IP分类

计算机网络的概念：

    地理位置不同，功能独立的计算机系统通过网络设备和传输介质连接在一起，通过网路操作系统和协议来管理的实现资源共享和相互交流的系统。

一、IPV4分类描述

IP地址就是给每个连接在因特网上的主机分配一个在全世界范围唯一的32比特的标识符，即四个字节长度，每8比特为一个字节。由“因特网名字与号码指派公司（ICANN）”统一管理。

网路号为Ｎet-id全为1的时候换算为十进制后的前N（1<=N<=3）个字节的数字排列，网络地址为在网络号的前提下将后面的空余字节用0填充后的数字排列。

IP地址构成：▲ IP网络地址：网络号不空，主机号全0

            ▲ IP主机地址：网络号不空，主机号全1

信息收发过程：当外界某个主机向另一个主机发送信息时，先根据IP网络地址寻址到目的网络，后根据IP主机地址寻址到目的主机，完成信息传输。

1、A类IP地址：

Net-id字段占用1个字节，但只有7个比特可供使用，首位比特已经设定为0；

可供使用的网络号个数为126个（27-2）减2的原因为：

1. Net-id字段全为0的IP地址是一个保留地址，表示“本网络”；0.0.0.0为缺省IP地址；

2. Net-id字段为127（01111111）保留作为本地软件环回测试本主机专用；127.0.0.1为回环IP地址

   Host-id字段占用3个字节，在此内可以任意填写0、1；

   每一个A类网络的最大主机数为16777214（224 -2）减2的原因：

   一、全0的Host-id字段表示该IP地址是连接到的网络段的网络地址；

   二、全1的Host-id字段表示该网络上的所有主机，是广播地址；

• 除去了127.0.0.0——127.255.255.255  0.0.0.0——0.255.255.255

  整个A类地址空间共有231个地址，占这个IP地址空间的50%；每个网络拥有主机数目非常多，适合超大型网络。

2、B类IP地址：

Net-id字段占用2个字节，但只有14个比特可供使用，前两个比特设定为10；

可供使用的网络号个数为16384个（214）不需要减2的原因：

1. 前两位已固定为10不会出现全0全1的情况；

   Host-id字段占用2个字节，在此内可以任意填写0、1；

   每一个B类网络的最大主机数为65534（216-2）减2的原因：

   整个B类地址空间共有230个地址，占这个IP地址空间的25%；适合中大型网络。

3、C类IP地址：

Net-id字段占用3个字节，但只有21个比特可供使用，前三个比特设定为110；

可供使用的网络号个数为2097152个（221）不需要减2的原因

1. Host-id字段占用1个字节，在此内可以任意填写0、1；

   每一个C类网络的最大主机数为254（28-2）减2的原因：

   整个B类地址空间共有229个地址，占这个IP地址空间的12.5%；拥有网络数很多，每个网络中支持主机数很少，适合网络的广泛应用。

4、A类B类C类地址网络号与IP范围表

A类B类C类IP地址为全球唯一的

单播地址

网络类别	网路号范围	IP地址范围
A类	1——126	1.0.0.0——126.255.255.255
B类	128.0——191.255	128.0.0.0——191.255.255.255
C类	192.0.0——223.255.255	192.0.0.0——223.255.255.255

5、D类IP地址：

在32位比特的前四位设定为1110，此后不区分Net-id与Host-id

范围：224.0.0.0——239.255.255.255

D类地址为

多播地址

6、E类IP地址：

在32位比特的前四位设定为1111，此后不区分Net-id与Host-id

范围：240.0.0.0——255.255.255.255  E类地址保留，为科研保留。

255.255.255.255为受限制的广播地址；

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

由Internet地址授权委员会（IANA）负责分配，使用公有IP可以直接访问Internet，私有IP属于非注册地址，专门为组织机构内部使用。

IP类别	网络数
	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 网络实际应用中，选择了自动获取IP地址，但又不存在DHCP服务器时，使用此范围的IP地址；
特殊1	0.0.0.0	代表一个未知网络
特殊2	255.255.255.255	代表向本地网络所有主机的广播，称为“泛洪广播” （路由器不转发泛洪）

8、掩码与子网掩码

掩码：

    掩码包括两个域：网络域、主机域；网络设备通过使用掩码来确定IP地址的组成，通过掩码可以确定IP地址的哪一部分属于网络，哪一部分属于子网，哪一部分属于主机。

子网掩码

两层结构：	网络ID	主机ID
三层结构：		子网ID

IP地址结构：  

通过子网掩码的划分，可以使主机ID的部分IP地址位作为网络ID使用，将这部分IP地址位称为子网ID。

二、IPV6分类描述

三、子网相关知识(固定子网划分与可变长子网划分)

1、固定子网划分

注：分为两种: 以子网数为前提划分,以主机数为前提划分！！

以具体事例一进行阐述：(以子网数为前提划分)

1. 对网段为210.3.5.0（C类）划分6-8个子网

1. 选定子网位的位数

   2n >=8 ===èn=3  表示子网位选择3位就可以满足需要

   即 210.3.5.XXX00000  

   2、确定子网掩码

      11111111.11111111.11111111.11100000  =è  255.255.255.224

   4 、确定子网号

X			=è	计算数值	子网号
				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、确定每个子网的IP范围

子网（8个）	可用IP范围	相应子网的广播地址	相应子网网关
210.3.5.0子网	210.3.5.1——210.3.5.30	210.3.5.31	从IP范围中任选一个IP地址即可；
210.3.5.32子网	210.3.5.33——210.3.5.62	210.3.5.63
210.3.5.64子网	210.3.5.65——210.3.5.94	210.3.5.95
210.3.5.96子网	210.3.5.97——210.3.5.126	210.3.5.127
210.3.5.128子网	210.3.5.129——210.3.5.158	210.3.5.159
210.3.5.160子网	210.3.5.161——210.3.5.190	210.3.5.191
210.3.5.192子网	210.3.5.193——210.3.5.222	210.3.5.223
210.3.5.224子网	210.3.5.225——210.3.5.254	210.3.5.255
备注：每一个IP范围的最后一个IP地址是这个小范围内的广播地址； 子网号就是相应小范围的网段号（如同192.168.130.0的概念）； 相应子网号加1即是该子网段内的第一个可用IP地址；

二、对网段为10.0.0.0（A类）划分子网

1、选用主机位的18位作为子网位共划分218个子网

2、由于子网数目太多现只对最后两个子网网段进行阐述

10．XXXXXXXX．XXXXXXXX．XX000000

倒数第一个子网的子网号为：10.255.255.192

可用IP地址范围为：10.255.255.193——10.255.255.254

倒数第二个子网的子网号为：10.255.255.128

可用IP地址范围为：10.255.255.129——10.255.255.190

注：子网网关及掩码

如上例所介绍：

针对210.3.5.0划分的8个子网，其子网掩码是相同的均为255.255.255.224

计算子网掩码的方法：令Net-id位全为1，子网位全为1，剩余主机位为0

                    即：11111111.11111111.11100000=è255.255.255.224

针对10.0.0.0划分的子网，其子网掩码也是相同的均为255.255.255.192

                    即：11111111.11111111.11000000=è255.255.255.192

以具体事例二进行阐述：(以主机数为前提划分)

具体描述参照下面的可变长子网掩码的划分操作！！！

2n >=8 ===èn=3

2、  可变长子网掩码的子网划分

注：可变长子网掩码划分既是子网划分中的第二类划分方法也是第一类方法中以主机数为前提划分方法的细致操作 可变长子网的划分一定要从主机数目最多的一个子网开始，依次递减！！

具体事例一阐述：

办公楼6个部门（总经理1人、财务部6人、生产部16人、采购部11人、人事部6人、资料室2人）与餐厅2人及仓库2人共用192.168.0.1-----192.168.0.255这个网络段按照可变长子网掩码划分子网；

对上述文字进行分析，得出大致划分设想：生产部16人一个子网，采购部11人一个子网，其他部门人数均在6人及以下统一划分容纳6台主机的小子网；

1. 确定第一个子网范围（生产部）

   生产部16人，应选择n位主机位，计算如下：2n —2>=16 ===èn=5

   从IP地址倒数5位作为主机位：255.255.255.000XXXXX  5个X为主机位；

   [ 此时从另一个角度分析相当于选取了三位作为子网位（固定子网划分） ]， 可以得到8个子网：

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

选取子网号为：192.168.0.0 的这一子网段作为生产部的IP划分：

可用IP地址范围：192.168.0.1——192.168.0.30  广播地址：192.168.0.31

子网掩码：255.255.255.224

二、确定第二个子网范围（采购部）

此时可以有多个选择：在第一个子网下继续划分子网（前提是剩余的IP位数满足划分条件）；

                    从第一次划分的子网中除去192.168.0.0这一子网段，选择另外的7个子网进行下层划分；

此处以第二种方法为例介绍：由于第一次划分子网后剩余五位主机位，在这五位中先选择n位IP位，允许容纳11个主机：2n —2>=11 ===èn=4  

即：255.255.255.YYYXNNNNN，其中三个Y即为第一次划分的0与1组合（8个），此时000已经使用，此处任意选择其他7个组合中的一个001； X位可以选择0或1形成两个二级子网：

			X位
					48	192.168.0.48

子网号为：192.168.0.32  可用IP范围：192.168.0.33——192.168.0.46  

广播地址：192.168.0.47   子网掩码：255.255.255.240

子网号为：192.168.0.48  可用IP范围：192.168.0.49——192.168.0.62

          广播地址：192.168.0.63   子网掩码：255.255.255.240

生产部可以从二者中任选一个！！

1. 其他部门子网划分

   此时有多个选择：可以选择第一步中其他六个子网号，进行下层子网划分，也可以回归到第一步之前，根据情况分析得此时有六个子网且每个子网中主机数目均在6个主机之内，

   划分方法：选取可以容纳6台主机的IP位数：2n —2>=6===èn=3；

   再选择可以容纳6个子网数的子网IP位数：2n >=6===èn=3；

   由此可知：255.255.255.00AAABBB  3个A位满足6个子网数目，3个B位满足6个主机数目；三个A可以实现0与1的自由组合，但是要去除前面两个划分中相同的0与1的组合。

   由于前面两个选择为000和001那么前两位00不可能继续存在，只能为01或10或11；从其中任选一个即可：

   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个二级子网后下一个一级子网号为：