网络的广播地址,因此该网络上的所有主机都能收到。由于该网络只有两个可分配的IP地址,因此网络中的主机数量最大为2,那么可以收到该IP分组的最大主机数就是2。

      例2: 某路由表中有转发接口相同的4条路由表项,其目的网络地址分别为35.230.32.0/21、35.230.40.0/21、35.230.48.0/21和35.230.56.0/21,将该4条路由聚合后的目的网络地址为( C )
          A. 35.230.0.0/19  B. 35.230.0.0/20  C. 35.230.32.0/19  D. 35.230.32.0/20
         分析:

    在这里插入图片描述

    3.4.1 课后练习

      1. 某个IPv4地址的CIDR表示形式为126.166.66.99/22,则以下描述错误的是( D )
        A. 网络前缀占用22个比特  B. 主机编号占用10个比特  C. 所在地址块包含地址数量2 10 ^{10} 10  D. 126.166.66.99是所在地址块中的第一个地址
       分析: 某个IPv4地址的CIDR表示形式为126.166.66.99/22,则网络前缀占用22个比特,主机编号占用10个比特,所在地址块包含地址数量2 10 ^{10} 10

    在这里插入图片描述
      2. CIDR地址块10.0.0.0/10中的最后一个地址是( A )
        A. 10.63.255.255  B. 10.255.255.255  C. 10.0.255.255  D. 10.0.0.255
       分析: CIDR地址块10.0.0.0/10中的最后一个地址是10.63.255.255。

    在这里插入图片描述
      3. 某个网络所分配到的地址块为172.16.0.0/29,能接收目的地址为172.16.0.7的IP分组的最大主机数是( C )
        A. 4  B. 5  C. 6  D. 7
       分析: 某个网络所分配到的地址块为172.16.0.0/29,能接收目的地址为172.16.0.7的IP分组的最大主机数是6。

    在这里插入图片描述
      4. 某路由表中有转发接口相同的2条路由表项,其目的网络地址分别为202.118.133.0/24和202.118.130.0/24,将这2条路由聚合后的目的网络地址为( A )
        A. 202.118.128.0/21  B. 202.118.128.0/22  C. 202.118.130.0/22  D. 202.118.132.0/20
       分析: 某路由表中有转发接口相同的2条路由表项,其目的网络地址分别为202.118.133.0/24和202.118.130.0/24,将这2条路由聚合后的目的网络地址为202.118.128.0/21。

    在这里插入图片描述
      5. 地址172.16.2.160属于下面哪一个地址块( C )
        A. 172.16.2.64/26  B. 172.16.2.96/26  C. 172.16.2.128/26  D. 172.16.2.192/26
       分析: 地址172.16.2.160属于172.16.2.128/26地址块。

    在这里插入图片描述

    3.5 IPv4地址的应用规划

    • 定长的子网掩码FLSM(Fixed Length Subnet Mask)
       ■ 使用同一个子网掩码来划分子网
       ■ 每个子网所分配的IP地址数量相同,造成IP地址的浪费
    • 变长的子网掩码VLSM(Variable Length Subnet)
       ■ 使用不同的子网掩码来划分子网
       ■ 每个子网所分配的IP地址数量可以不同,尽可能减少对IP地址的浪费

    3.5.1 定长的子网掩码FLSM

      例1: 假设申请到的C类网络为218.75.230.0,请使用定长的子网掩码给下图所示的小型互联网中的各设备分配IP地址。

    在这里插入图片描述
      例2: 假设申请到的C类网络为218.75.230.0,请使用定长的子网掩码给下图所示的小型互联网中的各设备分配IP地址。
      应用需求:将C类网络218.75.230.0划分成5个子网,每个子网上可分配的IP地址数量不得少于各自的需求。

    在这里插入图片描述

    3.5.2 变长的子网掩码VLSM

      例: 假设申请到的地址块为218.75.230.0/24,请使用变长的子网掩码给下图所示的小型互联网中的各设备分配IP地址。

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    3.5.3 总结

    在这里插入图片描述

    3.5.4 课后练习

      1. 在一条点对点的链路上,为了减少地址的浪费,地址掩码应该指定为( A )
        A. 255.255.255.252  B. 255.255.255.248  C. 255.255.255.240  D. 255.255.255.196
       分析: 255.255.255.252减去一个广播地址一个网络地址,就剩2个IP,两个IP分在链路两端的设备上。252到255,可以有两台主机,用其他的就浪费了,比如240到255,可以有14台主机!

    在这里插入图片描述
      2. 若将某个C类网络划分出5个子网,每个子网最多20台主机,则使用的子网掩码是( B )
        A. 255.255.255.192  B. 255.255.255.224  C. 255.255.255.240  D. 255.255.255.248
       分析: 从网络划分,需要划分5个子网,就是2^3=8>5,因此需要借3位,默认是255.255.255.0,借了三位,也就是最后那个0(00000000)变成了(11100000),所以就是224了,故答案为255.255.255.224。

      3. 下面有关FLSM与VLSM的说法中,错误的是( D )
        A. FLSM使用同一个子网掩码来划分子网
        B. VLSM可以使用不同的子网掩码来划分子网
        C. 使用FLSM划分的子网,每个子网所分配的IP地址数量相同
        D. 使用VLSM划分子网,只能划分出偶数个子网
       分析: 下面有关FLSM与VLSM的说法中,错误的是使用VLSM划分子网,只能划分出偶数个子网。

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  • IPv4地址转换工具

    2012-05-25 23:44:52
    IPv4地址转换工具 IPv6AddressConverter
  • IPV4地址合法性鉴别

    2018-06-20 10:44:20
    包含了IPv4地址的一些测例以及测试地址合法性的代码和测试程序 linux下执行gcc -o main main.c编译,./main IP.txt运行
  • IPV4地址详解

    2021-07-21 13:25:35
    IPV4地址详解 IPV4地址:由32位二进制组成;点分十进制进行标识。存在ABCDE分类;其中ABC为单播地址,D为组播地址,E为保留地址。 注:只有单播地址既可以作为源IP地址,又可以作为目标IP地址。其他地址只能作为目标...

    IPV4地址详解

    IPV4地址:由32位二进制组成;点分十进制进行标识。存在ABCDE分类;其中ABC为单播地址,D为组播地址,E为保留地址。
    注:只有单播地址既可以作为源IP地址,又可以作为目标IP地址。其他地址只能作为目标IP地址。
    快速区分类别:关注第一个8位。
    1-126 A
    128-191 B
    192-223 C
    224-239 D
    240-255 E
    ABC均为单播地址,但默认的子网掩码长度不同。
    A 255.0.0.0
    B 255.255.0.0
    C 255.255.255.0
    为了把网络分为大型网络、中型网络、小型网络。

    一、特殊地址

    1、127 环回 默认127.0.1 检测本地计算机中的网络协议是否可以正常工作
    2、255.255.255.255 受限广播地址
    3、0.0.0.0 无效地址 缺省地址—所有
    4、在每个网段中 主机位全0
    192.168.1.x 255.255.255.0 代表一个范围 192.168.1.0-255
    主机位全0 192.168.1.0000 0000 255.255.255.0 = 192.168.1.0 255.255.255.0
    该地址不是一个单播地址,是网络号,代表的是一个网段。配ip地址从192.168.1.1开始,不从192.168.1.0开始
    网络号简写:
    192…168.1.0 255.255.255.0 = 192.168.1.0/24
    5、在每个网段中,主机位全是1
    192.168.1.1111 1111/24 = 192.168.1.255/24 直接广播地址 – 不是一个单播地址
    在每一段地址中,主机位全0或者全1不能用
    6、自动私有地址,本地链路地址 169.254.0.0/16
    网络位固定,主机位随机;终端设备多次获取ip地址失败后,本地自己生成的ip地址

    二、子网划分 VLSM–可变长子网掩码

    子网划分:通过延长子网掩码的长度,从主机位借位到网络位中,将一个网络号切分为多个网络号
    192.168.1.0/24 可用ip:192.168.1.1-192.168.1.254
    11000000.10101000.00000001.0 0000000 192.168.1.0 192.168.1.1—192.168.1.126
    11111111.11111111.11111111.1 0000000 255.255.255.128

    11000000.10101000.00000001.1 0000000 192.168.1.128
    11111111.11111111.11111111.1 0000000 255.255.255.128
    可用ip变成了7位

    :把192.168.1.0/24划分成4个网段;写出每个网段的可用地址范围
    在这里插入图片描述
    :将172.16.0.0/15 划分为4个子网
    在这里插入图片描述

    三、子网汇总

    取相同位
    172.16.1.0/24 172.16.00000 001.0
    172.16.2.0/24 172.16.00000 010.0
    172.16.3.0/24 172.16.00000 011.0
    172.16.4.0/24 172.16.00000 100.0
    汇总成为:172.16.0.0/21

    CIDR(无类域间路由)
    172.16.1.0/24
    172.16.2.0/24
    172.16.0.0/22

    超网
    192.168.1.0/24
    192.168.2.0/24
    192.168.0.0/22

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  • IPV4地址详细解释

    千次阅读 2021-06-22 22:01:29
    1.IPV4地址就是给在因特网上的每一台主机的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32比特的标识符。 2.IPV4有32位比特数字组成,为方便记忆,每8位为一组转换为10进制数字,用.隔开,共分为4组。 3. ...

    1.IPV4地址就是给在因特网上的每一台主机的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的32比特的标识符。

    A:8位网络位,24位主机位组成。0.0.0.0-127.255.255.255. 0-127

    B:16位网络位,16位主机位. 128.0.0.0-191.255.255.255

    C:24位网络位,8位主机位。192.0.0.0-223.255.255.255

    D类或E类:
    D:组播地址. 224.0.0.0-239.255.255.255.

    E:保留地址,还未被使用的. 240.0.0.0-255.255.255.255。

    私有地址:
    A:10.0.0.0-10.255.255.255
    B:172.16.0.0-172.31.255.255
    C:192.168.0.0-192.168.255.255

    2.IPV4有32位比特数字组成,为方便记忆,每8位为一组转换为10进制数字,用.隔开,共分为4组。
    在这里插入图片描述
    3.分类编制的IPV4地址:
    在这里插入图片描述
    主机号为全0和全1的的地址都不能分配给主机或者路由。
    A类网络号为0和127的都不能分配给主机或路由。

    A类:网络位为8位,主机位为24位。
    最高位网络位固定为0.
    最大网络位为:0111 1111=127
    地址为:0.0.0.0-127.255.255.255.
    A类中网络号为0和127都是不分配的。
    在这里插入图片描述

    B类:网络号为16位,主机位为16位
    最高位网络位固定为10
    最小网络号也是:1000 0000 0000 0000=128.0
    地址为:128.0.0.0-191.255.255.255

    在这里插入图片描述

    C类:网络位为24位,主机位为8位。
    最高位固定为110
    最小网络号是:1100 0000 0000 0000 0000 0000=192.0.0
    地址为:192.0.0.0-223.255.255.255

    在这里插入图片描述

    D类:
    最高位固定为1110

    E类:
    最高位固定为1111

    例题:
    1
    在这里插入图片描述
    A类网络号0和127的不能分配给主机和路由器接口。

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

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  • 标题实验七 IPV4地址——分类地址 一、 实验目的 验证分类IP地址 初步了解路由器 二、实验内容 拖动两台主机到逻辑空间并连线 给两台主机配置IP地址(C类,192.168.0.1/192.168.0.2) 用左边主机ping右边...
  • IPV4地址划分

    千次阅读 2020-09-05 20:19:02
    IPv4地址分为网络号和主机号两个部分。 如果主机号全0,IP地址代表仅网络号指向的那个网段,该IP代表一个网段。 如果主机号全1,IP地址代表网络号指向的全部主机,IP地址代表广播地址。 其他就是普通的IP地址...
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    2020-07-16 10:03:15
    IP地址 小插曲: 次方(次方是我们学习进制转换的必备良药,在这里,我为数学不好的同学稍微科普一下次方的基本概念) 次方最基本的定义是:设a为某数,n为正整数,a的n次方表示为aⁿ,表示n个a连乘所得之结果,如2⁴=...
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    2019-11-16 12:23:02
    ipv4地址:表示一个网络节点的网络地址 总共可以产生40多亿ip地址, 32位二进制数–表示用点分十进制 IPv4地址由四段组成,每个字段是一个字节,8位,最大值是255,, IPv4地址由两部分组成,即网络地址和主机地址。...
  • 生成IPv4地址空间的希尔伯特曲线热图。 该软件的灵感来自 有关其他信息和示例库,请参见 。 依存关系 GD库 安装依赖项和编译 apt-get install libgd-dev build-essential 制作 文献资料 名称 ipv4‐heatmap — ...
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    2021-06-08 19:46:24
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    千次阅读 2021-01-01 15:22:05
    IPv4地址是指baiIPv4协议使用的32位地址。 为了便于对IP地址进行管理, 根据IPv4地址的第一个字节,IPv4地址可以分为以下五类。 A类:0~127 B类:128~191 C类:192~223 D类:224~239,组播地址 E类:240~254,保留为...
  • 浅谈IPv4地址的计算

    千次阅读 2019-10-17 16:03:59
    很多刚学习网络的小伙伴总是对IP地址一知半解,不知道怎么计算它,或者老算错,算得很慢。其实这东西多做几题就熟练了。没什么捷径可以走。 要想知道怎么计算我们首先要来理解一下什么是IP地址呢?通俗地说就是用来...
  • 有效的 IPV4 地址的格式为 xxx.xxx.xxx.xxx,其中 xxx 的范围为 0 到 255。为了评估 IP 地址是否有效,请将字符串传递给此函数,其中包含您想要的 IP 地址证实 。 如果成功,则此函数返回值 1 ,否则返回 0 。 如果...
  • 记录或返回所有可用 ipv4 地址的列表 # suggested as global sudo npm install -g ipv4list # output ipv4list 使用ipv4list作为模块而不是全局可执行文件,可以有一个对象而不是格式化的 JSON 输出。 # npm ...
  • IPv4地址的基本构成

    千次阅读 2020-06-01 15:35:24
    为了便于寻址,了解目标主机的位置,每个 IPv4 地址包括两个标识码(ID),即网络 ID 和主机 ID。同一个物理网络上的所有主机都使用同一个网络 ID,网络上的一个主机(包括网络上的工作站、服务器和路由器等)有一个...
  • IPv4 地址分类及地址段划分规则

    千次阅读 2021-05-11 17:48:28
    IP地址分类及地址段划分规则前言IP 地址分类A类地址B 类地址C 类地址上述 IP 分类的局限性VLSM vs CIDR划分方式示例示例1:子网掩码示例2:合并网段示例3:划分子网总结 前言 IP 地址包括两部分:网络 ID(网络地址...
  • IPv4地址-地址分类与用途

    千次阅读 2020-02-04 19:01:48
    IPv4地址-地址分类与用途 IP地址分为A,B,C,D,E五类。 网络号:用于识别主机所在的网络; 主机号:用于识别该网络中的主机。 其中A类分配给政府机关使用,B类地址给大中型企业使用,C类地址给个人使用。这三种...
  • 公众号关注“GitHubDaily”设为 “星标”,每天带你了解技术圈内新鲜事作者:小枣君出处:http://1t.click/bx4K2019 年 11 月 26 日,IPV4 地址...
  • IPv4地址的分类

    千次阅读 2020-02-09 09:59:43
    文章目录1 简述2 网络号与主机号2.1 网络号2.2 主机号2.3 多播组号3 特殊地址3.1 特殊源地址3.1.1 0.0.0.03.1.2 0.xx.xx.xx3.2 特殊环回地址3.2.1 127.xx.xx.xx3.3 广播地址3.3.1 255.255.255.2553.3.2 指向网络的...
  • 你知道中国大陆一共有多少IPv4地址吗? 344514560个。占全球可用IPv4地址数量超过8%。 如果加上香港的12614144个,也仅仅是8.3%。 这是目前中国大陆申请到的所有IP地址数量,包含网络地址(网段内第一个地址,如...

空空如也

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