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  • 如何分配ip地址和子网掩码
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    2022-01-01 08:39:31

    IP地址分类与子网掩码有关计算

    一、IP地址

    1、IP地址基本概念

    IP地址在网络层将不同的物理网络地址统一到了全球唯一的IP地址上(屏蔽物理网络差异),是唯一标识互联网上计算机的逻辑地址(相当于手机号码,可以通过唯一的手机号码找到手机),所以IP地址也被称为互联网地址(可见其重要性)。
    2、IP地址格式
    我们目前常用的IPv4中规定,IP地址长度为32位二进制,在表示时,一般将32位地址拆分为4个8位二进制,再转为4个十进制数表示,每个数字之间用点隔开,如127.0.0.1(localhost),这种描述方式被称为“点-数表示法”。
    IP地址层次:分为网络号和主机号两个层次。网络号表示主机所属网络,主机号表示主机本身。网络号与主机号的位数与IP地址分类有关。
    3、IP地址分配
    IP地址分配的基本原则是:要为同一网络(子网、网段)内不同主机分配相同的网络号,不同的主机号。
    4、IP地址常见分类

    A类IP地址
    一个A类IP地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成,网络地址的最高位必须是“0”, 地址范围从1.0.0.0 到126.0.0.0。可用的A类网络有126个,每个网络能容纳1亿多个主机。
    B类IP地址
    一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“10”,地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个,每个网络能容纳6万多个主机 。
    C类IP地址
    一个C类IP地址由3字节的网络地址和1字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”。范围从192.0.0.0到223.255.255.255。C类网络可达209万余个,每个网络能容纳254个主机。
    D类地址用于多点广播(Multicast)。
    D类IP地址第一个字节以“1110”开始,它是一个专门保留的地址。它并不指向特定的网络,目前这一类地址被用在多点广播(Multicast)中。多点广播地址用来一次寻址一组计算机,它标识共享同一协议的一组计算机。
    E类IP地址
    以“llll0”开始,为将来使用保留。
    5、特殊的IP地址
    **受限的广播地址:**32位全“1”的IP地址,只能做目的地址,用于向本网内部所有主机发送数据包(路由器拒绝向外网发送广播,隔离数据包在本网内)。
    直接广播地址:网络号全“1”,只能作目的地址,用于向目标网内所有主机发送数据包(路由器接受向外网转发数据包,意为广播在全网有效),如C类IP所有主机255.255.255.主机号、B类IP所有主机255.255.主机号。
    **本网络本主机地址:**32位全零的IP地址对应于当前主机,只能做源地址。
    本网特定主机地址:网络号全零的IP地址表示本网络内的特定主机(路由器拒绝目的地址为本网特定主机的数据包,意为只能向本网内特定主机发送数据包),只能做目的地址。
    环回地址就是网络ID为127的IP地址,用于一台主机的客户端与服务器端通过TCP\IP进行通信或者本机进程间通信,一般在自己的主机上进行软件开发测试时候会用到的localhost(127.0.0.1)就是环回地址。
    在IP地址3种主要类型里,各保留了3个区域作为私有地址,其地址范围如下:
    A类地址:10.0.0.0~10.255.255.255
    B类地址:172.16.0.0~172.31.255.255
    C类地址:192.168.0.0~192.168.255.255

    二、子网掩码

    子网掩码 又叫网络掩码、地址掩码
    上面我们说到IP地址分为网络号与主机号,但是路由如何区分网络号与主机号呢?就需要通过子网掩码。子网掩码必须与IP地址结合使用,A、B、C类的子网掩码分别为255.0.0.0,255.255.0.0与255.255.255.0(网络号字节为255,主机号字节为0)。
    也就是说给你一个IP地址,那么怎么知道它的网络号和主机号各是多少位呢?
    如果不指定,就不知道哪些位是网络号、哪些是主机号,这就需要通过子网掩码来实现
    子网掩码的重要作用:就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。
    子网掩码的位数就是网络的位数。A类网络的网络位数是8位,子网掩码就是255.0.0.0,B类网络的网络位数是16位,子网掩码是255.255.0.0,C类是24位,255.255.255.0。
    以C类IP地址192.168.1.2为例使用子网掩码划分网络号与主机号。

    当然,在计算主机号时,可不用取反子网掩码二进制,直接令其与IP地址异或即可。
    例1 不同子网下的主机能否直接通信(是否在同一网络/段下)
    假设两个IP地址分别是172.20.0.18和172.20.1.16,子网掩码都是255.255.255.0。
    我们可以知道两者的网络标识分别是172.20.0和172.20.1,无法直接通信,也就无法PING通。要想能相互通信,需要将子网掩码改成255.255.0.0
    例2 如何理解172.20.1.0/26
    上文中的26代表主机ID的掩码地址长度,从前往后有26位,即子网掩码的地址是255.255.255.192。
    子网掩码还可以用来将网络划分为更小的子网,将IP的两极结构扩充成三级结构,节约地址空间,减轻路由器负担。
    子网掩码的划分
    如果要将一个网络划分为多个子网,如何确定子网掩码?步骤如下:
    第一步:将要划分的子网数目转换为2的m次方。如果不是恰好是2的多少次方,则按照取大原则。
    第二步:将上一步确定的幂m按照高序占用主机地址前m位,再转化为十进制。如m为3,表示主机位中有3位被划分为网络标识号占用,因网络标识号都为1,故如是C类地址,主机号对应的字节变为11100000,转化为十进制后为224,故子网掩码为255.255.255.224,如果是B类网络,则子网掩码为255.255.224.0。

    网关

    网关(Gateway)又称网间连接器,就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。

    网关实质上是一个网络通向其他网络的IP地址。比如有网络A和网络B,网络A的IP地址范围为“192.168.1.1~192. 168.1.254”,子网掩码为255.255.255.0;网络B的IP地址范围为“192.168.2.1~192.168.2.254”,子网掩码为255.255.255.0。在没有路由器的情况下,两个网络之间是不能进行TCP/IP通信的,即使是两个网络连接在同一台交换机(或集线器)上,TCP/IP协议也会根据子网掩码(255.255.255.0)判定两个网络中的主机处在不同的网络里。而要实现这两个网络之间的通信,则必须通过网关。如果网络A中的主机发现数据包的目的主机不在本地网络中,就把数据包转发给它自己的网关,再由网关转发给网络B的网关,网络B的网关再转发给网络B的某个主机(如附图所示)。网络B向网络A转发数据包的过程。
      所以说,只有设置好网关的IP地址,TCP/IP协议才能实现不同网络之间的相互通信。那么这个IP地址是哪台机器的IP地址呢?网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址,具有路由功能的设备有路由器、启用了路由协议的服务器(实质上相当于一台路由器)、代理服务器(也相当于一台路由器)。

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  • IP地址和子网掩码划分

    千次阅读 2021-01-30 16:28:18
    IP地址:32个二进制的数来表示,在生活中用点分十进制来表示 0.0.0.0 到 255.255.255.255.0;之间的范围; 127这一大段地址没有了? 分给了操作系统作为环回地址; 环回地址(虚拟地址):就是去了还能回来;作用测试我们...

    IP地址:32个二进制的数来表示,在生活中用点分十进制来表示
    在这里插入图片描述
    0.0.0.0 到 255.255.255.255.0;之间的范围;
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    127这一大段地址没有了? 分给了操作系统作为环回地址;
    环回地址(虚拟地址):就是去了还能回来;作用测试我们网卡的工作是否正常;
    分类的意义:分类的各个子网掩码都是不同的
    在这里插入图片描述
    子网掩码:对于IP是必不可少的,用来分主机地址和网络地址;掩住的地址是网络位,剩下的是主机位,网络位就是告诉你属于那个局域网,子网掩码一般不允许在1之间有零就是说掩码的数必须是这几个:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    一个网络,可以提供0到255个主机位,这么多主机位中;但是这256个主机地址中有两个地址不能使用
    在这里插入图片描述
    192.168.1.0 就是个网络地址,代表了这个网络的所有用户;还有一个是广播地址,是192.168.1.255 ,其他的都是主机地址;
    如果按照国际划分的网络分类进行使用那么最小的也是包含254台主机,那么哪里有这么大的公司,一下就有这么多台主机,那么就需要变成子网掩码:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    网络位越长那么这个网络中包含的主机数越少;
    在这里插入图片描述
    进行接1位;出现128个主机,和两个网络(192.168.1.0和192.168.1.128两个网络)
    在这里插入图片描述
    有效的子网划分只能划分到0/30 不能在多了;
    在这里插入图片描述
    1.先规划最大的主机需求网络;
    2.之后在进行细化;
    CIDR 既然可以向后划分,也可以向后划分,
    这是把一个网络汇总成大网络;
    在这里插入图片描述

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  • 如何理解IP地址和子网掩码

    千次阅读 2021-10-03 20:27:54
    IP地址和子网掩码IP地址组成网络号:主机号:分类子网掩码及网络划分IPv4的弊端,以及子网掩码的作用:子网掩码作用: 就是将某个IP地址划分成网络号主机号两部分子网掩码计算:CIDR法表示子网掩码 IP地址 IP地址...

    IP地址

    IP地址一般指的是IPV4地址,IPV4地址由32位二进制组成,即四组8位二进制(最高255,最低0,一共256个)

    其中:255:八位二进制全1,128:八位二进制首位为1

    组成

    网络地址(IP地址) = 网络号 + 主机号

    IP地址由网络号(包括子网号)和主机号组成,若网络地址的主机号为全0,则该网络地址代表着该网络号下的整个网络

    网络号:

    网络服务商会对同一个区域分配一个前几位相同的区域地址,而这个相同的地址号称为网络号

    例如:195.10.10.x,其中195.10.10就是网络号

    主机号:

    主机号对应网络号下一定区域中确切的某一台主机

    例如:195.10.10.x,其中x就是主机号,该网络号中理论可有256个主机(0-255)

    分类

    IP地址根据网络号和主机号来分,分为A、B、C三类及特殊地址D、E,其中全0和全1的均保留不用
    在这里插入图片描述

    A类地址以0开头,第一个字节作为网络号,地址范围为:0.0.0.0~127.255.255.255;

    A类IP地址中网络的标识长度为8位,主机标识的长度为24位。
    在这里插入图片描述

    B类地址以10开头,前两个字节作为网络号,地址范围是:128.0.0.0~191.255.255.255;

    B类IP地址中网络的标识长度为16位,主机标识的长度为16位。
    在这里插入图片描述

    C类地址以110开头,前三个字节作为网络号,地址范围是:192.0.0.0~223.255.255.255。

    C类IP地址中网络的标识长度为24位,主机标识的长度为8位。
    在这里插入图片描述

    D类地址以1110开头,地址范围是224.0.0.0~239.255.255.255,D类地址作为组播地址(一对多的通信);

    E类地址以1111开头,地址范围是240.0.0.0~255.255.255.255,E类地址为保留地址,供以后使用。

    注:只有A,B,C有网络号和主机号之分,D类地址和E类地址没有划分网络号和主机号。

    子网掩码及网络划分

    IPv4的弊端,以及子网掩码的作用:

    即网络号占位太多,而主机号位太少,所以其能提供的主机地址也越来越稀缺

    目前除了使用NAT在企业内部利用保留地址自行分配以外,通常都对一个高类别的IP地址进行再划分,以形成多个子网,提供给不同规模的用户群使用

    子网掩码用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网,以及哪些位标识的是主机的位掩码。(指明哪个是网络号,哪个是主机号

    子网掩码作用: 就是将某个IP地址划分成网络号和主机号两部分

    子网掩码不能单独存在,它必须结合IP地址一起使用,子网掩码将网络号对应的二进制位设为1,将主机号对应的二进制位设为0

    例如:192.168.0.x:

    由于192.168.0为网络号,所以子网掩码前三组8进制均为1

    x为主机号,所以最后一组8进制为0

    通过子网掩码可以鉴别出某一个ip是否属于某个子网中

    例如:锁定192.168.0.0 - 192.168.0.3 组成的网络

    将网络号对应的二进制位设为1,将主机号对应的二进制位设为0
    ,即子网掩码为255.255.255.252
    在这里插入图片描述
    此时子网掩码锁定了网络地址中的主机号为最后两位二进制,即最高的主机号为3:
    在这里插入图片描述
    此时就可以排除192.168.0.4不属于该子网中

    作用:

    1. 屏蔽部分IP地址
    2. 将一个大的IP网络划分为几个小的子网络

    子网掩码计算:

    例如:

    有一个C类地址为: 192.9.200.13 其缺省的子网掩码为: 255.255.255.0

    IP地址 192.9.200.13, 转换为二进制11000000 00001001 11001000 00001101

    子网掩码255.255.255.0,转换为二进制11111111 11111111 11111111 00000000

    网络号计算方法: 将两个二进制数做按位与(&)运算后得出的结果即为网络号,即网络号为192.9.200.0

    主机号计算方法:将子网掩码取反再与IP地址按位与(&)后得到的结果即为主机号,即主机号为13(或者0.0.0.13)

    CIDR法表示子网掩码

    在ip地址后(均使用起始地址0),使用斜线/记录子网掩码中1的个数

    例如:255.255.255.252中有30个1,所以可以表示为192.168.0.0/30

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  • IP地址的子网划分和子网掩码

    千次阅读 2020-10-15 10:53:11
    目录1.IP地址2.IP地址的分类3.子网掩码4.计算 1.IP地址 IP地址=网络部分+主机部分 网络部分用来确定终端是不是在同一个网段 主机部分用来确定终端的容量大小(即能容纳的最多台数) 因此同一个部门应该要确保其所有...

    1.IP地址

    IP地址=网络部分+主机部分
    网络部分用来确定终端是不是在同一个网段
    主机部分用来确定终端的容量大小(即能容纳的最多台数)
    因此同一个部门应该要确保其所有的终端在同一个网段
    同时主机的数量应该在主机部分的范围内
    PS:IP地址是32位二进制数,点分四段十进制表示

    2.IP地址的分类

    类别用途地址段二制数表示地址段默认子网掩码
    A商业1-12600000001-01111110255.0.0.0/8
    B商业128-19110000000-10111111255.255.0.0/16
    C商业192-22311000000-11011111255.255.255.0/24
    D组播224-23911100000-11101111
    E科研240-25411110000-11111110

    4个0指所有网段,4个255指全网广播,x.x.x.255 本网段广播
    127本地网卡环回测试地址

    IP地址分为私有地址和公有地址

    私有地址只能出现在局域网中,且可以重复使用。因为每个局域网都是独立的分支,如果没有在互联网中出现的话,不会影响别的局域网通信。
    私有地址段:只能用于局域网
    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

    公有地址出现在互联网中,如果地址重复,将不能正常转发。公有地址必须唯一。

    3.子网掩码

    子网掩码当中连续的1代表了网络部分,连续的0代表了主机部分。

    子网掩码
    /24=255.255.255.0
    /25=255.255.255.128
    /26=255.255.255.192
    /27=255.255.255.224
    /28=255.255.255.240
    /29=255.255.255.248
    /30=255.255.255.252

    4.计算

    计算之前,我们要知晓基本的定义。

    网络号-该网址的起始地址,代表某一个地址范围,广播地址-该网段的结束地址,代表该网段的全体成员。
    有效主机地址范围:用于该网段内主机数据通信的,应该要排除网络号和广播地址。网络号广播地址不能用于主机IP地址的编写,是无效的地址。
    子网数=2^n(n为网络位借主机位的位数)
    主机容量/块大小=2^m(m为剩余主机位数)
    有效主机容量=2^m-2(m为剩余主机的位数)

    网络标识位和广播地址是不能用于主机的IP地址的编写的

    默认
    C类有效主机容量=2^8-2=254台
    B类有效主机容量=2^16-2=65534台
    A类有效主机容量=2^24-2=16777214台
    现在我们来看题目

    计算出10.10.10.14/28和10.10.10.19/28是否在一个网段?用什么网络设备连它?
    在这里插入图片描述

    网络号不一致,所以不在同一个网段,需要用路由器连接。
    第一步:把IP地址换算成二进制数
    第二步:把子网掩码换算成二进制数并与IP地址对齐
    第三步:把IP地址和子网掩码做 ’与‘ (乘法)运算。
    第四步:用 ‘用0出0,全1出1’ 口诀计算出结果即为网络号/网络号
    第五步:把第二个IP地址的网络位/网络号计算方法同上。
    第六步:比较两网络位/网络号是否相同。如果相同即为在同一个网段,两两之间数据通信即用交换机。如果不同即不在同一个网段,两两之间数据通信用路由器。

    求10.0.0.0/8变化成10.0.0.0/12的子网时,一共有几段网络?每一段的网络号和广播地址是怎样的?写出它们的有效主机范围?
    从第二段开始变化。
    0000 0000 0
    0001 0000 16
    0010 0000 32
    0011 0000 48
    0100 0000 64
    0101 0000 80
    0110 0000 96
    0111 0000 112
    1000 0000 128
    1001 0000 144
    1010 0000 160
    1011 0000 176
    1100 0000 192
    1101 0000 208
    1110 0000 224
    1111 0000 240
    总共有16段网络。
    10.0.0.0/12 - 10.15.255.255/12 有效主机范围10.1.0.0/12 - 10.14.255.255/12
    10.16.0.0/12 - 10.31.255.255/12 有效主机范围10.17.0.0/12 - 10.30.255.255/12
    10.32.0.0/12 - 10.47.255.255/12 有效主机范围10.33.0.0/12 - 10.46.255.255/12
    10.48.0.0/12 - 10.63.255.255/12 有效主机范围10.49.0.0/12 - 10.62.255.255/12
    10.64.0.0/12 - 10.79.255.255/12 有效主机范围10.65.0.0/12 - 10.78.255.255/12
    10.80.0.0/12 - 10.95.255.255/12 有效主机范围10.81.0.0/12 - 10.94.255.255/12
    10.96.0.0/12 - 10.111.255.255/12 有效主机范围10.97.0.0/12 - 10.110.255.255/12
    10.112.0.0/12-10.127.255.255/12 有效主机范围10.113.0.0/12-10.126.255.255/12
    10.128.0.0/12-10.143.255.255/12 有效主机范围10.129.0.0/12-10.142.255.255/12
    10.144.0.0/12-10.159.255.255/12 有效主机范围10.145.0.0/12-10.158.255.255/12
    10.160.0.0/12-10.175.255.255/12 有效主机范围10.161.0.0/12-10.174.255.255/12
    10.176.0.0/12-10.191.255.255/12 有效主机范围10.177.0.0/12-10.190.255.255/12
    10.192.0.0/12-10.207.255.255/12 有效主机范围10.193.0.0/12-10.206.255.255/12
    10.208.0.0/12-10.223.255.255/12 有效主机范围10.209.0.0/12-10.222.255.255/12
    10.224.0.0/12-10.239.255.255/12 有效主机范围10.225.0.0/12-10.238.255.255/12
    10.240.0.0/12-10.255.255.255/12 有效主机范围10.241.0.0/12-10.254.255.255/12

    求172.16.0.0/16的网络划分成172.16.0.0/21的子网划分情况?(只用求4段即可)
    第三段开始
    00000 000 0
    00001 000 8
    00010 000 16
    00011 000 24

    172.16.0.0/21 -172.16.7.255/21 有效主机范围172.16.1.0/21 -172.16.6.255/21
    172.16.8.0/21 -172.16.15.255/21 有效主机范围172.16.9.0/21 -172.16.14.255/21
    172.16.16.0/21 -172.16.23.255/21 有效主机范围172.16.17.0/21 -172.16.22.255/21
    172.16.24.0/21 -172.16.31.255/21 有效主机范围172.16.25.0/21 -172.16.30.255/21

    172.16.1.0/24、172.16.5.0/24、172.16.12.0/24、172.16.40.0/24这4个网段要求汇总成一个网段,如何汇总?
    00000001 1
    00000101 5
    00001100 12
    00101000 40
    变化范围是6位,24-6=18,所以可以合并成172.16.0.0/18的网段。

    192.168.1.0/26?广播地址?有效主机范围?
    子网=2^(26-24)=4
    192.168.1.0/26 - 192.168.1.63/26 有效主机范围:192.168.1.1/26 - 192.168.1.62/26
    192.168.1.64/26 - 192.168.1.127/26 有效主机范围:192.168.1.65/26 - 192.168.1.126/26
    192.168.1.128/26 - 192.168.1.191/26 有效主机范围:192.168.1.129/26 - 192.168.1.190/26
    192.168.1.192/26 - 192.168.1.255/26 有效主机范围:192.168.1.193/26 - 192.168.1.254/26

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如何分配ip地址和子网掩码