IP分類

計算機網絡的概念：

    地理位置不同，功能獨立的計算機系統通過網絡裝置和傳輸媒體連接配接在一起，通過網路作業系統和協定來管理的實作資源共享和互相交流的系統。

一、IPV4分類描述

IP位址就是給每個連接配接在網際網路上的主機配置設定一個在全世界範圍唯一的32比特的辨別符，即四個位元組長度，每8比特為一個位元組。由“網際網路名字與号碼指派公司（ICANN）”統一管理。

網路号為Ｎet-id全為1的時候換算為十進制後的前N（1<=N<=3）個位元組的數字排列，網絡位址為在網絡号的前提下将後面的空餘位元組用0填充後的數字排列。

IP位址構成：▲ IP網絡位址：網絡号不空，主機号全0

            ▲ IP主機位址：網絡号不空，主機号全1

資訊收發過程：當外界某個主機向另一個主機發送資訊時，先根據IP網絡位址尋址到目的網絡，後根據IP主機位址尋址到目的主機，完成資訊傳輸。

1、A類IP位址：

Net-id字段占用1個位元組，但隻有7個比特可供使用，首位比特已經設定為0；

可供使用的網絡号個數為126個（27-2）減2的原因為：

1. Net-id字段全為0的IP位址是一個保留位址，表示“本網絡”；0.0.0.0為預設IP位址；

2. Net-id字段為127（01111111）保留作為本地軟體環回測試本主機專用；127.0.0.1為回環IP位址

   Host-id字段占用3個位元組，在此内可以任意填寫0、1；

   每一個A類網絡的最大主機數為16777214（224 -2）減2的原因：

   一、全0的Host-id字段表示該IP位址是連接配接到的網絡段的網絡位址；

   二、全1的Host-id字段表示該網絡上的所有主機，是廣播位址；

• 除去了127.0.0.0——127.255.255.255  0.0.0.0——0.255.255.255

  整個A類位址空間共有231個位址，占這個IP位址空間的50%；每個網絡擁有主機數目非常多，适合超大型網絡。

2、B類IP位址：

Net-id字段占用2個位元組，但隻有14個比特可供使用，前兩個比特設定為10；

可供使用的網絡号個數為16384個（214）不需要減2的原因：

1. 前兩位已固定為10不會出現全0全1的情況；

   Host-id字段占用2個位元組，在此内可以任意填寫0、1；

   每一個B類網絡的最大主機數為65534（216-2）減2的原因：

   整個B類位址空間共有230個位址，占這個IP位址空間的25%；适合中大型網絡。

3、C類IP位址：

Net-id字段占用3個位元組，但隻有21個比特可供使用，前三個比特設定為110；

可供使用的網絡号個數為2097152個（221）不需要減2的原因

1. Host-id字段占用1個位元組，在此内可以任意填寫0、1；

   每一個C類網絡的最大主機數為254（28-2）減2的原因：

   整個B類位址空間共有229個位址，占這個IP位址空間的12.5%；擁有網絡數很多，每個網絡中支援主機數很少，适合網絡的廣泛應用。

4、A類B類C類位址網絡号與IP範圍表

A類B類C類IP位址為全球唯一的

單點傳播位址

網絡類别	網路号範圍	IP位址範圍
A類	1——126	1.0.0.0——126.255.255.255
B類	128.0——191.255	128.0.0.0——191.255.255.255
C類	192.0.0——223.255.255	192.0.0.0——223.255.255.255

5、D類IP位址：

在32位比特的前四位設定為1110，此後不區分Net-id與Host-id

範圍：224.0.0.0——239.255.255.255

D類位址為

多點傳播位址

6、E類IP位址：

在32位比特的前四位設定為1111，此後不區分Net-id與Host-id

範圍：240.0.0.0——255.255.255.255  E類位址保留，為科研保留。

255.255.255.255為受限制的廣播位址；

7、公有（public address）IP與私有（private address）IP

由Internet位址授權委員會（IANA）負責配置設定，使用公有IP可以直接通路Internet，私有IP屬于非注冊位址，專門為組織機構内部使用。

IP類别	網絡數
	1	10.0.0.0——10.255.255.255  10.0.0.1——10.255.255.254
	16	172.16.0.0——172.31.255.255  172.16.0.1——172.31.255.254
	256	192.168.0.0——192.168.255.255
特殊		169.254.0.0——169.254.255.255 網絡實際應用中，選擇了自動擷取IP位址，但又不存在DHCP伺服器時，使用此範圍的IP位址；
特殊1	0.0.0.0	代表一個未知網絡
特殊2	255.255.255.255	代表向本地網絡所有主機的廣播，稱為“泛洪廣播” （路由器不轉發泛洪）

8、掩碼與子網路遮罩

掩碼：

    掩碼包括兩個域：網絡域、主機域；網絡裝置通過使用掩碼來确定IP位址的組成，通過掩碼可以确定IP位址的哪一部分屬于網絡，哪一部分屬于子網，哪一部分屬于主機。

子網路遮罩

兩層結構：	網絡ID	主機ID
三層結構：		子網ID

IP位址結構：  

通過子網路遮罩的劃分，可以使主機ID的部分IP位址位作為網絡ID使用，将這部分IP位址位稱為子網ID。

二、IPV6分類描述

三、子網相關知識(固定子網劃分與可變長子網劃分)

1、固定子網劃分

注：分為兩種: 以子網數為前提劃分,以主機數為前提劃分！！

以具體事例一進行闡述：(以子網數為前提劃分)

1. 對網段為210.3.5.0（C類）劃分6-8個子網

1. 標明子網位的位數

   2n >=8 ===èn=3  表示子網位選擇3位就可以滿足需要

   即 210.3.5.XXX00000  

   2、确定子網路遮罩

      11111111.11111111.11111111.11100000  =è  255.255.255.224

   4 、确定子網号

X			=è	計算數值	子網号
				210.3.5.0
				32	210.3.5.32
				64	210.3.5.64
				96	210.3.5.96
				128	210.3.5.128
				160	210.3.5.160
				192	210.3.5.192
				224	210.3.5.224

5、确定每個子網的IP範圍

子網（8個）	可用IP範圍	相應子網的廣播位址	相應子網網關
210.3.5.0子網	210.3.5.1——210.3.5.30	210.3.5.31	從IP範圍中任選一個IP位址即可；
210.3.5.32子網	210.3.5.33——210.3.5.62	210.3.5.63
210.3.5.64子網	210.3.5.65——210.3.5.94	210.3.5.95
210.3.5.96子網	210.3.5.97——210.3.5.126	210.3.5.127
210.3.5.128子網	210.3.5.129——210.3.5.158	210.3.5.159
210.3.5.160子網	210.3.5.161——210.3.5.190	210.3.5.191
210.3.5.192子網	210.3.5.193——210.3.5.222	210.3.5.223
210.3.5.224子網	210.3.5.225——210.3.5.254	210.3.5.255
備注：每一個IP範圍的最後一個IP位址是這個小範圍内的廣播位址； 子網号就是相應小範圍的網段号（如同192.168.130.0的概念）； 相應子網号加1即是該子網段内的第一個可用IP位址；

二、對網段為10.0.0.0（A類）劃分子網

1、選用主機位的18位作為子網位共劃分218個子網

2、由于子網數目太多現隻對最後兩個子網網段進行闡述

10．XXXXXXXX．XXXXXXXX．XX000000

倒數第一個子網的子網号為：10.255.255.192

可用IP位址範圍為：10.255.255.193——10.255.255.254

倒數第二個子網的子網号為：10.255.255.128

可用IP位址範圍為：10.255.255.129——10.255.255.190

注：子網網關及掩碼

如上例所介紹：

針對210.3.5.0劃分的8個子網，其子網路遮罩是相同的均為255.255.255.224

計算子網路遮罩的方法：令Net-id位全為1，子網位全為1，剩餘主機位為0

                    即：11111111.11111111.11100000=è255.255.255.224

針對10.0.0.0劃分的子網，其子網路遮罩也是相同的均為255.255.255.192

                    即：11111111.11111111.11000000=è255.255.255.192

以具體事例二進行闡述：(以主機數為前提劃分)

具體描述參照下面的可變長子網路遮罩的劃分操作！！！

2n >=8 ===èn=3

2、  可變長子網路遮罩的子網劃分

注：可變長子網路遮罩劃分既是子網劃分中的第二類劃分方法也是第一類方法中以主機數為前提劃分方法的細緻操作 可變長子網的劃分一定要從主機數目最多的一個子網開始，依次遞減！！

具體事例一闡述：

辦公樓6個部門（總經理1人、财務部6人、生産部16人、采購部11人、人事部6人、資料室2人）與餐廳2人及倉庫2人共用192.168.0.1-----192.168.0.255這個網絡段按照可變長子網路遮罩劃分子網；

對上述文字進行分析，得出大緻劃分設想：生産部16人一個子網，采購部11人一個子網，其他部門人數均在6人及以下統一劃分容納6台主機的小子網；

1. 确定第一個子網範圍（生産部）

   生産部16人，應選擇n位主機位，計算如下：2n —2>=16 ===èn=5

   從IP位址倒數5位作為主機位：255.255.255.000XXXXX  5個X為主機位；

   [ 此時從另一個角度分析相當于選取了三位作為子網位（固定子網劃分） ]， 可以得到8個子網：

0位1	0位2	0位3
				192.168.0.0
					192.168.0.32
					192.168.0.64
					192.168.0.96
					192.168.0.128
					192.168.0.160
					192.168.0.192
					192.168.0.224

選取子網号為：192.168.0.0 的這一子網段作為生産部的IP劃分：

可用IP位址範圍：192.168.0.1——192.168.0.30  廣播位址：192.168.0.31

子網路遮罩：255.255.255.224

二、确定第二個子網範圍（采購部）

此時可以有多個選擇：在第一個子網下繼續劃分子網（前提是剩餘的IP位數滿足劃分條件）；

                    從第一次劃分的子網中除去192.168.0.0這一子網段，選擇另外的7個子網進行下層劃分；

此處以第二種方法為例介紹：由于第一次劃分子網後剩餘五位主機位，在這五位中先選擇n位IP位，允許容納11個主機：2n —2>=11 ===èn=4  

即：255.255.255.YYYXNNNNN，其中三個Y即為第一次劃分的0與1組合（8個），此時000已經使用，此處任意選擇其他7個組合中的一個001； X位可以選擇0或1形成兩個二級子網：

			X位
					48	192.168.0.48

子網号為：192.168.0.32  可用IP範圍：192.168.0.33——192.168.0.46  

廣播位址：192.168.0.47   子網路遮罩：255.255.255.240

子網号為：192.168.0.48  可用IP範圍：192.168.0.49——192.168.0.62

          廣播位址：192.168.0.63   子網路遮罩：255.255.255.240

生産部可以從二者中任選一個！！

1. 其他部門子網劃分

   此時有多個選擇：可以選擇第一步中其他六個子網号，進行下層子網劃分，也可以回歸到第一步之前，根據情況分析得此時有六個子網且每個子網中主機數目均在6個主機之内，

   劃分方法：選取可以容納6台主機的IP位數：2n —2>=6===èn=3；

   再選擇可以容納6個子網數的子網IP位數：2n >=6===èn=3；

   由此可知：255.255.255.00AAABBB  3個A位滿足6個子網數目，3個B位滿足6個主機數目；三個A可以實作0與1的自由組合，但是要去除前面兩個劃分中相同的0與1的組合。

   由于前面兩個選擇為000和001那麼前兩位00不可能繼續存在，隻能為01或10或11；從其中任選一個即可：

   255.255.255.01AAABBB

		A位1	A位2	A位3
						72	192.168.0.72
						80	192.168.0.80
						88	192.168.0.88
						104	192.168.0.104
						112	192.168.0.112
						120	192.168.0.120

既上述8個二級子網後下一個一級子網号為：