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IP寻址和子网运算

一、IP地址的格式与组成

  • IP地址是一组32位长的二进制数字,4个字节。
  • 用点分十进制表示,一个字节转化成十进制数表示,0~255之间。
  • 组成:网络地址+主机地址。

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二、IP地址的分类

  • 按照IP地址的组成分成不同规模的网络,A,B,C,D,E类。
  • A类为大型网络,B类为中型网络,C类为小型网络。
  • 越大在全世界的数目越少,但是网络内主机的数目越多。
  • 除此之外,还有一些特殊实验地址。
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---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 我们看到不同的类别会有重合部分,为了解决这个问题,引入下列规则对网络进行划分:

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说明:A类中W范围0和127和有特殊用途  。可用主机中,主机位全为0表示网络号,主机位全为1表示广播地址,所以减去2。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

三、专网IP和公网IP

专用IP(供企业内部使用)

  • 1个A类地址:10.0.0.0/8
  • 16个B类地址:172.16.0.0/12
  • 256个C类地址:192.168.0.0/16

公网IP(供Internet使用) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

四、IP地址的分配规则

  • 只有A、B、C三类地址可以分配给计算机和网络设备
  • 网络地址的第一个数字不能是127,保留用来测试连接,所有网络设备的本地地址。127.0.0.1
  • 网络地址不能全为0,也不能全为255.全0为没有网络,全为255用作子网掩码。
  • 主机地址不能全为0,也不能全为255.全为0用来表示网络地址,全为255用作广播。
  • 同一网段中网络地址相同,主机地址必须唯一。
  • 不能使用的IP:

              0.0.0.0    255.255.255.255  127.x.x.x  A.0.0.0   A.255.255.255  B.B.0.0  B.B.255.255  C.C.C.255 C.C.C.0

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五、子网

   子网(Subnet)是在TCP/IP网络上,用路由器连接的网段。同一子网内的IP地址必须具有相同的网络地址。     子网内同一网段(交换机),不同网段(路由器,两个接口是不同网段的IP地址)

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六、子网掩码

  • 子网掩码(Subnet Mask)用来确定IP地址中的网络地址部分。其格式与IP地址相同,也是一组32位的二进制数。
  • 子网掩码中"1"的部分对应的是IP地址中的网络地址,为"0"的部分对应的是IP地址的主机部分。
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缺省的子网掩码 A类:255.0.0.0 B类:255.255.0.0 C类:255.255.255.0

非缺省的子网掩码: 比如IP为:192.168.0.130 子网掩码:255.255.255.128

写成二进制 IP:       11000000.10101000.00000000.10000010 mask:  11111111.11111111.11111111.10000000

则网络位为:             11000000.10101000.00000000.10000000 转换成十进制:             192.168.0.128 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 七、子网划分

未划分子网的IP地址如下:

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典型的B类地址,子网掩码为255.255.0.0。 一个网能有6万多个地址,不现实,一般划分为多个小的网段,子网拆分的问题 划分后的IP地址如下:

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能有效的隔离广播域,使得每个广播域的范围不至于太大。 A、B、C类跳的位数太大了,按照这种划分的弊端很大,比如一个公司有1000人,如果分配一个C类地址,则IP数不够,但是如果分配B类地址,则浪费太多,因为一个B类地址能容纳6万多个节点。以前IPV4就是这么分配,以至于出现的网络IP地址危机。为了延长IPV4的寿命,开始出现可变长度的子网掩码。根据需求把A、B、C划分成更小的网段。

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八、变长子网掩码(VLSM)

     VLSM提供了在一个主类(A类、B类、C类)网络内包含多个子网掩码的能力,可以对一个子网再进行子网划分  优点:

  • 对IP地址更有效的利用
  • 应用路由归纳的能力更强

表示方法如下:

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确定网络地址:

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二进制表示要非常熟悉:

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子网掩码的取值:

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九、变长子网掩码及子网规划

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