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  • 文章目录1、IP与子网掩码1.1、IP1.2、子网掩码1.3、两者关系及举例1.4、网段与广播地址2、IP地址分类3、访问一个IP的过程参考 1、IP与子网掩码 1.1、IP IP地址,32位二进制数,每八位二进制数一组可构成点分十进制...

    1、IP与子网掩码

    1.1、IP

    • IP地址,32位二进制数,每八位二进制数一组可构成点分十进制数。
      格式:X.X.X.X,IP地址由网络位主机位构成。
    • 网络位相同的IP地址为同一网段
      局域网通行规则:所有的IP地址必须在同一网段中才能相互通信。

    1.2、子网掩码

    • 子网掩码:用来确定IP地址的网络位
    • 子网掩码如何确定网络位:与255对应的是网络位,0对应的主机位。
    • 子网掩码举例
      255.0.0.0
      255.255.0.0
      255.255.255.0

    1.3、两者关系及举例

    • :IP和子网掩码是一对不可分割的组合。
    • IP地址:10.1.1.1,对应的子网掩码:255.0.0.0,则为10.网段,主机名字为.1.1.1
      子网掩码:255.255.0.0,则为10.1.网段,名字为.1.1
      子网掩码:255.255.255.0,则为10.1.1.网段,名字为.1
      用第一个举例,正规说法是:所在网段为10.0.0.0

    1.4、网段与广播地址

    • 虽然每一位理论上是0-255都可用,但是0和255不可用作IP地址,0用来做网段地址(即,将IP地址的主机位全部置0),255作为广播地址,如10.0.0.0为网段地址,IP地址10.1.1.255(子网掩码为255.255.255.0)是网段10.1.1.0的广播地址。
    • IP地址可用的原则:主机位不全为0和不全为255.
    • 总结:当主机位全部置0代表网段,全部置255代表广播地址
    • 举例
    例1:
    **问**:IP地址10.1.1.1,子网掩码为255.255.255.0
    属于哪个网段,所在网段有多少个IP地址,该网段的广播地址为多少?
    **答**:属于10.1.1.0网段;
    所在网段有254个IP地址,10.1.1.1-10.1.1.254;
    10.1.1.0网段的广播地址为10.1.1.255;
    
    例2:
    **问**:IP:10.1.1.1,子网掩码:255.255.0.0
    属于哪个网段,所在网段有多少个IP地址,该网段的广播地址为多少?
    **答**:属于10.1.0.0网段;
    10.1.0.1-10.1.255.254;(65534)
    10.1.0.0网段的广播地址:10.1.255.255;
    

    2、IP地址分类

    • 共5类,都是以第一位进行区分
      A类:1-126,默认子网掩码255.0.0.0
      B类:128-191,默认子网掩码255.255.0.0
      C类:192-223,默认子网掩码255.255.255.0
      D类:224-239,组播地址
      E类:240-254,科研使用

    • 一般使用的是ABC三类地址,且子网掩码可以修改!

    • 127.0.0.1,回环地址,表示本机

    3、访问一个IP的过程

    • 访问一个IP地址的过程:
      1、先将目标IP地址与自己的网段进行比较,判断是不是在同一个网段
      2、在同一个网段,通过交换机就可相互通信;若不在就需要通过交换机然后访问路由器
      3、发送给路由器的对应接口(即,网关),才能走出本网段(即,出局域网);
      1

    参考

    [千峰教育]网络安全工程师 https://www.bilibili.com/video/BV1i7411G7vm

    展开全文
  • 一个 WLAN 中通常会采用 DHCP 动态分配 IP 地址,于是每一个设备的 IP 地址都无法确定,在局域网项目中,客户端与服务端通信的前提就是知道对方的 IP 地址,这里就需要用到 UDP 广播的方式实现。 UD...

    背景

    UDP 协议是 Android 开发中很少用到的,因为不稳定的连接会带来很多无法控制的结果。但是 UDP 协议优点也很明显,还是有很多应用场景的,比如局域网中寻找 IP 地址。

    一个 WLAN 中通常会采用 DHCP 动态分配 IP 地址,于是每一个设备的 IP 地址都无法确定,在局域网项目中,客户端与服务端通信的前提就是知道对方的 IP 地址,这里就需要用到 UDP 广播的方式实现。

    UDP 广播极简教程

    展开来说的话又要从 TCP/IP 协议的四层模型开始讲了,不如直接点,看图。

    1. 同一局域网内的每个IP都能收发广播,广播地址是该网段的255。
    2. UDP 广播不会被路由器转发,只有当前网段内可以收到。
    3. 发送时需要指定接收端的端口
    4. 接收端需要监听指定端口。

    Android 如何接收 UDP 广播

    这里并没有什么 Android 特色,全靠 Java 的 API 就行了。

    流程如下

    1. 声明网络权限,创建子线程:接收广播实际上也是网络请求,需要 Internet 权限以及不阻塞主线程。
    2. 创建 socket 对象, 设置监听端口:Socket 是 Java 中对 TCP/UDP 协议的封装。
    3. 创建数据报接收者DatagramPacket
    4. 开始监听 or 循环监听:总之目的是拿到需要的数据。

    发送的话也还是使用 DatagramSocket,操作流程就是把最后的receive换成send。本文只介绍了移动设备做为接收端,用PC做发送端。

    写个Demo吧

    我们最初的目的是收取广播,获取局域网中服务器的真实 IP 地址。就按这个思路实现一下。首先,得有一个发广播的服务器。

    [python脚本:循环发广播]

    import socket
    import sys, time
    def send():
        cs = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
        cs.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        cs.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)
        network = '<broadcast>'
        while 1:
            print('+1...')
            cs.sendto(('This is a test').encode("utf-8"), (network, 54544))
            time.sleep(2)
    
    send()
    复制代码

    这里用 python 主要是觉得在终端跑起来比较方便,也可以用 Java 来写,流程上基本一样。

    接下来就步入正题了,核心代码只有这几行:

    [创建相关对象(DatagramSocket 和 DatagramPocket)]

    [执行接收方法取得数据]

    receive方法就是开始监听了,如果达到 timeout 的时间还没有收到数据报,就会抛出异常。收到的所有数据(来源IP, port以及携带的内容)都会放在 DatagramPocket 中,等待接收时线程会阻塞在receive中,后面的代码不会执行。

    从 DatagramPocket 中获取到的数据报内容是一个字节数组,长度跟创建 DatagramPocket 时传入的 buffer 一致,而实际的数据报内容长度要小于等于 buffer 长度,转换为 String 时需要指定转换的范围(0~packet.getLength)。

    补充的其他代码都很简单,就不贴了,直接来看一下效果:

    [执行python脚本,开始发广播]

    [启动接收服务,获取内容]

    虚拟机出了点问题,用手机录屏之后又在PC端截取的录像。。。

    总结

    平时都是走 HTTP 协议做通信,突然有这样的需求也挺没头绪的。困扰的内容都是 UDP 广播的相关知识,就不再放代码到 Github 了,需要的话可以单独找我。

    老铁们劳动节快乐!

    转载于:https://juejin.im/post/5ae4bda951882567147d245b

    展开全文
  • 为什么ip地址分为单播,组播,广播(不是为什么这么划分),它们是怎么规定的,去确定 224.0.0.1为本地子网中所有的主机?广播为啥是子网位全255? 举例 192.168.1.1/24 这是一个192.168.1.0/24网络中的一个主机ip...

    思考

    ip地址中的单播,组播,广播(不是问为什么这么划分),而是问它们是如何规定的?

    如何确定224.0.0.1为本地子网中所有的主机?广播为啥是子网位全255,为什么广播所有的机器都能收到?

    举例

    192.168.1.1/24 这是一个192.168.1.0/24网络中的一个主机ip地址,如果它对192.168.1.255 发包,会出现什么情况?通过抓包分析-----其实与普通单播类似,就是发送目的ip为192.168.1.255的icmp的报文。

    协议举例-- DHCP

    众所周知DHCP的discover报文为广播报文,如下图
    图为博客(https://blog.csdn.net/yueyadao/article/details/83032661)借用
    主要看目的ip为255.255.255.255,一般称为__受限广播地址__(举例中的192.168.1.255为__直接广播地址__),受限广播地址一般只存在于同一个广播域下,简单的来说就是一个VLAN下面,那么DHCP服务器如何得知这个目的地址位255.255.255.255的discover报文是给自己的呢?当然根据网上的解释-通俗的来说就是:如果一个新机器使用dhcp(不知道自己该广播域下的‘网络的广播地址),所以发送一个目的地址位255.255.255.255的discover报文,在这个广播域下的dhcp服务器收到目的255.255.255.255的数据包就是代表是找自己的,然后进行一系列的流程。
    但其实不然,根据TCP/IP模型来说,我们无法是靠Ip地址去确定一个协议的,协议承载为TCP/UDP之上,DHCP为UDP端口67和68。

    个人理解

    好了,那么根据上述问题,再结合组播(224.0.0.1 所有主机,224.0.0.2所有路由器),我个人理解如下:

    • 单播,组播,广播是根据设备(使用tcp/ip模型的设备)的监听范围规定划分的

    解释

    • 单播:设备只监听目的ip为自己ip地址的数据包,若目的ip为本身的ip,则继续拆包,解析上层;
    • 组播:设备根据自身属性或者设置(是交换机还是路由器或者是PC电脑)监听一部分ip(例如224.0.0.1,224.0.0.2),若目的ip为这部分ip,继续拆包,解析上层;
    • 广播:同一广播域下所有设备(数据包能送到的所有设备),如果目的地址为255.255.255.255或者该子网的广播地址,则拆包解析上层;
    展开全文
  • 一、 Ip地址1、什么是IP地址2、什么是子网掩码3、ip地址的两种表示方式3、特殊的一类IP地址二、常见IP相关计算1、网络号2、主机号3、广播地址4、可用IP地址范围5、子网数目三、子网划分四、子网掩码如何确定 ...

    一、 Ip地址

    1、什么是IP地址

    IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32bit地址。按照CP/IP协议规定,IP地址用二进制来表示,每个IP地址长32bit,比特换算成字节,就是4个字节。包括主机地址和网络地址两部分。如11000000 10101000 00000001 00000110(192.168.1.6)

    2、什么是子网掩码

    • 子网掩码(subnet masking)的功能是告知主机或路由设备,地址的哪一部分是网络号,包括子网的网络号部分,哪一部分是主机号部分。

    • 子网掩码使用与IP地址相同的编址格式,即4个8位组的32位长格式。

    • 在子网掩码中,网络部分和子网络部分对应的位全为“1”主机部分对应的位全为“0”

    • 通过将子网掩码与IP地址进行“与”操作,可提供所给定的IP地址所属的网络号(包括子网络号)

    172.31.128.255/18

    其中18就是子网掩码,表示32位中高18位是1,其它位为0。它的二进制形式为11111111.11111111.11000000.000000,转为十进制就是255.255.192.0,为了方便我们习惯于写单个数字18表示子网掩码

    在这里插入图片描述

    3、ip地址的两种表示方式

    • 原始的划分方式
      左边的某些连续位表示网络号,右边的某些连续位表示主机号,那么我们平常在讨论这一系列问题的时候,会有一个“网络地址”的概念,一般来说网络地址并不等于IP地址,网络地址就是IP地址中的网络号,将主机号置0,就可以得到网络地址。
        IP地址 ::= {<网络号><主机号>}

    在这里插入图片描述

    • 目前使用的最新方式:CIDR
      CIDR中已经废弃了IP地址的分类,无分类编址的命名也是由此得来的,所以目前基本已经不再采用所谓的A类、B类、C类的IP地址分类表示法,引入一个额外的子网掩码(subnet mask)来区分网络号和主机号;子网掩码也是一个32位的正整数. 通常用一串 “0” 来结尾;将IP地址和子网掩码进行 “按位与” 操作, 得到的结果就是网络号;网络号和主机号的划分与这个IP地址是A类、B类还是C类无关;
     IP地址 ::= {<网络号><子网号><主机号>}
    

    在这里插入图片描述

    3、特殊的一类IP地址

    在这里插入图片描述

    二、常见IP相关计算

    例子: 给定IP地址和子网掩码 172.31.128.255 / 18

    1、网络号

    公式:将IP地址的二进制和子网掩码的二进制进行“&”(and)运算,得到的结果就是网络号。“&运算”的规则是1&1=1,0&1=0,1&0=0,0&0=0。

    ip:        10101100.00011111.10000000.11111111  
    
    子网掩码:  11111111.11111111.11000000.00000000
    ----------------------------------------------------
    网络号:     10101100.00011111.10000000.00000000   & 
    网络号点分法表示: 172.31.128.0   
    

    2、主机号

    公式:用IP地址的二进制和(子网掩码的二进制的反码)进行“&”运算,得到的结果就是主机号。反码就是将原本是0的变为1,原本是1的变为0。

    ip:           10101100.00011111.10000000.11111111  
    
    子网掩码取反:  00000000.00000000.00111111.11111111
    ----------------------------------------------------
    主机号:        00000000.00000000.00000000.11111111   & 
    主机号点分法表示: 0.0.0.255 
    

    3、广播地址

    公式:在得到网络号的基础上,将网络号右边的表示IP地址的主机部分的二进制位全部填上1,再将得到的二进制数转换为十进制数就可以得到广播地址。因为本题中子网掩码是11111111.11111111.11000000.00000000, 0有14个,主机位是14,我们将网络号172.31.128.0,转换为二进制是 10101100.00011111.10000000.00000000,从右边数起,将14个0全部替换为1, 即:10101100.00011111.10111111.11111111,这就是这个子网的广播地址的二进制表示法。将这个二进制广播地址转换为十进制就是
    172.31.191.255

    网络号:     10101100.00011111.10000000.00000000
    
    子网掩码:  11111111.11111111.11000000.00000000
    ----------------------------------------------------
    广播地址:   10101100.00011111.10111111.11111111   网络号从右向左0填为1,个数为掩码中的0
    广播地址点分法表示: 172.31.191.255
    

    4、可用IP地址范围

    因为网络号是172.31.128.0,广播地址是172.31.191.255,所以子网中可用的IP地址范围就是从网络号+1 ~广播地址-1,所以子网中的可用IP地址范围就是从172.31.128.1-172.31.191.254

    5、子网数目

    首先将/18换成为我们习惯的表示法:
    11111111.11111111.11000000.000000转为十进制就是255.255.192.0,可以看到这个掩码的左边两节和B类默认掩码是一致的,所以这个掩码是在B类默认掩码的范围内,意味着我们将对B类大网进行子网划分。B类掩码默类是用16位(16个0)来表示可分配的IP 地址,这里的掩码在B类默认掩码的基础上多出了两个表示网络号的1,也就是向主机位借了两个1这就是说是将B类大网划分为2的2次方个子网(2^n,n表示所借1的个数),所以最终的子网数目是4

    三、子网划分

    例子: 已知IP 192.168.1.133 ,子网掩码为255.255.255.192;求划分的子网的个数和范围

    首先将子网掩码写为二进制的形式方便观察将其转换成二进制后和255.255.255.0对比可发现,前掩码的前24位没有变化,只是在原来表示主机号的部分头两位变成了1

    192.168.1.113:	    11000000.10101000.00000001.10000101   (1)
    
    255.255.255.192:   11111111.11111111.11111111.11000000    (2)
    ----------------------------------------------------
    255.255.255.0:      11111111.11111111.11111111.00000000    (3)
       
    

    我们把IP地址中的前24位(192.168.1)先不关注,因为前24位对应掩码没有变化它们始终表示网络号

    • 原本255.255.255.192在192为0,及255.255.255.0的情况下属于C类地址的默认子网掩码
    • 按照子网掩码的定义,子网掩码1所对应的位为网络号位,而0所对应的位为主机号位
    • 主机号中被借走了两位用来表示网络号了这就是子网号。二进制一位用0或1表示,那么占用了两位就有2*2=4种表示,这里占用了2位,也就是说我们将原有的192.168.1.0这个网络分成了四份,即4个子网)这四段的网络号分别是00000000、01000000、10000000、11000000,现在我们将它们转换成10进制就分别是0、64、128、192,现在把前24位加进来
    192.168.1.0  
    
    192.168.1.64  
    
    192.168.1.128 
    
    192.168.1.192 
    
    • 此时再来看广播地址,既然我们把一个网段分成了四份,它就应该有4个广播地址。广播地址的定义是主机号位全位1的地址就是广播地址。所以这四个网段的广播地址末八位就是00111111、01111111、10111111、11111111,转换成10进制分别为63、127、191、255。加上原来的网络号位,广播地址就是
    192.168.1.63
    
    192.168.1.127
    
    192.168.1.191
    
    192.168.1.255
    

    四个网段中去除网络地址和广播地址中间的部分就是可用的主机IP地址了。则可用IP为

    192.168.1.1  ------> 192.168.1.62
    
    192.168.1.65-------> 192.168.1.126  
    
    192.168.1.129------> 192.168.1.190
    
    192.168.1.193------> 192.168.1.254
    

    四、子网掩码如何确定

    例: 学校新建5个机房,每个房间有30台机器,如果给定一C类网络地址:192.168.1.0,问如何将其划分为5个子网,子网掩码该如何设置?

    子网划分建议按以下步骤和实例计算子网掩码:

    1. 将要划分的子网数目转换为2的m次方。如要分8个子网,8=23
    2. 取上述要划分子网数的2m的幂m。如2^3,即m=3。
    3. 将上一步确定的幂m按高序占用主机地址m位后转换为十进制
    4. 如m为3 则是11100000,转换为十进制为224,即为最终确定的子网掩码。
    5. 如果是C类网,则子网掩码为255.255.255.224;如果是B类网,则子网掩码为255.255.224.0;如果是A类网,则子网掩码为255.224.0.0。

    23 =8(大于5的最小的2的整幂次数),向主机号中借走三位作为网络号,而剩下的5位主机号,每个网段内可容纳的主机数是25即32,可用主机需要再减2即为30,满足每个房间30台机器的题目要求。取23的幂,即3,即占用了主机号中的高3位即为11100000,转换为十进制为224,所以该地址为C类地址的子网掩码应该设置为255.255.255.224。各机房IP和子网掩码配置如下(已经去掉广播地址和主机地址):

    机房号        子网掩码                 IP地址范围
    机房1     255.255.255.224     192.168.1.1~192.168.1.30
    
    机房2     255.255.255.224     192.168.1.33~192.168.1.62
    
    机房3     255.255.255.224     192.168.1.65~192.168.1.94
    
    机房4     255.255.255.224     192.168.1.97~192.168.1.126
    
    机房5     255.255.255.224     192.168.1.129~192.168.1.158
    

    其它:

    • IP地址块为211.168.15.192/26、211.168.15.160/27和211.168.15.128/27三个地址块经聚合后可用地址数为(A)
      A.126 B.62 C.128 D.68

      地址聚合无非是找出它们相同的部分…将两个分配的IP地址块最后一部分换算成二进制(因为只有最后一部分不相同),之后可得出新的子网掩码(子网掩码中相同的部分用1表示,不同的部分用0表示):
      211.168.15. 11000000 211.168.15. 10100000 211.168.15. 10000000
      可得聚合地址块为211.168.15. 10000000,即211.168.15. 128
      掩码是IP二进制前面相同的位数,由于从 1~25位三个子网完全相同,所以经过聚合后的地址为211.168.15. 128/25,所以可用地址为:2^(32-25)-2=126

    • 如果将网络IP段40.15.128.0/17划分成2个子网,则第一个子网IP段为40.15.128.0/18,则第二个子网为:(D)
      A.40.15.129.0/18 B.40.15.128.128/18 C.40.15.192.0/17 D.40.15.192.0/18

      1.IP地址32位,分为两段:网络地址+主机地址。其中可由主机地址分离出一些位来作为子网地址 2.斜线后的数字是表示用多少位来表示网络地址,这里很明显是17位,那么只有15位表示主机地址 3.这里分成了两个子网,也就只需要用一位来表示。也就是第18位 4.第一个地址的第十八位明显是0,第二个只能是1

    • 对于IP地址130.63.160.2,MASK为255.255.255.0,子网号为(B)
      A.160.2 B.160 C.63.160 D.130.63.160

      30.63.160.2是B类IP地址,B类IP地址前16位(两个字节)为网络号,后16位是主机号,划分子网就是将主机号中的一部分拿出来当做子网号,这里子网掩码为255.255.255.0也就是把前三个字节当成了网络号,与B类IP默认的前两个字节作为网络号相比,第三个字节就是子网号,就是160。所以这个ip的网络号是130.63 ,子网号是 160 ,主机号是2

    总结:本篇总结了IP计算方面的一些常见问题,不足之处欢迎指正,觉得写得不错的可以点个赞

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空空如也

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如何确定广播地址